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1、1,2018/9/12,2018/9/12,2018/9/12,系统集成售前培训(三) 产品知识体系-路由器篇,2,5、基于NP的交换式路由器,4、基于ASIC的交换式路由器,3、基于分布式CPU转总线式路由器,2、模块化集中转发路由器,1、固定接口集中转发路由器,路由器体系结构演进,3,CPU,1、固定接口集中转发路由器,第一代,典型产品：华为Quidway R2500系列路由器、CISCO2500系列路由器 最初的IP网络并不大，其网关 所需要连接的设备及其需要处理的负载也很小。这个时候网关（路由器）基本上可以用一台计算机插多块网络接口卡的方式来实现。接口卡与中央处理器（CPU）之间通过内
2、部总线相连，CPU负责所有事务处理，包括路由收集、转发处理、设备管理等。网络接口收到报文后通过内部总线传递给CPU，由CPU完成所有处理后从另一个网络接口传递出去。,4,CPU,2、模块化集中转发路由器,第二代,典型产品：华为Quidway R3600、思科Cisco3600系列路由器。 由于每一个报文都要经过总线送交CPU处理，随着网络用户的增多，网络流量的增大，接口数量、总线带宽和CPU的瓶颈就越来越突出。于是很自然地想到如何提高网络接口数量，如何把CPU和总线的负担降下来？为了解决这个问题，第二代路由器就在网络接口卡上进行一些智能化处理，由于网络用户通常只会访问少数的几个地方，因此可以考
3、虑把少数常用的路由信息采用Cache技术保留在业务接口卡上，这样大多数报文就可以直接通过业务板Cache的路由表进行转发，以减少对总线和CPU的需求。对于Cache中不能找到的报文送交CPU处理。类似于自控技术中的现场总线思想.,网络接口,网络接口,Cache,5,3、基于分布式CPU转发总线式路由器,第三代,典型产品：华为Quidway NetEngine 16/08、思科Cisco7500系列路由器。 90年代以后Web技术的出现，使IP网络得到迅猛的发展。网络用户的访问面得到很大的拓宽，用户访问的地方已不像以前那样固定，这样往往出现无法从Cache中找到路由的现象，于是总线和CPU瓶颈的
4、问题再次出现。另外由于用户的增加，路由器的接口数量不足也暴露出来了。为了解决这个问题，第三代路由器应运而生。第三代路由器采用全分布式结构路由与转发分离的技术，主控板负责整个设备的管理和路由的收集、计算功能，并把计算形成的转发表下发到各业务板；各业务板根据保存的路由转发表能够独立进行路由转发。另外总线技术也得到了较大的发展，通过总线、业务板之间的数据转发完全独立于主控板，实现了并行高速处理，使得路由器的处理性能成倍提高。,6,4、基于ASIC的交换式路由器,第四代,典型产品：Juniper M40/160系列产品, Cisco GSR12000系列产品。 九十年代中后期，随着IP网络的商业化，W
5、eb技术出现以后，Internet技术得到空前的发展，Internet用户迅猛增加。网络流量特别是核心网络的流量以指数级增长，传统的基于软件的IP路由器已经无法满足网络发展的需要。以常见的主干节点2.5G POS端口为例，按照IP最小报文40字节计算，2.5G POS端口线速的流量约为6.5Mpps。而且报文处理中需要包含诸如QoS保证、路由查找、二层帧头的剥离/添加等复杂操作，以传统的做法是不可能实现的。于是一些厂商提出了ASIC实现方式，它把转发过程的所有细节全部采用硬件方式来实现。另外在交换网上采用了CrossBar或共享内存的方式解决了内部交换的问题。这样，路由器的性能达到千兆比特，即
6、早期的千兆交换式路由器（Gigabit Switch Router，GSR）。,7,5、基于NP的交换式路由器,第五代,典型产品：华为Quidway NetEngine 80/40系列产品。 第五代路由器在硬件体系结构上继承了第四代路由器的成果，在关键的IP业务流程处理上采用了可编程的、专为IP网络设计的网络处理器技术。网络处理器（NP）通常由若干微处理器和一些硬件协处理器组成，多个微处理器并行处理，通过软件来控制处理流程。对于一些复杂的标准的操作(如内存操作、路由表查找算法、QoS的拥塞控制算法、流量调度算法等)采用硬件协处理器来提高处理性能。这样实现业务灵活性和高性能的有机结合。,8,Ci
7、sco7206结构体系,9,Cisco 7200 Bandwidth Point Calculations with NPE-G1,Slots 1, 3, and 5 have 600 points total Slots 2, 4, and 6 have 600 points total Bandwidth points do not affect the I/O controller slot,10,接口卡的带宽点数,11,4500/4700路由器体系结构,12,Cisco2800体系结构,CPU,DRAM,Flash,WIC,WIC,AIM,PCI,In-line Power,FE,FE
8、,NME,HWIC,HWIC,In-line Power,ASIC,GE,CPU,VPN,DSP,GE,NM,RTC,13,NE16E体系结构,全分布式转发,14,NE20体系结构,集中式转发、分布式交换总线 IPV6平滑演进 提供6Mpps双主控板,基于NP的集中式第五代路由器,NE20-8/-4/-2 转发性能：4.5Mpps/6Mpps 系统容量： 8Gbps 业务槽位数：8/4/2,园区网出口路由器 纵向网边缘汇聚路由器,15,AR46XX体系结构,PCI-0,PCI-1,高速内部交换,P C I 0,P C I 1,CPU,16,Cisco16系列 Cisco17系列 Cisco18
9、系列,接入 路由器,多业务 模块化 路由器,高端 骨干 路由器,思科路由器系列,17,华为路由器产品系列,40G平台,2.5G平台,10G平台,Quidway NE5000E,NE40-4,1.28T/单框,5T,80T,NE80E,NE40E-8,NE40E-4,NE40-2,NE40-8,NE80,NE20-2,NE20-4,NE20-8,155M平台,NE16E,NE08E,NE05,AR28-40/80,AR28-09/09B,AR18-1x/2x/3x,AR46-80,AR46-40,AR46-20,VRP inside,AR28-30/31,AR28-10/11,18,接入 路由器
10、,多业务 模块化 路由器,高端 骨干 路由器,锐捷路由器系列,19,Cisco 和华为由器产品对应关系,20,路由器关键指标,性能性关键指标 交换容量(bps) 包交换/转发 性能(pps) 可扩展性关键指标 最大接口数： FE、GE、E1(G.703)、串口(V.35)、cPOS、ATM 最大插槽数：总插槽数、业务插槽数 逻辑可扩展指标：路由表项 功能性关键指标 VPN：MPLS VPN(P、PE)、L2TP (LNS、LAC) 路由：RIPv2、OSPFv2、IS-IS、BGPv4 组播：IGMPv2、IGMP snooping、PIM-SM、PIM-DM 其它：NAT、VRRP(rfc2338)、QOS,A稳定性 B持续服务,21,比较Cisco7500与NE16/08/05,
