【资料名称】：新一代IP 骨干路由器中MPLS 技术

【资料作者】：徐杨森

【资料日期】：201111

【资料语言】：中文

【资料格式】：PDF

【资料目录和简介】：

随着网络技术的飞速发展,各种网络硬件在逐渐的更新,软
件也在不断的升级。通信网络承载的业务越来越丰富。尤其是
IPTV、移动话音、P2P 等业务的快速增长,骨干网对带宽的需求
越来越大。在过去几年里,我国的干线业务量和带宽需求的年增
长率已经超过200%, 预计未来几年的年增长率依然会高达
100%左右。因此IP 骨干网面临着频繁升级和扩容的压力,扩展
性成为可持续发展的重要瓶颈。IP 骨干网扩展性问题中,最为
关键的是核心路由器容量的扩展问题。因为随着骨干网业务的
高速增长,IP 网络基础设施每2 年左右就需要全面升级一次,运
营商已经无法忍受这种频繁的网络升级换代, 迫切需要新一代
可持续发展的超大容量路由器。
2 IP 骨干路由器
2.1 大容量路由器的出现
为满足业务的高速增长,增加网络带宽,建立性能更加优良
的IP 通信网, 人们提出了开发比吉比特路由器交换容量更大、
支持业务更多、性能更完备的太比特路由器。太比特路由器产
品最大的优点在于分布式的网络交换结构, 具有可升级的体系
和简单的运行管理。用户可以先使用部分配置的底盘,提供与吉
比特路由器相当的容量,然后通过增加线卡和另外的底盘,增加
路由器容量到多太比特级。新一代的核心路由器除要具有强大
的计算和处理能力外,还要具有高稳定、高可靠、高安全等特点,
而IPv6 技术的出现、光通信技术的迅速普及以及MPLS 技术成
为主流,要求新一代高端路由器不仅具有更大容量的交换网络,
同时要具备支持多协议、支持多种端口、支持多种安全认证的
能力。在硬件体系结构上,新一代的路由器,在关键的IP 业务流
程处理上采用了可编程的、专为IP 网络设计的网络处理器技
术。它通过若干微处理器和一些硬件协处理器并行处理,通过软
件来控制处理流程。对于一些复杂的操作(如内存操作、路由表
查找算法、QoS 的拥塞控制算法、流量调度算法等)采用硬件协
处理器来提高处理性能。
2.2 网络处理器
网络处理器从2000 年初出现到现在被许多网络设备制造
商选作新一代高端路由器设备的核心处理器。而且NPU 的处
理能力也从2.5Gbit/s 扩展到10Gbit/s。这些都说明网络处理器
技术在网络产品市场中越来越占据重要的位置。尤其在高端路
由器市场, 网络处理器以其杰出的包处理性能及可编程性已经
成为构成路由转发引擎不可替代的部分。为了适应网络的发展,
理想的包转发方案必须能够不但保证线速的数据转发速率,并
且要提供足够大的路由表来满足下一代的路由设备的需要(在
边界位置应达到512k)。同时它还要能够以很小的更新时延来
处理长时间的突发路由表更新。尽管通常路由表的更新为每秒
几百次,但瞬间突发更新则可能会高出很多。要解决这个问题,
目前来看最为有效的办法是采用专门的协处理器结合内容寻
址寄存器CAM 来完成快速路由查找或更新,即硬件实现路由表
的查找。