边缘路由器业务支持的核心

陈绍强
　　边缘路由器的定位是将用户由局域网汇接到广域网，在局域网和广域网技术尚有很大差异的今天，边缘路由器肩负着多种重任，简单地说就是要满足用户的多种业务需求，从简单的连网到复杂的多媒体业务和VPN业务等。这需要边缘路由器在硬件和软件上都要有过硬的实现。各设备提供商因此展开了激烈的竞争，派生出各种新鲜的技术手段。同时，这一领域也为许多后来者提供了机会，众多的选择使得他们能够后来居上，挑战像Cisco、Juniper和Unisphere这样的老牌路由器制造厂家。边缘路由器在市场中创造了奇迹，在去年严酷的电信市场环境下，这一领域创造了不可思议的佳绩。据预测，边缘路由器的市场份额在2004年会达到 60%，超过核心路由器。原因应当是边缘路由器的角色实在太重要了：它是业务提供商最花心思的部分，因为这牵涉到业务的提供和用户的满意度。

　　多种技术在边缘融合

　　在评价边缘路由器时，至少应该检查以下技术参数：

　　性能：网络处理器是性能的主要决定因素。一般来说，通用的网络处理器只能完成预设的编程能力，远不能满足瞬息万变的网络技术发展的需求，所以有实力的厂家基本上都是开发自己的ASIC芯片，这些ASIC芯片以线速处理业务流，并且能够对付多种协议，如PPP、帧中继、ATM等，将多种协议的数据适配到IP协议上，从这一角度来说，边缘路由器又将担当实现未来全IP网的重任。

　　端口密度和扩展性：运行商喜欢端口密度大的机器，这会给他留下富裕的扩展空间。扩展则主要通过堆叠来实现，良好的扩展特性将系统集成商突破单机箱的限制，容量就可以按需平滑扩展。

　　可靠性：这包括网络可靠性和设备可靠性。网络可靠性取决于路由器所支持的物理网络，对SDH/Sonet等传统技术而言，网络具有着电信级的可靠性；对于长距离以太网而言，出现了一些新的技术，如光以太网和802.17 的RPR（Resilient Packet Ring），但因为RPR还没有形成最终标准，所以Juniper等一些厂家还持观望态度。但随着城域网建设的迅速展开，RPR应该是边缘路由器的必备特性。设备可靠性则取决于软件和硬件的实现水平，这就需要实现者确定最优的体系结构，并在开发上灌注心血。

　　MPLS：MPLS是二层和三层的融合技术，相当于IP网的信令，能够提供对业务流的细粒度控制和带宽的高层次管理。虽然目前 MPLS还缺乏全面的物理层支持，但正在向最终标准化前进。MPLS目前还主要用于核心网络，实现流量工程的任务。设备厂家一般在研制的边缘路由器中都实现了MPLS，但业务提供商却都还没有下定决心大规模采用MPLS，还在对其可行性进行评估。

　　业务分类和质量：业务分类定性，而业务质量定量，这是用户越来越关心的部分。因为底层的物理网络对业务的分类和带宽管理支持上参差不齐，目前各厂家基本都有自身的专有技术。随着MPLS等技术的逐渐成熟，边缘路由器最终将对业务分类和质量达到电信级支持。

　　运营支持：边缘路由器是业务提供商的核心设备，它要支持运营商的运营要求，包括管理、计费、认证和加密等等。通常路由器需要提供运营支撑系统（Operation Support Systems）接口，并符合相关的标准，如Telcordia 公司提出的OSMINE认证程序。但各厂家对满足何种标准也是态度不一，如Cisco对OSMINE就不以为然，理由是OSMINE认证耗时达18个月。不同的运营商会有适合各国情况的标准。

　　针对用户对业务和带宽的永不满足的需求，边缘路由器将实现更多的技术，拥有越来越高的技术含量。在保证高速连接的同时，还需进行多种数据处理工作，这就要求芯片制造商提供先进的网络处理器芯片和收发器芯片，保证线速水平。边缘路由器还需要有足够的智能性，例如当控制层面软件发生故障而重新启动时，这一动作对负载流的冲击应尽可能的小，这就要求控制层面保留一些状态，使得数据层面的功能不受重启的影响，这对将来实现全IP网的运营有着重要意义。可以说，边缘路由器是技术的起动器和试金石。

　　需求是晴雨表

　　技术不断进步，需求不断更新，边缘路由器就得马不停蹄地适应新的应用环境，而且，往往超前于标准的制定。谁迎合了市场，谁就是最大的赢家。从高层协议来看，IP网是方向，边缘设备要充分地满足多种业务对于IP网承载所提出的要求，比如安全性、移动性和QoS等。从传输层来看，性价比好的“光以太网+RPR”是方向，这和未来的全IP网并行不悖。所以，未来的边缘路由器至少实现IPSec、MPLS、移动 IP等几大功能，并提供物理层的RPR网络接口。而从短期来看，城域网建设是一个热点，因为这将直接满足城市用户对带宽的迫切需求，这和运营商现阶段缩减基础设施投入形成矛盾，这个矛盾的解决就在于边缘路由器是否能够提供底层软硬件的支撑手段，使得运营商得以开展新的、吸引用户的业务，从而不用再大规模地扩建网络。

　　未来的IP网将承担着现今多种平行的网络所承载的业务，边缘路由器是这些业务数据的出入口，它的效能直接影响到整个网络的运营水平。正是由于边缘路由器地位的无可替代性，以及随需求而更新换代的快速性，许多厂家都瞄准了这一市场，如Nokia和Motorola，他们于去年7月通过收购途径跻身这一舞台，其他的新公司还有Redback和Riverstone等。在这个用户需求灵敏的领域，需要开发商不断地创新，只有牢牢把握住市场所需和技术发展方向，才能在网络的边缘永远生存下去。

摘自《中国计算机报》