互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢和中國電信CN2實踐[4]

  2.2  網(wǎng)絡(luò)可擴展技術(shù)

  IP應(yīng)用的快速普及化和寬帶化對互聯(lián)網(wǎng)的擴展性提出了嚴峻的挑戰(zhàn)，大容量路由器、高速鏈路、大型網(wǎng)絡(luò)負載分擔技術(shù)、大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定技術(shù)是實現(xiàn)和保證網(wǎng)絡(luò)擴展性的主要技術(shù)。

  大容量路由器解決方案已經(jīng)有多種，最可行的方法是采用一體化路由器結(jié)構(gòu)方案，又稱為路由器矩陣技術(shù)或多機箱(multi－chassis)組合技術(shù)，每臺路由器由一個交換矩陣機箱和多個接口板機箱組成，所有機箱之間的連接是路由器內(nèi)部連接，但是只有一個集中的管理和路由控制引擎，邏輯上是一臺路由器。采用新型的高帶寬光接口互聯(lián)交換矩陣和接口板機箱，無需普通接口板卡為實現(xiàn)QoS調(diào)度、路由轉(zhuǎn)發(fā)表、訪問控制列表（ACL）、統(tǒng)計等功能所必須采用的ASIC（專用集成電路）和超高速存儲芯片陣列，再加上采用低成本的VCSEL（垂直腔面發(fā)射激光器），使機箱之間互聯(lián)成本遠低于普通端口互聯(lián)方式。接口板機箱和交換矩陣機箱之間通過幾十對光纖連接，傳輸容量大于1 Tbit/s，克服了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中采用普通端口板卡互聯(lián)路由器的帶寬瓶頸，配合集中的交換矩陣能夠較好地解決路由器的容量擴展性問題，真正實現(xiàn)Tbit/s級和數(shù)十Tbit/s級的超大容量核心路由器。目前單機箱路由器交換容量達到1.28 Tbit/s，采用多機箱組合技術(shù)后，最大交換容量理論上可以達到92 Tbit/s，支持1152個40 Gbit/s對外業(yè)務(wù)端口。采用這種技術(shù)后，在大容量大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)中，鏈路數(shù)量可減少30%左右，路由節(jié)點數(shù)量減少50％左右，鏈路和路由節(jié)點的減少，減輕了路由計算的壓力，有利于網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定和擴展。但是如此大規(guī)模的多機箱組合技術(shù)在實際應(yīng)用中要求設(shè)備具有極高的可靠性，要充分考慮單機故障可能對網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)造成的災(zāi)難性影響，要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實際情況認真統(tǒng)籌考慮。40 Gbit/s傳輸系統(tǒng)還需要幾年時間才具備規(guī)模商用的條件，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的光纜線路能否支持40 Gbit/s的傳輸還需要做大量的調(diào)研和改造工作。中國電信CN2網(wǎng)絡(luò)中采用了Juniper公司T640產(chǎn)品，同時也試用了Cisco公司CRS-1路由器，兩者都可以升級為多機箱組合，充分考慮到網(wǎng)絡(luò)將來的擴展性。

  通過多條等價鏈路增加網(wǎng)絡(luò)容量，是大型IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的基本方法。目前基于鏈路狀態(tài)算法的IGP路由協(xié)議能夠支持多達16條等價路徑的負載分擔，基本滿足網(wǎng)絡(luò)可擴展的要求。但是在iBGP路由協(xié)議引入路由反射器（RR）后，對路由信息進行了選擇性轉(zhuǎn)發(fā)，屏蔽了多條等價路徑信息，使得BGP不能利用IGP實現(xiàn)等價路徑的負載分擔和最短路徑的選擇，造成流量分布的不均衡，嚴重影響網(wǎng)絡(luò)的可擴展性。同時MPLS、MPLS VPN和組播負載分擔技術(shù)也存在一些不足。比如有些廠家產(chǎn)品目前不支持復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的標記負載分擔；目前所有廠家只能以VPN為顆粒度實現(xiàn)負載分擔，不能對VPN內(nèi)部流量進一步實現(xiàn)負載分擔；根據(jù)目前的組播協(xié)議，只能根據(jù)組播源地址進行負載分擔，不能根據(jù)源和組結(jié)合實現(xiàn)負載分擔，存在潛在的嚴重的流量分布不均，部分廠家甚至還沒有實現(xiàn)基于源的負載分擔，所以需要進一步完善相關(guān)協(xié)議和實現(xiàn)方法才能滿足大容量、可擴展的要求。CN2網(wǎng)絡(luò)通過科學(xué)的設(shè)計，實現(xiàn)了IGP和BGP的完美配合，但是VPN、組播等分擔方案還要等待協(xié)議和設(shè)備進一步完善。

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