多业务高端路由器的组网解决方案

在整个Internet 研究领域中，路由器技术始终处于核心地位，其发展历程和方向，成为整个 Internet 研究的一个缩影。在互联网中，路由器作为主要节点设备，是网络中进行网间连接的关键设备，是互联网络的枢纽。其枢纽功能就是把不同网络之间互相连接建立起来，路由器系统构成了基于 TCP/IP 的国际互联网络 Internet 的主体脉络，是Internet 的骨架。
路由器之所以在互联网络中处于关键地位，是因为它处于网络层，具有以下两大功能：一方面它屏蔽了下层网络的技术细节，能够跨越不同的物理网络类型（DDN、FDDI、以太网等等），使各类网络都统一为IP，这种一致性使全球范围用户之间的通信成为可能；另一方面将整个互联网络分割成逻辑上独立的网络单位，使网络具有一定的逻辑结构。同时路由器还负责对IP包进行灵活的路由选择，把数据逐段向目的地转发，使全球范围用户之间的通信成为现实。
随着计算机网络的不断发展，网络带宽的迅速增加，用户对服务质量要求的提高，作为Internet的核心设备，路由器技术也面临着新的变革。特别是在高端路由器方面，向多业务方向迈进已经成为其发展的不可抗拒的趋势。在多业务高度路由器国内外设备商中，有代表性的是思科、华为3COM、Juniper、Avici、D-Link等。
多业务高端路由器主要性能：

• 容量更高，速度更快
  　
• 可靠性更高
  　
• 防病毒能力提升
  　
• 高性能的QoS
  　
• 对各种新业务的支持
  　
• 超强的网管接口
  　
• 多业务高端路由器的组网方案

在本篇中，我们将分别针对烽火网络的F-engine R8000系列和华为的Quidway® NetEngine 20 系列，讨论它们在城域网和专用网中的组网方案。

F-engine R8000系列
R8000既可以作为城域网的汇聚层和骨干层设备，也可以广泛地应用于各种企业网、行业网和特殊的专网建设，为网络结构的优化和降低运营成本提供了优良的解决方案。

图一、F-engine R8000系列路由器

F-engine R8000系列路由器是烽火网络有限责任公司根据可运营和可管理的电信级IP城域网的需求，结合目前城域网的最新技术和自身特有的LAPS等专利技术研制而成的多业务高端路由器产品。它主要面向IP城域网汇聚层、骨干层、大型企业网和行业网络，适应客户多样化和扁平化的组网要求。
R8000的体系结构具有良好的扩展性，它除了具备高端路由器所有的特性之外，还融合了传输产品的特点，能够提供Ethernet over SDH和CWDM等接口。因此，R8000能够用单一设备实现多种设备的功能，最大化节省运营商的建网成本和维护费用。R8000采用基于网络处理器的分布式转发的体系结构，具有完全可编程的能力，能够实现灵活的业务生成和定制功能，可以提供网络地址转换（NAT）、访问控制列表（ACL）、策略路由（PBR）、链路聚合和MPLS VPN等增值业务，并采用已获专利的策略流（Policy Stream）技术为用户提供区分服务。同时，R8000实现了完善的安全控制和QoS机制，能够满足不同用户的差异性需求。
主要特点及特性：

• 业界领先的系统架构
  　
• 智能的IP包转发处理
  　
• 多样化的QoS特性
  　
• 丰富的应用支持
  　
• 基于网络处理器的分布式转发体系结构
  　
• 高速大容量交换核心
  　
• 灵活的多业务定制和智能生成能力
  　
• 融合开放式MSTP架构
  　
• 模块化软件体系结构
  　
• 分布式SNMP设计支持丰富的协议种类，组网方式灵活
  　
• 体系结构兼容性和扩展性强，易于升级
  　
• 电信级高可靠性设计
  　
• 高可用性软件系统
  　
• 不需额外插板即可支持NAT等增值应用
  　
• 支持二层的VLAN间路由和链路聚合功能
  　
• 支持基于LDP的MPLS和MPLS VPN
  　
• 升级可支持RPR、MSR、IPv6
  　
• 完善的用户管理、安全控制和QoS保证机制

  Quidway®NetEngine 20系列路由器
  Quidway®NetEngine 20系列路由器，是华为公司推出的面向运营商、行业网及企业网的高性能的第五代多业务路由器。NE20采用NP硬件技术实现，具有卓越的转发性能。
  Quidway®NetEngine 20（以下简称NE20）系列路由器定位于行业、企业网络核心及高性能汇聚层设备，也可作为运营商业务网或运营商运营支撑网的高性能集边缘汇聚设备。
  NE20按业务槽位数可分为NE20-8、NE20-4、NE20-2三款产品。

  
  图二、Quidway®NetEngine 20系列路由器

  
  主要特点及特性：

  • NE20采用高速接口转发与控制平面分离的技术，高速接口的转发引擎使用了高性能网络处理器，提高了设备的转发性能、控制能力、可靠性和安全性。
    　
  • 高品质QoS能力
    　
  • 高可靠性
    　
  • 业务能力强：支持多种方式VPN（L2TP、GRE、MPLS VPN等），具备功能丰富的NAT功能，提供以太网/VLAN、PPP/MP、PPPoE、Frame Relay、HDLC、ATM、X.25、HDLC和LAPB等丰富的互联功能，支持备份中心，并提供对语音、组播等业务的支持
    　
  • 支持RIP、OSPF、BGP、IS-IS等单播路由协议和IGMP、PIM、MBGP、MSDP等多播路由协议，支持路由策略以及策略路由。
    IPv6路由能力
    　
  • 可维护性

  （一）、电信网（城域网骨干层）方案
  F-engine R8000具有高速的分组转发能力和电信级的可靠性设计，可以用作城域网的骨干层节点，并和省主干网连接。此外，R8000支持MPLS 、VPN，可以作为MPLS VPN中的P节点，为运营商提供三层的VPN业务。如下图所以，电信网中城域网的设计方案，其有骨干层、汇聚层和接入层组成。F-engine R8000在本方案中核心层的网络设备。

  
  

  图三、城域网核心层方案拓扑图

  （二）、在行业用户和大型企业中组网方案
  在本方案中，我们将采用 Quidway NE20系列路由器作为行业用户或超大型企业网的汇聚层或核心层设备，作为汇聚层设备是用于连接核心层和接入层，实现网络分级互连。本方案的网络拓扑图如下图（图四）所以：

  
  图四、 行业和超大型企业方案拓扑图

  
  具体方案：

  • 采用Quidway NE40/80系列路由器作为行业总部本地网中的核心路由器，通过100M光/电接口连接总部本地网各个网段，通过155M ATM线路与各分公司相连
    　
  • 使用Quidway NE20系列路由器作为各分公司向上连接总部核心路由器，向下连接多个办事处，汇聚流量、并进行相应的网络管理，对分公司本地网内部以2M接口连接各个网段
    　
  • Quidway NE20系列路由器具有多种可选接口模块，为行业用户和大型企业提供了灵活的互联方式，对各个办事处可选择n×2M或n×64K速率的低速接口用以节省费用，对总公司可以选择ATM、E1/T1等接口用以提高转发速率。灵活的模块化配置，使网络扩展变得更加方便
    

  （三）、DDN解决方案
  在本方案中，将会采用R8000构建政务、金融和教育等行业专网。其中，在省市骨干，R8000可以通过高速的POS或RPR接口组成环状核心层。下辖县则以市区为中心进行星形接入，为保证县级网络的可靠性，可将县骨干路由器和市区两台R8000路由器进行连接，进行链路备份。如下图所示:

  
  图五、DDN方案网络拓扑图