Предоставление IP-сервисов следующего поколения требует применения маршрутизации следующего поколения. Подходят ли на эту роль терабитные маршрутизаторы?
Маршрутизаторы уровня операторов — так семь производителей характеризуют свои новейшие продукты старшего класса. Как предполагается, эти новые терабитные «перемалыватели» пакетов должны позволить провайдерам услуг Internet, этим операторам нового тысячелетия, преобразовать Internet в телефонную сеть следующего поколения — отказоустойчивую, адаптируемую и прекрасно приспособленную для направленной передачи высококачественных видеоконференций или широковещания телевизионного сигнала на ПК в масштабах всего предприятия. Вот что заставляет администраторов сетей, потребителей этих передовых сетевых услуг, задаваться вопросом: действительно ли так называемые маршрутизаторы уровня операторов настолько круты?
Ответ может быть каким угодно, но только не безоговорочно утвердительным. Несмотря на продолжающуюся уже несколько месяцев рекламную шумиху, поставки продуктов еще только начинаются, а продаваемым продуктам недостает важных функций — все это затрудняет их однозначную оценку. Однако, по мнению их первых пользователей, терабитным маршрутизаторам не хватает того, что операторы хотели бы получить — свойственную телефонным сетям надежность и длительность безотказной работы.
«Характеристику «уровня операторов» можно услышать из уст множества людей, — говорит Джейсон Мартин, директор по технологиям в Williams Communications, — но я не думаю, что [терабитные маршрутизаторы] действительно появились». Мартин предпочел бы маршрутизаторы, просто не выходящие из строя. Каков критерий? «Сеть должна продолжать работать, даже если вы вытряхнете все карты и перевернете устройство вверх дном», — считает он.
Это, конечно, крайность, но ни один из производителей — ни Lucent, ни Avici Systems, ни Cisco Systems — не поставляет маршрутизаторов, способных продолжать работать, когда из них вынимаются ключевые карты. Модернизация кода маршрутизаторов также невозможна без остановки их работы. Жесткие стандарты? Именно так. Все, что называется продуктом уровня операторов, должно отвечать требованиям к таким продуктам — в особенности если оно имеет соответствующую цену.
Большинство из этих устройств стоит приблизительно 6 тыс. долларов за интерфейс OC-3 на 155 Мбит/с при передаче пакетов поверх SONET (Packet over Sonet, POS) и 26 тыс. долларов за трафик ATM. Но это далеко не верхний предел. При покупке интерфейса OC-192 на 9,952 Гбит/с цена за порт взмывает выше отметки в 200 тыс. долларов.
Означает ли это, что администраторы сетей могут забыть об услугах видеоконференц-связи следующего поколения? Вряд ли. При всей дороговизне подобных устройств и недостаточной отказоустойчивости программного обеспечения их аппаратное обеспечение представляет огромный шаг вперед по сравнению с существующим оборудованием. Эти устройства обладают избыточностью, чего катастрофически не хватает современным маршрутизаторам. Более того, их масштабируемость намного превосходит возможности современных маршрутизаторов, при этом шасси поддерживают порты с более высокими скоростями и обладают лучшей пропускной способностью. Еще порты? Конструкция маршрутизаторов уровня операторов позволяет объединять шасси для увеличения числа портов без снижения общей производительности.
И, наконец, они имеют огромный запас на будущее. Оборудование уровня операторов разрабатывалось с учетом возможной интеграции с оптической транспортной сетью. Несмотря на то что этого не предлагает пока ни один из операторов, все производители заложили такие возможности в свои маршрутизаторы. Некоторые даже пошли еще дальше и предлагают необходимые программные интерфейсы для предоставления сетевого соединения в зависимости от приложения. Это уже действительно телефонная сеть следующего поколения.
