Summus celeritate iter
La capacità di scambio del sistema e la potenza di elaborazione dei router ad alta velocità sono un'importante incarnazione delle loro diverse capacità di router. La capacità di commutazione del backplane del router ad alta velocità dovrebbe raggiungere i 40 Gbps e il sistema deve supportare la scheda di interfaccia esistente e i componenti universali anche se l'interfaccia OC-192 / STM-64 è temporaneamente fornita. In termini di capacità di elaborazione del dispositivo, quando il sistema è completamente carico, tutte le interfacce dovrebbero essere in grado di elaborare pacchetti brevi, come 40 byte, 64 byte e, allo stesso tempo, la matrice di scambio dei router ad alta velocità dovrebbe essere in grado di elaborare tutte le righe senza bloccare. Lo scambio di interfacce è indipendente dal tipo di traffico.
Summus celeritate iter overview
La tecnologia del router si è sviluppata per lo sviluppo di 3 generazioni e continua ad evolversi.
Il router di prima generazione viene inoltrato dal set di software e tutti i pacchetti IP devono essere inoltrati dalla CPU centrale, che è relativamente bassa e la capacità di inoltro è di circa decine di migliaia di pacchetti.
Il router di seconda generazione è un inoltro distribuito basato su software e ogni scheda di interfaccia ha una CPU. La tabella di instradamento generata dal pannello di controllo principale viene inviata a ciascuna scheda di interfaccia per formare una tabella di trasferimento, ciascuna scheda di interfaccia. Il lavoro di inoltro viene eseguito in modo indipendente in base al modulo di trasferimento e la capacità di inoltro supera 1 milione di pacchetti al secondo. Il punto tecnico del router di seconda generazione è la tecnica di aggiornamento e sincronizzazione di ciascuna scheda di interfaccia.
A causa della crescita delle CPU, il traffico di Internet raddoppia ogni 6 mesi, quindi il router basato sul software forward rappresenta un collo di bottiglia nella rete. Alla fine degli anni '90, le attività IP sono esplose e anche la tecnologia dei router ha raggiunto la terza generazione e si prevede che più di un grado di interfaccia diventi una tecnologia principale della rete di dati. ATM. L'interfaccia ad alta velocità dello switch ATM ha raggiunto solo 2,5 Gbit / se la velocità di porta più alta del router ad alta velocità ha raggiunto 10 Gbit / s. Allo stesso tempo, poiché la tecnologia QoS della tecnologia IP è in continua evoluzione, non è un'introduzione della tecnologia MPLS, i problemi di QoS si stanno gradualmente risolvendo nel campo IP e il router ad alta velocità rioccupa la posizione centrale della rete IP .
Il router di terza generazione si basa sull'inoltro del pacchetto IP e il motore di inoltro può essere un ASIC (circuito integrato dedicato), oppure è un processore di rete specificamente progettato per l'inoltro IP. I prodotti rappresentativi includono il router ad alta velocità NetEngine 50 di Huawei ei router della serie 12000 di Cisco. La velocità di inoltro del pacchetto ha raggiunto decine di milioni di pacchetti al secondo ed è possibile sfruttare appieno una grande quantità di larghezza di banda fornita dalla tecnologia di trasferimento.
Sebbene la base della tecnologia di trasferimento dei pacchetti sia cambiata, l'attività che il router deve completare è la stessa: controlla il pacchetto di ingresso, confronta il suo indirizzo di destinazione e il progetto nella tabella di routing, quindi da Viene inviata la porta corretta. In questo processo, il pacchetto di dati accetta anche alcune attività di elaborazione aggiuntive, come decisioni QoS, ingegneria del traffico, statistiche sul traffico, ecc.
Summus celeritate iter composition
Il router ad alta velocità è solitamente composto da una scheda di controllo principale, un centralino, una scheda di interfaccia di linea, che è collegata a un backplane ad alta velocità, inserito in uno chassis con alimentazione, ventola Costituisce un router completo.
