谈路由器发展历程与趋势

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    Monday, December 22 2003 2:39 PM 路由器是TCP/IP网络中*主要的联网设备。在路由器技术发展历程中,性能与业务两个因素发挥着关键的作用,一方面带宽和网络规模的增长推动了路由器性能容量不断提升,另一方面,业务的发展驱动路由器更加智能化,并具备更强的业务提供能力。

    在这两个关键因素中,性能因素在路由器技术发展的前期起到了主要的作用,而随着IP网络与业务的迅猛发展,业务因素与性能因素显得同等重要。

    推动:两个因素

    长期以来,路由器*重要的性能指标是IP包转发能力,通常低端路由器可以达到2-20Kpps,中端路由器通常在40kpps~400kpps之间,**路由器通常在1Mpps以上,而核心路由器转发性能则超过了20Mpps。

    转发性能的不断提升推动了路由器从**代到第四代的发展,而路由器的形态也由低端路由器发展到中端路由器、**路由器、以及核心路由器。虽然不少路由器产品在基本转发性能测试中表现不俗,但在启动QoS、安全、MPLS VPN等业务时性能会急剧下降,直至无法开展业务。而且,很多路由器在设计中为了保证转发的高性能,采用了固化的ASIC结构,这样业务的扩展性和平滑演进都受到了很大的限制。因此如果仅仅考虑满足性能要求,路由器就只能作为单纯IP转发的设备,无法承载日益复杂的网络业务,也不能适应三网合一对业务的要求,这样将极大地限制IP网络的发展而在业务发展方面,首先,业务是路由器对网络中承载业务的感知和智能化的处理能力,这种业务能力是随着IP用户及业务的快速增长及业务多样化的过程而不断完善的。早在1998年 Cornel大学的两个学者就已经提出,路由器不应只是一个报文转发设备,而应该对业务进行一定的智能化处理。此外,业务同时也是指路由器本身能够直接提供的业务,比较典型的是MPLS VPN业务,MPLS VPN作为网络的一种服务提供给企业用户,用于连接企业总部和分散在不同地理位置的分支机构,路由器直接提供业务的另一个例子是VOIP。

    随着 IP网络运营化的发展趋势不断地增长,特别是在电信领域,如今路由器所提供的业务类型也越来越丰富,但路由器处理业务的性能却并不甚理想。很多路由器产品在启动QoS、安全、MPLS VPN等业务时性能会急剧下降,无法为用户提供高品质的服务,也无法实现业务的平滑演进。

    发展:两个阶段

    在对路由器进行基于对性能与业务的分析,我们可以清晰地看到在路由器产品的设计方面经历了两个阶段。

    在**阶段中主要以性能为设计目标,面向带宽和连接的业务模型。这个阶段的IP网络是一个尽力传输的网络,其目的是为了保证互联互通,而不是提供一种高品质的服务,没有完善的QoS及安全保证。因此,在传统网络上只能提供对服务质量及安全不敏感的数据业务,如文件传送,电子邮件等。

    在第个二阶段中,则主要以业务与性能并重、业务平滑演进为设计目标,面向全业务、开放的业务模型。随着IP技术应用的日益广泛,在电信、行业及企业网络中已经有一统天下的趋势。这时候就要求在IP网络上承载各种业务,如语音、会议电视、OA、ERP等,这些业务都有着不同的服务质量及安全要求。与此相适应,路由器应该有良好的业务适应能力和充分的智能化,而且还应该支持全新的业务模式,如MPLS VPN和IPv6。MPLS VPN能很好的解决了安全隔离以及端到端QoS的问题,被认为是目前IP网的主流技术,已经成为新一代IP网络建设的门槛特性。而IPv6则被认为是解决IPv4先天不足的问题,如QoS,安全等的*终解决方案。而随着社会信息化程度的不断加深,新业务将层出不穷。在新一代的IP网络中,路由器必须有很强的业务适应能力,并能够通过软件升级的方式,而不是增加或更换新的硬件来提供新业务。

    目前,在路由器产品的设计上已经进入了第二阶段“业务与性能并重、业务平滑演进”,这是路由器设计理念的一次**。基于这种全新的设计理念,在电信和大型行业网络中出现了第五代路由器,如华为公司的NetEngine 80/40系列;在企业网出现了高效全能的企业中心路由器,如华为3Com公司的Quidway AR 46系列;在企业分支和网络边缘出现了智能化全业务的中低端路由器,如华为3Com公司Quidway AR 28、QuidwayAR 18系列。该系列产品具有如下几个特点。

    业务提供能力 业务提供能力包括两个方面的内容,业务的种类,业务的性能,而不是普通IP转发的性能。

    业务演进能力 由于新业务层出不穷,每半年出现一种新的IP业务,因此,必须有很强的业务演进能力。

    趋势:六个方向

    基于“业务与性能并重,业务平滑演进”的设计理念,“业务高性能”、“集成化”、“业务智能化”、“高可靠”、“高安全”、“易使用”等六个方向将是路由器主要的发展趋势。

    业务高性能 高性能不仅仅是转发的高性能,而应该包括业务的高性能、高品质的服务,路由器应该在处理各种业务时游刃有余,同时转发性能也不会出现明显下降。

    集成化 为了灵活应对多样化的业务环境,新一代路由器需要支持全面的IP业务能力并进行了优化设计,包括完善的路由、MPLS、VPN、组播、语音、安全、QoS、IPv6、宽带接入等,各种业务流程融合无间。同时,为满足集成一体化组网的需求,路由器还需要融合防火墙、入侵防御、VPN网关、语音网关、宽带接入、交换机" href="http://www.dz-z.com/product/detail/6282808.html" target="_blank">以太网交换机、无线网关等设备的功能。

    业务智能化 新一代路由器需要更加智能化,具备更加灵活的业务感知和处理能力,如:业务部署的灵活性、业务感知的灵活性等。

    高可靠 因此无论是在电信、大型行业还是企业应用环境,新一代路由器都需要具备更高的可靠性。

    高安全 网络安全问题不可能通过某种一劳永逸的的技术来解决,而是随着安全状态的变化,综合考虑时间、空间、网络层次的因素,不断调整安全策略。因此路由器作为基础网络设施,首先应该保证硬件体系结构及网络操作系统层次的安全,同时应具备全面的安全特性并能够灵活调整。

    易使用 随着网络不断向行业、企业甚至家庭环境延伸,需要路由器考虑更多的人性化设计,屏蔽掉复杂的技术细节,使路由器真正平民化。