ПОТРЕБНОСТЬ В СКОРОСТИ
Темпы роста трафика Internet вызывают неподдельное беспокойство среди провайдеров Internet. Если быстродействие процессоров удваивается каждые полтора года, то потребляемая пропускная способность Internet растет в четыре раза более быстрыми темпами. Увеличение объемов трафика означает, что имеющиеся маршрутизаторы нуждаются в ускорении. Производители терабитных маршрутизаторов обещают его обеспечить. Если пиковая производительность гигабитного маршрутизатора M40 от Juniper Networks оставляет 20 Гбит/с, а 12000 — 60 Гбит/с, то Pluris 2000 масштабируется до 149 Гбит/с в случае одного устройства и до 19,2 Тбит/с при объединении нескольких устройств.
Однако скорость — не единственная проблема. Маршрутизирующий код Internetwork Operating System (IOS) компании Cisco Systems не свободен от ошибок, в особенности его новейшие редакции. Датский официальный оператор TeleDanmark отложил внедрение заложенной в IOS (версия 12) функциональности Multiprotocol Label Switching (MPLS) именно по этой причине. При тестировании кода администратор сети Йеспер Скривер столкнулся с несколькими проблемами, в том числе с утечкой памяти на одной из линейных карт. Карта перезапускается сама, иногда каждые два часа, при этом в течение 20 с она теряет пакеты, прежде чем произойдет переключение на запасной путь.
И маршрутизаторы Cisco страдают отнюдь не только от проблем с линейными картами. Скривер обнаружил, например, что из-за ошибки в процессоре переключения маршрутов (Route Switch Processor, RSP) весь маршрутизатор может выйти из строя и окажется не в состоянии передавать пакеты и вычислять новые маршруты. Установка запасных RSP только еще больше ухудшила ситуацию. Все закончилось тем, что маршрутизатор перезагружал не тот RSP или зависал во время обновления между двумя платами.
Несмотря на то что Cisco ликвидировала часть недостатков в серии 12000, Скривер говорит, что данный опыт только утвердил его во мнении, что реальная сила Cisco отнюдь не в технологии. «Они назначают запредельные цены за продукты вчерашнего дня, но они могут себе это позволить, потому что у них лучшие позиции в отрасли», — считает Скривер. Вместе с тем именно технологии старшего класса имеют важнейшее значение для способности операторов оставаться конкурентоспособными при предоставлении услуг следующего поколения. То есть? Рынок маршрутизаторов старшего класса открыт для желающих попробовать свои силы.
ИГРОКИ
Образовавшийся вакуум готовится заполнить множество игроков с передовыми технологиями собственной разработки. Простейший способ произвести среди них первичный отсев — рассмотреть их возможности кластеризации. В случае кластеризации шасси объединяются для получения одного маршрутизатора. Решения о маршрутах принимаются один раз для всего кластера, в результате операторы могут достичь терабитной производительности без введения ненужных дополнительных транзитных узлов.
Используя этот критерий, мы выделили семь производителей (см. Таблицу 1). Трое из них являются молодыми терабитными компаниями: Avici Systems, производитель первого терабитного маршрутизатора; Pluris и Charlotte?s Web Networks. Четвертый производитель, Ironbridge Networks, разрабатывает терабитный маршрутизатор, выпуск которого должен начаться в четвертом квартале 2000 года.
Однако терабитные баталии за сферы влияния разыгрываются отнюдь не только между новичками на рынке маршрутизаторов. Cisco выпустила терабитный маршрутизатор 12016 в январе 2000 года, а Lucent Technologies (ранее Nexabit) представила свой маршрутизатор в 1999 году, меж тем как Nortel Networks собирается выпустить свой Versalar Switch Router в этом месяце.
Единственное исключение в нашем обзоре — Everest от подразделения межсетевых систем (ранее Netcore) компании Tellabs. Устройство не достигает терабитных скоростей, но оно на несколько порядков быстрее, чем имеющиеся гигабитные маршрутизаторы для ядра сети, и обладает столь желанной для архитекторов сети надежностью.
