第五代路由器起缘(1)

1、第五代路由器的出现和现状：成为骨干业务网络发展的关键支撑技术

以ASIC为技术体系的GSR的出现，使得路由器的性能大大提高，但是，这种路由器主要满足数据业务（文字、图片）的快速转发，不能解决全业务（语音、数据、视频、专线）的传送要求。随着网络规模的扩大，这个矛盾越来越突出，有人意识到了这个问题的严重性。

1998年，美国康奈尔(Cornell)大学的S.Keshav和Rosen Sharma在IEEE通信杂志上发表了《Issues and Trends in Router Design》，提出来骨干路由器需要在提高性能的同时，解决流识别、简易配置等问题，指明了路由器设计的新潮流。华盛顿大学的Tilman Wolf进一步研究了高性能路由器的设计，发表论文，从理论上提出基于网络处理器技术的路由器将能够解决GSR存在的问题，并由此提出下一代路由器（第五代路由器）的理念。

许多设备厂家开始把理论付诸实践。华为是率先采用高性能网络处理器来设计第五代路由器并提供全系列产品的厂家，在新世纪里，网络处理器技术成为了路由器设计的主流，第五代路由器成为骨干业务网络发展的关键支撑技术。

国际权威电信杂志LightReading在年度回顾时，把网络处理器列为2002年十大技术潮流之一。(LightReading十大热门技术包括网络处理器、安全、视频点播、MPLS、IP可靠性、GFP、多业务边缘、DSL、802.11、以太接入)

有人会认为，网络处理器在早些年就出现了，为什么现在才提出第五代路由器，是不是技术会有些落伍呢？不是的。事实上，早期的网络处理器功能较为简单和单一，通常用在交换机等低端网络设备上。而在高端路由器上采用的网络处理器需要能力全面、性能强大，远远不是早期的所谓“网络处理器”所能比的。为了避免混淆，网络处理器协会特意下了一个定义，“网络处理器是用于实现报文处理、协议分析、路由、语音/数据集成、防火墙和QoS等通信工作的可编程硬件”。按照这个定义，早期的那些“网络处理器”算不上真正的网络处理器，充其量只是原型。

第五代路由器的必要性和优势：全业务传送需要骨干、汇聚层设备都具备业务支撑能力

我们在看待骨干网络设备的时候，认为骨干网络的首要指标是高性能和高可靠性，在骨干节点中最好只实现简单的转发能力，而把复杂的业务处理留在网络边缘位置。

随着网络和业务的发展，我们发现，IP网络不仅仅只是用来互联网浏览，还需要承载语音/视频等实时业务，需要有整个网络都支持QoS能力；IP网络不仅仅只是针对个人上网用户，还需要给商业集团用户提供诸如MPLS VPN之类的业务；在IP网络上还往往要开展流媒体等业务，这有要求所有网络节点都支持组播；今后还需要平滑升级支持IPv6???

最后，我们会发现，虽然我们尽力要把复杂业务放在网络边缘设备来实现，但是这些业务也需要骨干设备具备相应的支持和配合。在骨干设备仅仅只是高性能地实现IP报文转发，这并不能满足网络业务发展要求，MPLS VPN、组播、QoS、IPv6、安全等技术成为骨干设备的基本特性与要求，骨干设备对QoS、组播、MPLS VPN等特性也能高性能支持，同时，由于IP技术与业务的发展变化非常快，设备必须具备平滑升级和快速提供业务升级的能力。这在基于ASIC技术的GSR设备中几乎是不可能的，一方面因为ASIC的开发周期太长，另一方面用ASIC来实现复杂难度太大。

网络处理器的出现正好给第五代路由器提供了技术基础，能够提供丰富业务的情况下，仍然保持了高速转发的特点。华为公司以其敏感的触觉和果敢的判断，及时发现了这一机会，在高端路由器上率先采用了网络处理器技术，形成了Quidway NetEngine 80核心第五路由器、Quidway NetEngine 40-2/40-4/40-8/20-2/20-4/20-8 系列汇聚层通用交换第五代路由器，能够满足不同网络规模和网络层次网络构建的需要，在满足骨干业务网络需求的设备及解决方案已经处于业界领先地位，是骨干路由器设备发展的里程碑。