Nopea reititin

Nopeiden reitittimien järjestelmän vaihtokapasiteetti ja prosessointiteho ovat tärkeä suoritusmuoto niiden erilaisista reitittimien ominaisuuksista. Nopean reitittimen taustalevyn kytkentäkyvyn tulisi saavuttaa 40 Gbps, ja järjestelmän on tuettava olemassa olevaa liitäntäkorttia ja yleiskomponentteja, vaikka OC-192 / STM-64-liitäntä toimitettaisiin tilapäisesti. Laitteiden käsittelyominaisuuksien osalta, kun järjestelmä on täysin ladattu, kaikkien liitäntöjen pitäisi pystyä käsittelemään lyhyitä paketteja, kuten 40 tavua, 64 tavua, ja samalla nopeiden reitittimien vaihtomatriisin pitäisi pystyä käsittele kaikki rivit ilman estämistä. Liitäntöjen vaihto on riippumaton liikenteen tyypistä.

Nopea reititin overview

Reititintekniikka on kehittynyt kolmen sukupolven kehitykseen ja kehittyy edelleen.

Ensimmäisen sukupolven reititin välittää ohjelmistosarjan, ja kaikki IP-paketit on välitettävä keskiprosessorilla, mikä on suhteellisen alhainen ja välityskapasiteetti on noin kymmeniä tuhansia paketteja.

Toisen sukupolven reititin on ohjelmistopohjainen hajautettu edelleenlähetys, ja jokaisessa liitäntäkortissa on CPU. Pääohjauspaneelin luoma reititystaulukko annetaan kullekin liitäntäkortille siirtotaulukon muodostamiseksi, jokainen liitäntäkortti. Välitystyö suoritetaan itsenäisesti siirtolomakkeen mukaan ja edelleenlähetyskapasiteetti ylittää miljoonan paketin sekunnissa. Toisen sukupolven reitittimen tekninen asia on kunkin liitäntäkortin päivitys- ja synkronointitekniikka.

Prosessorien kasvun johdosta Internetin liikenne kaksinkertaistuu 6 kuukauden välein, joten eteenpäin ohjelmistoon perustuva reititin on verkon pullonkaula. 1990-luvun lopulla IP-yritykset ovat kasvaneet räjähdysmäisesti, ja reititintekniikka on myös saavuttanut harppauksen kolmanteen sukupolveen, ja useamman kuin yhden asteen rajapinnasta odotetaan muodostuvan tietoverkon pääteknologiaksi. Pankkiautomaatti. ATM-kytkimen nopea liitäntä on saavuttanut vain 2,5 Gbit / s, ja nopean reitittimen suurin porttinopeus on saavuttanut 10 Gbit / s. Samaan aikaan, koska IP-teknologian QoS-tekniikka kehittyy jatkuvasti, se ei ole MPLS-tekniikan käyttöönotto, QoS-ongelmat ratkeavat vähitellen IP-kentässä ja nopea reititin miehittää uudelleen IP-verkon ydinpaikan. .

Kolmannen sukupolven reititin perustuu IP-paketin edelleenlähetykseen, ja edelleenlähetysmoottori voi olla ASIC (dedicated integrated circuit) tai se on verkkoprosessori, joka on erityisesti suunniteltu IP-välitykseen. Edustavia tuotteita ovat Huawein nopea NetEngine 50 -reititin ja Ciscon 12000-sarjan reitittimet. Paketin välitysnopeus on saavuttanut kymmeniä miljoonia paketteja sekunnissa, ja siirtotekniikan tarjoamaa suurta kaistanleveyttä voidaan hyödyntää täysimääräisesti.

Vaikka paketinsiirtotekniikan perusta on muuttunut, reitittimen suoritettava tehtävä on sama: tarkista tulopaketti, vertaa sen kohdeosoitetta ja projektia reititystaulukossa, jonka jälkeen lähetetään oikea portti. Tässä prosessissa tietopaketti hyväksyy myös joitain lisäkäsittelytehtäviä, kuten QoS-päätökset, liikennesuunnittelu, liikennetilastot jne.

Nopea reititin composition

Suurinopeuksinen reititin koostuu yleensä pääohjauslevystä, kytkintaulusta, linjaliitäntäkortista, joka on kytketty nopeaan taustalevyyn, johon on asennettu virtalähde, tuuletin Se muodostaa täydellisen reitittimen.

