Vysokorychlostní router

Kapacita výměny systému a výpočetní výkon vysokorychlostních směrovačů jsou důležitým ztělesněním jejich různých schopností směrovače. Schopnost přepínání backplane vysokorychlostního routeru by měla dosahovat 40 Gbps a systém musí podporovat stávající kartu rozhraní a univerzální komponenty, i když je dočasně dodáváno rozhraní OC-192 / STM-64. Pokud jde o možnosti zpracování zařízení, při plném zatížení systému by všechna rozhraní měla být schopna zpracovat krátké balíčky, jako je 40 bajtů, 64 bajtů, a zároveň by výměnná matice vysokorychlostních směrovačů měla být schopna zpracovat všechny řádky bez blokování. Výměna rozhraní je nezávislá na typu provozu.

Vysokorychlostní router overview

Technologie routeru se vyvíjela ve vývoji 3 generací a neustále se vyvíjí.

Router první generace přeposílá softwarová sada a všechny IP balíčky musí přeposílat centrální CPU, které je relativně nízké a kapacita přeposílání je asi desítky tisíc balíčků.

Směrovač druhé generace je softwarově založený na distribuovaném předávání a každá deska rozhraní má CPU. Směrovací tabulka generovaná hlavním ovládacím panelem je vydána každé desce rozhraní, aby vytvořila přenosovou tabulku, každou desku rozhraní. Přeposílání probíhá nezávisle podle formuláře přenosu a kapacita přeposílání přesahuje 1 milion paketů za sekundu. Technickým bodem routeru druhé generace je obnovovací a synchronizační technika každé desky rozhraní.

Kvůli růstu CPU se provoz internetu zdvojnásobuje každých 6 měsíců, takže router založený na softwarovém forwardu je úzkým hrdlem v síti. Koncem 90. let došlo k explozi IP podnikání a technologie směrovačů také dosáhla skoku na třetí generace a očekává se, že více než jeden stupeň rozhraní se stane hlavní technologií datové sítě. BANKOMAT. Vysokorychlostní rozhraní ATM přepínače dosáhlo pouze 2,5 Gbit/s a nejvyšší přenosová rychlost vysokorychlostního routeru dosáhla 10 Gbit/s. Zároveň, protože technologie QoS technologie IP se neustále vyvíjí, nejedná se o zavedení technologie MPLS, problémy s QoS se v oblasti IP postupně řeší a vysokorychlostní směrovač znovu zabírá jádro IP sítě. .

Směrovač třetí generace je založen na předávání IP paketů a předávacím jádrem může být ASIC (dedikovaný integrovaný obvod), nebo se jedná o síťový procesor speciálně navržený pro předávání IP. Mezi reprezentativní produkty patří vysokorychlostní router NetEngine 50 od Huawei a routery Cisco řady 12000. Rychlost předání paketu dosáhla desítek milionů balíčků za sekundu a je možné plně využít velké množství šířky pásma poskytované přenosovou technologií.

I když se základ technologie přenosu balíčků změnil, úkol, který je potřeba dokončit na routeru, je stejný: zkontrolujte vstupní paket, porovnejte jeho cílovou adresu a projekt ve směrovací tabulce, poté je odeslán správný port. V tomto procesu datový balíček také přijímá některé další úlohy zpracování, jako jsou rozhodnutí o QoS, dopravní inženýrství, statistiky provozu atd.

Vysokorychlostní router composition

Vysokorychlostní router se obvykle skládá z hlavní řídicí desky, rozvaděče, desky linkového rozhraní, která je připojena k vysokorychlostní backplane, vloženého šasi s napájením, ventilátoru Tvoří kompletní router.

(1) Hlavní řídicí deska: Hlavní řídicí deska je řídicí centrum routeru, CPU a paměť jsou v hlavní řídicí desce. Hlavní řídicí deska je zodpovědná za správu a řízení celého routeru a na hlavní řídicí desce běží směrovací protokol IP. Hlavní řídicí deska přímo přijímá pokyny z centra správy sítě a vydává pokyny pro provádění desky rozhraní a každá deska rozhraní přenáší provozní stav a statistiky na hlavní řídicí desku a hlavní řídicí deska provádí nezbytné zpracování. NMS. Statická cesta konfigurovaná správou sítě a dynamické směrování generované spuštěním směrovacího protokolu je řízeno hlavní řídicí deskou a deska rozhraní je vydána každé desce rozhraní, která může nezávisle provádět předávání paketů.