(1) Scheda di controllo principale: la scheda di controllo principale è il centro di controllo del router, la CPU e la memoria si trovano nella scheda di controllo principale. La scheda di controllo principale è responsabile della governance e del controllo dell'intero router e il protocollo di routing IP viene eseguito sulla scheda di controllo principale. La scheda di controllo principale riceve direttamente le istruzioni dal centro di gestione della rete e invia le istruzioni di esecuzione alla scheda di interfaccia, e ciascuna scheda di interfaccia trasmette lo stato di funzionamento e le statistiche alla scheda di controllo principale e l'elaborazione necessaria viene eseguita dalla scheda di controllo principale. NMS. Il percorso statico configurato dalla governance della rete e il routing dinamico generato dall'esecuzione del protocollo di routing è governato dalla scheda di controllo principale e la scheda di interfaccia viene emessa a ciascuna scheda di interfaccia in grado di eseguire indipendentemente l'inoltro dei pacchetti.
Il ruolo della scheda di controllo principale viene revocato, una volta che fallisce, l'intero router non funzionerà correttamente. Per il dispositivo di rete centrale della rete di telecomunicazioni, la disponibilità richiesta è del 99,999%, ovvero 1 anno di inattività non può superare i 5 min. Pertanto, la scheda di controllo principale è solitamente dotata di due, che generalmente funzionano in questo modo. La scheda madre-standby scambia periodicamente segnali di handshake, una volta che la scheda di riserva non riceve il segnale di handshake del pannello home, il processo di commutazione viene avviato e il processo di riproduzione viene sostituito.
(2) Pannello di scambio: il router ad alta velocità è molto grande e il modo in cui i dati di consegna del bus condiviso basati su backplane del primo router non possono soddisfare le esigenze di trasferimento dati ad alta velocità. Primo, il bus condiviso non può evitare conflitti interni; in secondo luogo, l'effetto di carico del bus condiviso rende difficile la progettazione del bus ad alta velocità. L'introduzione della struttura di commutazione supera gradualmente i suddetti inconvenienti del bus condiviso.
La rete a commutazione incrociata può essere immaginata come una rete di commutazione di un commutatore telefonico di spesa, che collega la porta di ingresso e la porta di uscita che deve essere comunicata tramite connessioni punto-punto. La struttura Crossbar può supportare un'elevata larghezza di banda. Ci sono due principali: in primo luogo, la scheda di linea alla struttura di commutazione è semplificata per le connessioni punto a punto, il che consente alla connessione di funzionare a velocità molto elevate. I fornitori di semiconduttori sono stati in grado di realizzare chip transceiver seriali point-to-peer da 4 ~ 10 Gbit / s con la tradizionale tecnologia CMOS. Il secondo motivo è che la sua struttura può supportare più connessioni durante la trasmissione dei dati alla massima velocità, ovvero più porte di ingresso/uscita possono comunicare con questa rete di switch. Ciò aumenta notevolmente il throughput in tutto il sistema. Semplicemente chiudendo più incroci, più porte diverse possono trasmettere dati contemporaneamente. In questo senso, chiamiamo tutto Crossbar è libero dall'interno perché può supportare tutte le porte durante la trasmissione (o lo scambio) di dati alla massima velocità.
Il pacchetto può avere la forma di un'unità di lunghezza fissa (tramite la divisione a lunghezza fissa del pacchetto) o può non essere diviso direttamente per la conversione. La struttura generale di scambio Crossbar ad alte prestazioni utilizza uno scambio a lunghezza fissa e viene utilizzato per dividerlo in una cella di lunghezza fissa prima che il pacchetto entri in CrossBar. Queste cellule sono organizzate nel sacchetto di crescita originale (pacchetto) secondo la struttura di scambio. . Il metodo di scambio a lunghezza fissa è più favorevole al controllo dell'interruttore, alla lunghezza del gruppo ed è facile determinare l'ora di trasmissione e la partenza. Al termine della fascia oraria, la schedulazione controlla il pacchetto in attesa di trasferimento, determina quale uscita è collegata a quale uscita è collegata, evitando l'ozio dell'uscita o dell'ingresso, mantenendo l'elevata efficienza dello switch. Inoltre, dal punto di vista della progettazione dell'hardware, l'elaborazione di pacchetti di lunghezza fissa è più semplice e veloce rispetto all'elaborazione di pacchetti di lunghezza diversa. Allo stesso tempo, lo scambio a lunghezza fissa può evitare che la grande lunghezza del flusso di servizio occupi la rete di scambio, influenzando lo scambio di servizi ad alta priorità e servizi in tempo reale.