(1) Pääohjauskortti: Pääohjauskortti on reitittimen ohjauskeskus, CPU ja muisti ovat pääohjauskortilla. Pääohjauskortti vastaa koko reitittimen hallinnasta ja ohjauksesta, ja IP-reititysprotokolla toimii pääohjauskortilla. Pääohjauskortti vastaanottaa suoraan ohjeet verkonhallintakeskuksesta ja antaa liitäntäkortin suorituskäskyjä, ja jokainen liitäntäkortti välittää käyttötilan ja tilastot pääohjauskortille ja tarvittavat käsittelyt suorittaa pääohjauskortti. NMS. Verkonhallinnan konfiguroimaa staattista reittiä ja reititysprotokollaa ajamalla generoitua dynaamista reititystä hallitsee pääohjauskortti, ja liitäntäkortti on annettu kullekin liitäntäkortille, joka voi itsenäisesti suorittaa pakettien edelleenlähetyksen.

Pääohjauskortin roolia nostetaan, kun se epäonnistuu, koko reititin ei toimi kunnolla. Tietoliikenneverkon runkoverkkolaitteen käytettävyysvaatimus on 99,999 % eli 1 vuoden seisokkiaika ei saa ylittää 5 minuuttia. Siksi pääohjauskortti on yleensä varustettu kahdella, joita yleensä käytetään tavalla. Emovalmiuskortti vaihtaa ajoittain kättelysignaaleja, kun varakortti ei vastaanota kotipaneelin kättelysignaalia, kytkentäprosessi käynnistetään ja toistoprosessi vaihdetaan.

(2) Swap-paneeli: Nopea reititin on erittäin suuri, ja tapa, jolla varhaisen reitittimen taustalevypohjaiset jaetut väylän toimitustiedot eivät vastaa nopean tiedonsiirron tarpeita. Ensinnäkin jaettu väylä ei voi välttää sisäisiä ristiriitoja; toiseksi, jaetun väylän kuormitusvaikutus vaikeuttaa nopean väylän suunnittelua. Kytkentärakenteen käyttöönotto poistaa vähitellen yllä mainitut jaetun väylän haitat.

Crossbar-kytkentäinen verkko voidaan kuvata kuluttavan puhelinkytkimen kytkentäverkkona, joka yhdistää tuloportin ja lähtöportin, joka on kommunikoitava point-to-point -yhteyksillä. Crossbar-rakenne voi tukea suurta kaistanleveyttä. On kaksi verkkovirtaa: Ensinnäkin linjakortti kytkentärakenteeseen on yksinkertaistettu point-to-point-yhteyksiksi, mikä mahdollistaa yhteyden toimimisen erittäin suurilla nopeuksilla. Puolijohdevalmistajat ovat pystyneet valmistamaan 4 ~ 10 Gbit/s point-to-peer sarjalähetin-vastaanotinsiruja perinteisellä CMOS-tekniikalla. Toinen syy on, että sen rakenne voi tukea useita yhteyksiä samalla kun dataa siirretään suurimmalla nopeudella, eli useat tulo-/lähtöportit voivat kommunikoida tämän kytkinverkon kanssa. Tämä lisää huomattavasti läpijuoksua koko järjestelmässä. Yksinkertaisesti sulkemalla useita risteyksiä, useat eri portit voivat lähettää tietoja samanaikaisesti. Tässä mielessä kutsumme kaikki Crossbar on vapaa sisältä, koska se voi tukea kaikkia portteja, kun se lähettää (tai vaihtaa) dataa suurimmalla nopeudella.

Paketti voi olla kiinteän pituisen yksikön muodossa (paketin kiinteän pituuden jaon kautta) tai sitä ei saa jakaa suoraan muunnoksi. Yleinen korkean suorituskyvyn Crossbar-vaihtorakenne käyttää kiinteäpituista vaihtoa, ja sitä käytetään jakamaan se kiinteäpituiseen soluun ennen kuin paketti tulee CrossBariin. Nämä solut järjestetään alkuperäiseen kasvupussiin (Packet) vaihtorakenteen mukaisesti. . Kiinteäpituinen vaihtomenetelmä on suotuisampi kytkimen ohjaukselle, ryhmän pituudelle ja on helppo määrittää lähetys- ja lähtöaika. Aikavälin lopussa aikataulu tarkistaa siirtoa odottavan paketin, määrittää, mikä lähtö on kytketty mihin lähtöön on kytketty, välttäen lähdön tai sisääntulon joutotilaa pitäen kytkimen korkean hyötysuhteen. Lisäksi kiinteäpituisten pakettien käsittely on laitteistosuunnittelun näkökulmasta yksinkertaisempaa ja nopeampaa kuin eripituisten pakettien käsittely. Samaan aikaan kiinteän pituinen vaihto voi välttää pitkän palvelun pituus virtauksen miehittää vaihtoverkkoon, vaikuttaa vaihtoon korkean prioriteetin palveluja ja reaaliaikaisia palveluja.

Koska myös vaihtoverkon vika voi aiheuttaa koneen halvaantumisen, on yleensä emo-valmiuslevy. Lisäksi suuren kapasiteetin kytkentäinen verkko on tyypillisesti monitasoinen, joka koostuu useista kytketyistä meshistä, joten isäntä on yleensä N:1.

