边缘路由器与边缘网络的作用

2019-11-05 00:33:48

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供稿：网友

　　随着互联网的普及以及光子技术的快速发展，今天的网络已经发生了革命性的变化。由于ip业务量的急剧扩张，骨干网络的容量不断扩大，DWDM系统迅速普及并得到大量应用，光网络市场出现了巨大的变化。网络运营商们需要比现有光网络技术更有效、更经济的手段来治理多波长网络，设备厂商为网络市场提供了从超长距离WDM传输到光交叉系统OXC的解决方案，这些方案为运营商提供了网络光层的动态治理，能够快速地提供光层业务，同时大大降低运营成本，提高经济效益。在过去的几年中，随着互联网的飞速发展和IP业务的爆炸式增长，一切向IP看齐的趋向更加明显。但是，传统的、基于TDM的网络是面向可猜测的话音业务的，在处理基于分组包的数据业务时效率太低。这就迫使电信运营商们逐渐改变其网络，以便更好地应对电信业务从电路交换到分组交换的转变，这使得运营商们对光层网络既完成传输功能又完成交换功能的需求更为迫切。在竞争的市场环境下，运营商们对于网络的熟悉更多的是看重其经济效益，而边缘网络由于其在整个网络中的位置和特性，就决定了它在网络运营商们眼中的重要地位。
　　
　　边缘路由器
　　近来网络协议和技术的进步正在扩展路由器在业务提供商网络中的作用，向IP/MPLS靠拢对许多运营商来说已经成了主要目标。这些变化正在导致核心路由器和边缘路由器在发展过程中越来越分离。核心路由器朝着支持光集成和太比特吞吐量的方向发展，而与此同时边缘路由器朝着业务路由器——在互联网接入方面能够提供多变化业务的方向发展。
　　
　　从传统意义上来讲，边缘路由器与核心路由器在网络中的位置不同，边缘路由器位于网络的边缘，如图1所示，支持非凡的接口，这使得核心路由器仅仅是在转发业务时，在尽力而为的互联网接入方面能够工作得足够好。但是，对于今天的网络来说，在网络边缘，将MPLS加到IP骨干网中，像VPN等数据业务这样的新的需求必须被满足。
　　
　　　

　　
　　为满足这些需求，一种新的产品标准——边缘业务路由器（edge service router）出现了。业务路由器是用来转发基于SLA的二层和三层专用数据业务，就像互联网接入一样。
　　
　　在传统的互联网接入上，有一个非常简单的要求，即互联网的连接和一些固定数量的带宽。据此，传统边缘路由器主要是用来转发基本的、尽力而为的业务。业务路由器的出现，使得网络发展中的数据业务市场出现了新的进步。传统的硬件ASIC取得了高速度，但在路由、交换方面还是有限的。硅处理技术和产品体系结构方面的进步使业务路由器能够提供更快的交换速度和更好的性能操作。在端口密度方面，运营商要求边缘路由器拥有更大的端口密度和更好的可扩展性。这样一来，容量可以轻易地扩大，系统拥有更大的扩展空间。边缘路由器对于业务提供商来说是一种核心设备，它必须支持一系列的功能，像计费、治理、认证及加密等。边缘路由器还应当具有一定的智能性，当控制软件发生故障重新启动时能保持一些状态，这样，可以使数据平面上的功能不受影响。边缘路由器在未来的IP网中具有非常重要的意义，这主要是由于边缘路由器是众多业务数据的出入口，一个网络的整体水平，在很大程度上取决于边缘路由器的性能。由于边缘路由器在未来IP网中的重要性，许多国际大电信公司都积极参与开发新型边缘路由器技术。
　　
　　边缘网络的特点
　　当今的光网络分为长途骨干核心网、城域光网、接入光网和企业、事业等大用户LAN网络。边缘网络主要包括城域光网络和接入层光网络，如图2所示。
　　
　　

　　
　　边缘网络主要提供下列服务：
　　
　　＊多接入服务，也就是为运营商提供中间服务；
　　
　　＊各种增值服务，如为用户提供业务治理、带宽分配、计费治理等。
　　
　　边缘网络的目标：
　　
　　＊从业务上看，网络将从提供基于TDM的业务向提供基于IP为核心的业务方向转变；
　　
　　＊对业务的治理和提供，是通过一个统一的软件平台进行的；
　　
　　＊打破以前明显的网络层次，使网络层次平坦化，形成单层网络，不再将网络单元设计为一个单一目的的器件，而是将其设计成一个系统；
　　
　　＊可以合理地解决企业、事业以及LAN网络和长途骨干核心光网络间的带宽差距。
　　
　　长途骨干核心网侧重于网络透明性、动态配置性以及可扩充性，以提升长途骨干核心网的发展空间。作为边缘网络的城域光网、接入光网络主要是SDH设备、ATM交换机和IP路由器。
　　
　　由于边缘网络的主要任务是根据需要提供多种用户接口，汇集用户业务，提供优质服务以创造收入，根据当前互联网的发展情况，在IP业务发展较快的大城市中，应根据市场发展情况积极采用千兆以太网、IP over SDH和WDM光网络等技术，组建快速、可靠、高质量的IP城域网。在接入网络中，可考虑采用SDH自愈环技术进行大容量高可靠性的馈线网建设，这样可扩大接入网的覆盖范围。对于大集团用户，由于其对网络的可靠性和容量要求都非常高，SDH馈线自愈环的ADM就可考虑直接放在大用户处。而对于容量要求小一些的集团用户，既可考虑采用各种STM-0子速率接口与ADM相连，也可采用xDSL、APON等技术。光接入网络作为光边缘网络的补充，可大致划分为企业DWDM接入网和无源光网络系统（PON）两类。企业采用DWDM接入方式，可以为企业用户提供较低成本的、基于波长的业务，并支持企业数据业务，像GE、Fiber Channel或高速数字专用线。采用无源光网络系统，目标是城域网中的末端连接需求，是从业务提供局、业务所到中等规模商业用户之间的最后“一公里”网络，其拓扑结构通常是树形分支的。采用无源光网络系统在这个区域形成叠加网络，可以大大提高这些用户可获得的带宽资源。至于大量的小商业用户和普通居民用户，那就完全可以根据市场需求．大力发展符合G.992.2标准的ADSL和APON进行话音和各种新业务的接入。另外，有线电视系统也可采用HFC技术进行多种业务的接入，通过与电信系统的竞争促进新业务的应用和网络的新发展。尽管现在DWDM系统已经被大量应用，但在光边缘网络中，DWDM的作用是提供一个从业务层到光层之间的桥梁。对不同的运营商来说，根据其实际情况，光网络的边缘存在着许多不同的定位，而不是千篇一律。因此，网络的多样性，将导致光边缘网络设备的多样性。但光边缘网络的目标和应用是完全一致的。

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