Poiché l'errore della rete di scambio può anche causare la paralisi della macchina, di solito c'è una piastra madre-standby. Inoltre, la rete commutata di grande capacità è tipicamente multipiano, costituita da una pluralità di maglie commutate, in modo che l'host sia solitamente N: 1.
(3) Scheda di interfaccia di linea: la scheda di interfaccia di linea fornisce una varietà di interfacce di linea, comune porta Ethernet 10 M, 100 M, 1 000 m, 10 Gbit / s, interfaccia POS 155 m, 622 m, 2,5 g, 10 Gbit / s, 155 m, 622 m, 2,5 Gbit / s Interfaccia ATM, ecc. La scheda di interfaccia di linea invia un pacchetto IP da diverse informazioni di livello fisico e livello dati a un ASIC dedicato o processore di rete per l'elaborazione. Questo processo non è più limitato al semplice inoltro del pacchetto IP alla porta di destinazione.
Modulo di domanda di rete per router ad alta velocità
Il router ad alta velocità può essere utilizzato nella rete dorsale Internet, nell'accesso a Internet ad alta velocità e nella rete aziendale. Per Internet, è possibile utilizzare la rete backbone IP Data Business Designed, l'I-POS basato sulla struttura del router basata su router.
(1) Applicazione ISP
Nell'ambiente applicativo del provider di servizi Internet (ISP), Cisco 12000 risiede nel nucleo della rete, fino a 44 collegamenti leggeri OC-3 / STM-1 IPOS, riceve la piattaforma Edge Router Cisco 7500 Series per i servizi di convergenza attraverso il collegamento leggero . La velocità di connessione tra il core router e la dorsale Internet può essere estesa da OC-12 / STM-4 a OC-48 / STM-16. L'uso di IPOS aumenterà le prestazioni e l'utilizzo dei collegamenti.
(2) Lavori di società di comunicazione
Quando si utilizza un router ad alta velocità con una società di comunicazione con infrastruttura SONET / SDH, una raccolta aziendale al router principale Cisco 12000 dal router perimetrale di Cisco . Poiché la dorsale Internet è spesso lontana dall'utente finale, il core router Cisco 12000 può essere avvicinato all'utente finale attraverso l'infrastruttura SONET/SDH esistente dell'azienda di comunicazioni (compreso l'anello di accesso SONET/SDH e il loop locale). Questa struttura può fornire ridondanza e protezione nell'intera rete.
(3) Società di comunicazione/Applicazione ISP
Cisco 12000 è disponibile anche nella rete tra cui rete multiservizio e IP, tra cui multiservizio in società di comunicazione / rete ISP La rete, compresa la rete di predominanze IP. Usa 12000
Serie GSR all'interfaccia di fase piatta web ATM, il traffico multiplexato della linea di abbonato digitale può essere selezionato per la rete dorsale Internet. Il traffico IP può essere trasferito direttamente tra i due core router alla velocità di OC-12 / OC-48; i dati possono anche estendersi sulla rete dorsale Internet.
(4) Applicazione di rete dedicata
Puoi sfruttare la tecnologia IPOS nella rete privata IP. In questa applicazione, il router perimetrale raccoglie l'attività su Cisco 12000 alla velocità di OC-3 / STM-1. Cisco 12000 si interconnette a velocità OC-12 / STM-4 o superiori, espandendo la larghezza di banda disponibile e introducendo la scalabilità.
(5) Applicazione di rete ibrida
IPOS e ATM possono formare una rete mista. Da un lato, la piattaforma ATM fornisce una funzione multiservizio della rete e, dall'altro, controlla il caso degli utenti, in modo che il core router sia specializzato nella selezione della linea 3 Internet e nella classificazione dei servizi. Il collegamento IPOS viene utilizzato per migliorare la connessione di dominio tra i router principali.
(6) Internet2
Praecipuae partes in Interreti II generationis (Internet2) datae sunt virgae quaedam vel itinera, quae Gigapop dicuntur, vel plus quam vel plures emere. Coniunguntur puncta in regione, quae membra in-Ternet2 in area connectunt et cum aliis GigaPops coniungit. Praecipuum munus Gigapop est negotiatio definita In-Ternet2 commutare, et Cisco 12000 munus magni ponderis in GigapopoPoPoPoPoPo de Internet2 aget. 12000 Series GSR adhiberi potest etiam ad modum retis campi formandum.