Role hlavní řídicí desky je zrušena, jakmile selže, nebude správně fungovat celý router. Pro zařízení jádrové sítě telekomunikační sítě je požadovaná dostupnost 99,999 %, to znamená, že 1 rok výpadku nesmí přesáhnout 5 min. Proto je hlavní ovládací deska obvykle vybavena dvěma, které se obecně ovládají způsobem. Základní deska si pravidelně vyměňuje signály handshake, jakmile náhradní deska nepřijme signál handshake domovského panelu, spustí se proces přepínání a proces přehrávání je nahrazen.

(2) Swap panel: Vysokorychlostní směrovač je velmi velký a způsob, jakým doručování dat sdílené sběrnice založené na backplane u původního směrovače neuspokojuje potřeby vysokorychlostního přenosu dat. Za prvé, sdílená sběrnice se nemůže vyhnout vnitřním konfliktům; za druhé, efekt zatížení sdílené sběrnice znesnadňuje návrh vysokorychlostní sběrnice. Zavedení přepínací struktury postupně překonává výše uvedené nevýhody sdílené sběrnice.

Křížová přepínaná síť může být zobrazena jako přepínací síť útratového telefonního přepínače, která spojuje vstupní port a výstupní port, který je třeba komunikovat prostřednictvím dvoubodových spojení. Struktura Crossbar může podporovat velkou šířku pásma. Existují dvě hlavní sítě: Za prvé, linková karta k přepínací struktuře je zjednodušena na spojení point-to-point, což umožňuje spojení běžet velmi vysokou rychlostí. Výrobci polovodičů dokázali vyrobit 4 ~ 10 Gbit/s point-to-peer sériové transceiverové čipy s tradiční technologií CMOS. Druhým důvodem je, že jeho struktura může podporovat více připojení při přenosu dat maximální rychlostí, to znamená, že s touto sítí přepínače může komunikovat více vstupně/výstupních portů. To výrazně zvyšuje propustnost v celém systému. Jednoduchým uzavřením více křižovatek může více různých portů přenášet data současně. V tomto smyslu nazýváme vše Crossbar zevnitř zdarma, protože může podporovat všechny porty při přenosu (nebo výměně) dat maximální rychlostí.

Paket může být ve formě jednotky s pevnou délkou (prostřednictvím dělení paketu s pevnou délkou), nebo nemusí být rozdělen přímo na konverzi. Obecná vysoce výkonná výměnná struktura Crossbar používá výměnu pevné délky a používá se k jejímu rozdělení na buňku s pevnou délkou předtím, než paket vstoupí do CrossBar. Tyto buňky jsou organizovány do původního růstového vaku (balíčku) v souladu s výměnnou strukturou. . Metoda výměny s pevnou délkou je vhodnější pro ovládání výhybky, délky skupiny a lze snadno určit čas přenosu a odchodu. Na konci časového slotu plán zkontroluje paket čekající na přenos, určí, ke kterému výstupu je připojen, ke kterému výstupu je připojen, zabrání nečinnosti výstupu nebo vstupu a udržuje vysokou účinnost přepínače. Navíc z hlediska návrhu hardwaru je zpracování paketů pevné délky jednodušší a rychlejší než zpracování různých délek. Výměna s pevnou délkou se zároveň může vyhnout velké délce toku služeb, které zabírají síť výměny, ovlivnit výměnu služeb s vysokou prioritou a služeb v reálném čase.

Protože chyba swap mesh může způsobit i ochrnutí stroje, je zde obvykle mateřská pohotovostní deska. Kromě toho je velkokapacitní přepínaná síť typicky víceúrovňová, skládající se z množství přepínaných sítí, takže hostitelem je obvykle N:1.

