扫描核心路由器技术发展

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　　网络核心需要超高性能
　　Internet正在向太比特时代发展，核心路由器由此也向着超高性能迈进。随着IP网与光网更紧密地结合，开发研制大容量、高速率的电信级、可治理、可运营的交换路由器，已经成为电信设备制造商竞争的新一轮焦点。
　　计算机、微电子、光电子和光传输技术的不断进步，使太比特高性能网络具备了发展的良好基础。当Internet日益成为国家信息基础设施的重要组成部分时，高性能计算机网络技术的研究、建设，为Internet的发展和应用提出了下一步的目标。
　　由于光通信技术的发展和用户带宽需求量的增加，多种业务在多个层次进行复用。由此，网络开销增加、治理复杂、难以满足用户要求等现象不断出现。例如，要实现IP/ATM/Optical的组网方式或IP/SONET/Optical的组网方式，就需要设置IP网络设备、ATM网络设备、SDH网络设备和光网络设备等。
　　人们希望，新一代Internet技术只需部署IP设备和必要的光设备、高速路由器就可直接进入国家骨干网，成为国家核心网。这意味着，IP网的协议能够与光网络很好地结合，由原来的SDH/SONET到主要支持IP。为了达到这一点，核心路由器需要具备新的光接口、新的网络控制协议等。
　　另外，IP技术本身的发展也推动着网络核心连接设备向超高性能发展。
　　目前，建设高速网络主要采用IP/SDH（SONET）/DWDM的技术结构。由于省去了ATM层，网络效率得到了显著提升。
　　IP/DWDM的结构是迄今为止协议层最少、效率最高的，它有两种主要的实现方式：一种是大容量IP路由器直接作为骨干网核心节点，其输入输出接口采用DWDM技术；另一种是IP路由器和波长路由器有机地融合为一个路由交换系统，两者通过OC-192接口相连。
　　超高性能的核心路由器一般采用分布方式实现数据通路的功能。处理器只负责控制通路处理，将中低端路由器中用CPU实现的数据通路功能转移到各网络接口卡上或功能部件上。高端路由器接口逻辑上由网络处理器和网络接口组成。网络处理器则可以采用商用网络处理器或专门设计的网络处理器。
　　交换网络是超高性能核心路由器的要害所在，主要包括两种结构：一是采用来源于计算机体系结构或ATM交换网络用的多级交换网络；另一种是基于光技术或DWDM技术的交换网络。
　　超高性能的核心路由器具有很多重要技术指标，如吞吐量与转发率、延迟、报文重排序、BGP表容量、路由抖动和QoS服务质量，以及最长匹配、路由收敛性和过滤等。
　　从核心技术和内部结构来看，新一代核心路由器的主要发展趋势为：第一，越来越多地使用基于硬件的交换和分组转发引擎，CMOS集成技术的提高使很多功能可以在专用集成电路（ASIC）芯片上实现，原来由软件实现的功能现在可由硬件更快、成本更低地完成；第二，向并行处理的方向发展，逐渐抛弃易造成拥塞的共享式总线，采用交换背板结构；第三，进一步发展在光纤连接上进行的线速选路技术，实现吉、太比特速率，为Internet过渡到全光基础设施奠定基础。

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