更新你的“路由观”

2019-11-05 00:36:44

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供稿：网友

　　曾几何时，路由与交换之争的报道布满报章杂志，以数家交换机厂商为发源的那些论点众口一词地给交换与路由的概念盖棺定论：路由是三层的，是以软件控制为主的，交换是二层的，是以硬件为主的，因此路由器必然要比交换机慢一个档次；交换是将来的必然方向，路由也必将成为历史。
　　然而，在那场争论之后的近两年的时间中，路由器却一如既往的畅销，用Cisco一位员工的话来说：“Cisco的7500系列路由器全球销售超过10万台，而哪一个大型的ATM交换机销售超过1千台？”；而且，随着ip Switching、Tag Switching、第三层交换等这些概念的提出并在实践中与路由的不断融合，路由的概念也日渐更新，与以往的路由有了质的不同。
　　从1997年底开始，到1998年上半年的这段时间，作为世界上大部分路由器生产者的Cisco公司开始陆续推出其新一代的12000系列千兆位交换路由器（Gigabit Switch Router，GSR），从而也揭开了路由器发展史上里程碑式的一幕。
　　 GSR的最高系统带宽达60Gbps，最多可支持11个OC48/STM16的端口，每端口速率可高达5Gbps，交换速率在OC48满载时可以达到4500万个包每秒。与以往的7500系列高端路由器相比，GSR不仅在速度上有大幅度的提高，更在体系结构、路由方式、接口卡性能等方面有了质的改变。7500的带宽最高是2Gbps，而GSR的背板速率总数为60Gbps（单向）；以往的路由器采用的是总线结构，而GSR采用的是一种被称为Switch Fabric的方式；在路由的寻找方式上，以CEF（Cisco EXPRess Forwarding）取代7500采用的是Cache方式，并部分以硬件的方式实现，这使得GSR在碰到实时信息流时，不会象以往的路由器那样轻易产生性能上的降低；在查找包的方式上GSR大量采用了硬件实现；GSR接口卡的速度也大大提高，一个接口卡最高可以达到2.48Gbps。
　　基于以上这些特点，使12000系列的GSR路由器成为Cisco路由器家族中带有革命性的分水岭式的产品；也正是基于以上这些特点，使得路由器不论在性能上还是在结构上或是在概念上与交换机的相对关系都发生了显著的变化。
　　在GSR开发之初，主要是由于ISP需求的增加。在MCI、UUNet、Sprint等大的Internet服务提供商的业务量在一年之中以TB（1012字节）计增长的情况之下，路由器的速度开始难以满足要求，在征询了所有大型ISP的意见之后，Cisco开始着手开发其新一代的GSR系列。因此，GSR的应用首先是定位在大ISP网络的核心层。但是随着产品的推出和试用，高速企业网的主干也成为主要的市场之一，GSR也开始提供针对企业网的端口。目前，Netscape、微软、波音都采用GSR作为其企业网的主干。GSR在全世界已售出了1000多台，全世界前八名的ISP都在采用GSR，如：UUNet、QWEST、SprintLink、IMCI、GTE(BBN)等。仅AOL就使用了45台GSR。国内现在大约有三十多台GSR也在投入使用。Cisco在集中了最优秀的工程师、与最出色的客户进行商讨、投入了几百个人年的代价之后开发出的GSR在全球范围内开始产生深刻的影响。
　　很多人认为，在IP上不可能做到2.48Gbps这样的高速指标——这是错误的观点。原因是：Cisco不仅从理论上证实了，而且在实践中也已经实现了这样的一个指标。正因为如此，GSR在某种程度上超越了产品的商业价值本身，它使得网络的一门技术——路由进入了一个崭新的境界。
　　与以往的路由器相比，GSR可以看作是路由交换机，对IP包进行交换，在内部处理上按照交换机的二层来处理，所以GSR的速度比一般的ATM交换机要快。更重要的，GSR在处理IP包时，可以跳过ATM作为信元的这一层，而直接的做到与SDH相连。对于ATM交换而言，它的下一层也仍然是SDH。GSR不仅可以在SDH上做，还可以直接连到波分复用（WDM）或密集波分复用（DWDM）。现在的应用绝大部分是在IP上实现的，因此，跳过ATM，跳过SDH，不仅是可行的，也是可取的。这样做的结果，就是可以比ATM更快。目前许多ATM交换机在应用之中主要是充当大型IP路由器的中间链接，而对于GSR这样的大型路由器来说完全可以省却这样的中间链接。当然，并不是说IP会代替ATM，而是对于不同的应用采用不同的方式：有些应用，直接把IP做到SDH，有些则可以IP加上ATM。
　　对于一个平均长度的IP包（如330个字节）来说，从其最后一个字节进入，到第一个字节输出，GSR的时延为14微秒；而市场上流行的大型ATM交换机对于此的时延大都在20微秒以上。事实上，根据行家的观点，交换机和路由器在设计到最后时都是相类似的，都是看其内部Memory Subsystem的设计。那种以为交换机主要是由硬件来实现的观念是片面的，ATM也有软件，ATM的信令就是它的软件，信令需要软件来实现。Internet发展到今天这一步，大量光纤应用在其中，而大部分骨干都是靠路由器来支撑，事实证实了路由器过去在实际中的可用性，随着GSR的出台，也将进一步证实其在将来应用中的地位。
　　在谈路由与交换之争时，不能不提当年的IP Switching，它曾与Tag Switching针锋相对。但是随着IP Switching的开发者Ipsilon公司被收购，IP Switching也已销声匿迹。与此相伴的还有Cascade公司的IP Navigator，MPoA-Multi Protocol over ATM，也都是基于IP进行交换的技术。有人对于这几项技术的评价是：IP Switching远胜于IP Navigator或ATM的标准MPoA。但是IP Switching在选择路由上所采用的方法有问题，导致最终无法发展下去。而IP Navigator在国外已少有人问津。GSR系列采用了Cisco的Tag Switching 技术。在这方面的标准制定上，IETF的小组已经通过了四个要害的与MPLS-Multi Protocol Label Switching密切相关的技术，而MPLS主要核心技术大部分是以Tag Switching 为准的，大概在1999年年初，IETF会有正式的东西出台，从而使MPLS成为标准。
　　与路由相针对的，还有第三层交换以及现在的所谓第四层交换的提法。对于第三层交换，人们目前已有普遍的共识：第三层交换机实际上就是以往的路由器，只是把一小部分的功能转化为硬件去做，但是大部分第三层交换机路由软件的可靠性令人怀疑，这也就是为什么没有一个大的ISP将第三层交换机用于其核心网络的原因。所以前两年尘嚣日上的第三层交换机到今天不再有以前的风光。至于第四层交换，业内人对此的评价是：在概念上让人感觉还不是非凡清楚，有厂家炒作之嫌。
　　到现在为止，Cisco几乎可以说是取得了交换与路由之争的真正的胜利——产品指标胜于雄辩，市场胜于雄辩。不过Cisco并没有停止对于路由器的进一步更新，在GSR以 OC48速率为主的产品问世之后，针对OC192的产品也开始了酝酿，到将来产品出台之时，路由的概念恐怕又要面临新的更新了。

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