(3) Deska linkového rozhraní: Deska linkového rozhraní poskytuje řadu linkových rozhraní, běžné 10M, 100M, 1 000 m, 10 Gbit/s Ethernet port, 155 m, 622 m, 2,5 g, 10 Gbit/s POS rozhraní, 155 m, 622 m, 2,5 Gbit / s ATM rozhraní atd. Deska linkového rozhraní předává IP paket z jiné fyzické vrstvy a informace datové vrstvy do vyhrazeného ASIC nebo síťového procesoru ke zpracování. Tento proces již není omezen na pouhé předání IP paketu na cílový port.

Formulář žádosti o vysokorychlostní směrovač

Vysokorychlostní router lze použít v internetové páteřní síti, vysokorychlostním přístupu k internetu a podnikové síti. Pro internet, páteřní síť IP Data Business Designed, lze použít I-POS založené na struktuře směrovače založené na směrovači.

(1) Aplikace ISP

V aplikačním prostředí poskytovatele internetových služeb (ISP) je Cisco 12000 umístěno v jádru sítě, až 44 OC-3 / STM-1 IPOS light link, přijímá okrajový router platformu Cisco 7500 Series pro konvergenční služby prostřednictvím lehkého propojení . Rychlost připojení mezi hlavním směrovačem a páteřní sítí internetu lze rozšířit z OC-12 / STM-4 na OC-48 / STM-16. Použití IPOS zvýší výkon a využití propojení.

(2) Práce komunikační společnosti

Při použití vysokorychlostního směrovače s komunikační společností s infrastrukturou SONET/SDH se obchodní kolekce do hlavního směrovače Cisco 12000 pomocí okrajového směrovače Cisco. Vzhledem k tomu, že internetová páteř je často daleko od koncového uživatele, lze hlavní směrovač Cisco 12000 přitáhnout ke koncovému uživateli prostřednictvím stávající infrastruktury SONET / SDH komunikační společnosti (včetně přístupového kruhu SONET / SDH a místní smyčky). Tato struktura může zajistit redundanci a ochranu v celé síti.

(3) Komunikační společnost / aplikace ISP

Cisco 12000 je k dispozici také v síti včetně multi-servisní sítě a IP, včetně multi-service v komunikační síti společnosti / ISP sítě Síť, včetně sítě IP převahy. Použijte 12 000

Série GSR na webové rozhraní ploché fáze ATM, multiplexovaný provoz digitální účastnické linky lze zvolit do páteřní sítě internetu. IP provoz lze přenášet přímo mezi dvěma hlavními směrovači rychlostí OC-12 / OC-48; data mohou také pokrývat páteřní síť internetu.

(4) Vyhrazená síťová aplikace

V privátní síti IP můžete využít výhod technologie IPOS. V této aplikaci okrajový směrovač shromažďuje podnik do Cisco 12000 rychlostí OC-3 / STM-1. Cisco 12000 se propojuje rychlostí OC-12 / STM-4 nebo vyšší, čímž rozšiřuje dostupnou šířku pásma a zavádí škálovatelnost.

(5) Hybridní síťová aplikace

IPOS a ATM mohou tvořit smíšenou síť. Platforma ATM na jedné straně poskytuje multiservisní funkci sítě a na druhé straně kontroluje případ uživatelů, takže hlavní směrovač se specializuje na výběr internetové linky 3 a klasifikaci služeb. Propojení IPOS se používá k vylepšení doménového spojení mezi hlavními směrovači.

(6) Internet2

Nejdůležitější součástí internetu 2. generace (Internet2) jsou některé datové přepínače nebo směrovače nazývané Gigapop nebo vyšší nebo vyšší sazby. Jsou to propojovací body v regionu, které spojují členy sítě Ternet2 v dané oblasti a připojují se k dalším GigaPopům. Hlavní funkcí Gigapopu je výměna služeb In-Ternet2, jak je specifikováno, a Cisco 12000 bude hrát důležitou roli v GigapopoPoPoPoPoPoPo Internet2. GSR řady 12000 lze také použít k vytvoření kampusové sítě.