【資料名稱】：新一代IP 骨干路由器中MPLS 技術(shù)

【資料作者】：徐楊森

【資料日期】：201111

【資料語(yǔ)言】：中文

【資料格式】：PDF

【資料目錄和簡(jiǎn)介】：

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,各種網(wǎng)絡(luò)硬件在逐漸的更新,軟
件也在不斷的升級(jí)。通信網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)越來(lái)越豐富。尤其是
IPTV、移動(dòng)話音、P2P 等業(yè)務(wù)的快速增長(zhǎng),骨干網(wǎng)對(duì)帶寬的需求
越來(lái)越大。在過(guò)去幾年里,我國(guó)的干線業(yè)務(wù)量和帶寬需求的年增
長(zhǎng)率已經(jīng)超過(guò)200%, 預(yù)計(jì)未來(lái)幾年的年增長(zhǎng)率依然會(huì)高達(dá)
100%左右。因此IP 骨干網(wǎng)面臨著頻繁升級(jí)和擴(kuò)容的壓力,擴(kuò)展
性成為可持續(xù)發(fā)展的重要瓶頸。IP 骨干網(wǎng)擴(kuò)展性問(wèn)題中,最為
關(guān)鍵的是核心路由器容量的擴(kuò)展問(wèn)題。因?yàn)殡S著骨干網(wǎng)業(yè)務(wù)的
高速增長(zhǎng),IP 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施每2 年左右就需要全面升級(jí)一次,運(yùn)
營(yíng)商已經(jīng)無(wú)法忍受這種頻繁的網(wǎng)絡(luò)升級(jí)換代, 迫切需要新一代
可持續(xù)發(fā)展的超大容量路由器。
2 IP 骨干路由器
2.1 大容量路由器的出現(xiàn)
為滿足業(yè)務(wù)的高速增長(zhǎng),增加網(wǎng)絡(luò)帶寬,建立性能更加優(yōu)良
的IP 通信網(wǎng), 人們提出了開發(fā)比吉比特路由器交換容量更大、
支持業(yè)務(wù)更多、性能更完備的太比特路由器。太比特路由器產(chǎn)
品最大的優(yōu)點(diǎn)在于分布式的網(wǎng)絡(luò)交換結(jié)構(gòu), 具有可升級(jí)的體系
和簡(jiǎn)單的運(yùn)行管理。用戶可以先使用部分配置的底盤,提供與吉
比特路由器相當(dāng)?shù)娜萘?然后通過(guò)增加線卡和另外的底盤,增加
路由器容量到多太比特級(jí)。新一代的核心路由器除要具有強(qiáng)大
的計(jì)算和處理能力外,還要具有高穩(wěn)定、高可靠、高安全等特點(diǎn),
而IPv6 技術(shù)的出現(xiàn)、光通信技術(shù)的迅速普及以及MPLS 技術(shù)成
為主流,要求新一代高端路由器不僅具有更大容量的交換網(wǎng)絡(luò),
同時(shí)要具備支持多協(xié)議、支持多種端口、支持多種安全認(rèn)證的
能力。在硬件體系結(jié)構(gòu)上,新一代的路由器,在關(guān)鍵的IP 業(yè)務(wù)流
程處理上采用了可編程的、專為IP 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)處理器技
術(shù)。它通過(guò)若干微處理器和一些硬件協(xié)處理器并行處理,通過(guò)軟
件來(lái)控制處理流程。對(duì)于一些復(fù)雜的操作(如內(nèi)存操作、路由表
查找算法、QoS 的擁塞控制算法、流量調(diào)度算法等)采用硬件協(xié)
處理器來(lái)提高處理性能。
2.2 網(wǎng)絡(luò)處理器
網(wǎng)絡(luò)處理器從2000 年初出現(xiàn)到現(xiàn)在被許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造
商選作新一代高端路由器設(shè)備的核心處理器。而且NPU 的處
理能力也從2.5Gbit/s 擴(kuò)展到10Gbit/s。這些都說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)處理器
技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品市場(chǎng)中越來(lái)越占據(jù)重要的位置。尤其在高端路
由器市場(chǎng), 網(wǎng)絡(luò)處理器以其杰出的包處理性能及可編程性已經(jīng)
成為構(gòu)成路由轉(zhuǎn)發(fā)引擎不可替代的部分。為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,
理想的包轉(zhuǎn)發(fā)方案必須能夠不但保證線速的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)速率,并
且要提供足夠大的路由表來(lái)滿足下一代的路由設(shè)備的需要(在
邊界位置應(yīng)達(dá)到512k)。同時(shí)它還要能夠以很小的更新時(shí)延來(lái)
處理長(zhǎng)時(shí)間的突發(fā)路由表更新。盡管通常路由表的更新為每秒
幾百次,但瞬間突發(fā)更新則可能會(huì)高出很多。要解決這個(gè)問(wèn)題,
目前來(lái)看最為有效的辦法是采用專門的協(xié)處理器結(jié)合內(nèi)容尋
址寄存器CAM 來(lái)完成快速路由查找或更新,即硬件實(shí)現(xiàn)路由表
的查找。