(3) Linjaliitäntäkortti: Linjaliitäntäkortti tarjoaa erilaisia linjaliitäntöjä, yleiset 10M, 100M, 1000m, 10Gbit/s Ethernet-portti, 155m, 622m, 2,5g, 10Gbit/s POS-liitäntä, 155m, 622m, 2,5Gbit / s ATM-liitäntä jne. Linjaliitäntäkortti lähettää IP-paketin eri fyysisen kerroksen ja tietokerroksen tiedoista omistetulle ASIC- tai verkkoprosessorille käsittelyä varten. Tämä prosessi ei rajoitu enää vain IP-paketin välittämiseen kohdeporttiin.

Nopeiden reitittimien verkkohakemuslomake

Nopeaa reititintä voidaan käyttää Internetin runkoverkossa, nopeassa Internet-yhteydessä ja yritysverkossa. Internetissä, IP Data Business Suunniteltu runkoverkko, I-POS perustuu reititinpohjainen reititin rakenne voidaan käyttää.

(1) ISP-sovellus

Internet Service Provider (ISP) -sovellusympäristössä Cisco 12000 sijaitsee verkon ytimessä, jopa 44 OC-3 / STM-1 IPOS-kevyt linkki, vastaanottaa reunareitittimen Cisco 7500 -sarjan alustan konvergenssipalveluja varten kevyen linkin kautta. . Ydinreitittimen ja Internet-runkoverkon välistä yhteysnopeutta voidaan pidentää OC-12 / STM-4:stä OC-48 / STM-16:een. IPOS:n käyttö lisää suorituskykyä ja linkkien käyttöä.

(2) Viestintäyrityksen työt

Kun käytät nopeaa reititintä viestintäyrityksen kanssa SONET / SDH-infrastruktuurin kanssa, yritys kerää Cisco 12000 -reitittimen ydinreitittimeen Ciscon reunareitittimen avulla. Koska Internetin runkoverkko on usein kaukana loppukäyttäjästä, Cisco 12000 -ydinreititin voidaan vetää lähelle loppukäyttäjää viestintäyrityksen olemassa olevan SONET / SDH -infrastruktuurin (mukaan lukien SONET / SDH-liityntärengas ja tilaajasilmukka) kautta. Tämä rakenne voi tarjota redundanssia ja suojaa koko verkossa.

(3) Viestintäyritys/ISP-sovellus

Cisco 12000 on saatavana myös verkossa, mukaan lukien monipalveluverkko ja IP, mukaan lukien monipalveluviestintäyritys / ISP-verkko Verkko, mukaan lukien IP-valtojen verkko. Käytä 12000

Sarja GSR ATM web-tasavaiheliitäntään, digitaalisen tilaajalinjan multipleksoitu liikenne voidaan valita Internetin runkoverkkoon. IP-liikenne voidaan siirtää suoraan kahden ydinreitittimen välillä nopeudella OC-12 / OC-48; tiedot voivat kattaa myös Internetin runkoverkon.

(4) Erillinen verkkosovellus

Voit hyödyntää IPOS-tekniikkaa yksityisessä IP-verkossa. Tässä sovelluksessa reunareititin kerää liiketoiminnan Cisco 12000:lle nopeudella OC-3 / STM-1. Cisco 12000 kytkeytyy yhteen nopeuksilla OC-12 / STM-4 tai suurempi, mikä laajentaa käytettävissä olevaa kaistanleveyttä ja lisää skaalautuvuutta.

(5) Hybridiverkkosovellus

IPOS ja ATM voivat muodostaa sekaverkon. ATM-alusta toisaalta tarjoaa verkon monipalvelutoiminnon, toisaalta se ohjaa käyttäjien tapausta niin, että ydinreititin on erikoistunut Internet-linjan 3 valintaan ja palvelun luokitteluun. IPOS-linkkiä käytetään parantamaan verkkoalueen yhteyttä ydinreitittimien välillä.

(6) Internet2

Toisen sukupolven Internetin (Internet2) tärkeimmät komponentit ovat jotkin datakytkimet tai reitittimet, joita kutsutaan Gigapopiksi tai enemmän kuin tai enemmän. Ne ovat yhdyspisteitä alueella, jotka yhdistävät alueen Internet2-jäseniä ja muodostavat yhteyden muihin GigaPoppiin. Gigapopin päätehtävänä on vaihtaa In-Ternet2-liiketoimintaa määritetyllä tavalla, ja Ciscon 12000 tulee olemaan tärkeässä roolissa Internet2:n GigapopoPoPoPoPoPoPo:ssa. 12000-sarjan GSR:ää voidaan käyttää myös kampusverkoston muodostamiseen.