Консервативные покупатели могут оказаться склонны рассматривать конкуренцию на рынке оборудования старшего класса всего лишь как рекламную шумиху. В конце концов, Cisco контролирует свыше 80% рынка маршрутизаторов. Только производитель с огромными собственными ресурсами способен рискнуть проникнуть на эту территорию, во всяком случае, так гласит расхожее мнение. «Есть Cisco и мы, — считает Мукеш Чаттер, вице-президент и генеральный менеджер по IP-продуктам в Lucent, — все остальные — просто подтанцовка».
Однако столь поспешные оценки могут оказаться ошибочными. «У нас есть их оборудование, и, я уверяю вас, Avici — это серьезный производитель», — говорит Джон Гриблинг, вице-президент по сетевому инжинирингу и операциям в Enron Communications, провайдере услуг на базе IP и одновременно пользователе Cisco.
ЗАДЕРЖКА
Приобретение оборудования — достаточно редкое явление. Производители давно говорят о своих новых маршрутизаторах старшего класса, но реальные поставки начались только недавно. Вся проблема в кремнии. Стабилизация высокоскоростных ASIC оказалась трудной задачей для отрасли, особенно вследствие того, что продолжающееся внесение изменений в стандарты вынуждает производителей изменять микросхемы.
Решение этой задачи предполагает постоянные переделки, поэтому до недавнего времени только немногие производители поставляли терабитные маршрутизаторы. В 1999 году Tellabs первой представила маршрутизатор с несколькими шасси с использованием Field Programmable Gate Arrays (FPGA) и готовых микросхем. Проблема? Производительность ее продукта Everest очень ограничена по сравнению с другим аналогичным оборудованием. Причины — в FPGA: они не столь масштабируемы, как ASIC, как поясняет Чарли Дженкинс, вице-президент по продажам и маркетингу в Solidum, производителе высокоскоростных механизмов классификации.
По этой причине Avici взяла на вооружение иной подход. Если многие компании отдают на сторону разработку кода логики реального времени (Real Time Logic, RTL) для своих ASIC, то Avici осуществляет разработку собственными силами, благодаря чему компания может вносить изменения на более поздней стадии процесса разработки ASIC. «Я не буду утверждать, что наши ASIC не содержат никаких ошибок, — говорит Питер Чедвик, вице-президент по продуктам в Avici, — но благодаря разработке RTL собственными силами мы можем выявить их очень быстро».
Даже если производитель имеет готовые для продажи продукты, ключевые возможности могут тем не менее в них отсутствовать, из-за чего точную картину того, что же действительно предлагается, получить очень трудно. Например, внешнее коммутирующее оборудование, с помощью которого Cisco и Tellabs собираются объединять в кластер свои шасси, пока отсутствует, хотя маршрутизаторы и поставляются.
Интерфейсы — еще один пример. Если какой-нибудь производитель говорит об интерфейсе OC-192 на 9,952 Гбит/с, попытайтесь заказать у него хотя бы один. «Lucent имеет карту OC-192, и она работает. Это весьма необычно, — говорит Скотт Бедуин, старший технолог по информационным услугам в Williams Communications. — Большинство производителей утверждает, что у них есть OC-192, но в действительности это не так».
ОБОРУДОВАНИЕ, ТВЕРДЫЕ ФАКТЫ
Так какой же именно уровень избыточности и надежности в действительности предлагают эти продукты архитекторам сети? Послушать производителей, так эти маршрутизаторы способны обеспечить безостановочное предоставление услуг на базе IP.
«Вы можете вынуть любую плату, и машина [64000] будет продолжать работать без остановки», — утверждает Чаттер из Lucent. Тем временем Cisco заявляет, что 12016 имеет «надежность уровня оператора» и обеспечивает быстрое и полное восстановление в случае сбоев в коммутирующей инфраструктуре, картах линий и источниках питания.
Однако все дело в деталях, и здесь архитектору сети необходимо изучить вопрос отказоустойчивости аппаратного и программного обеспечения (см. Таблицу 2). Несомненно, терабитные маршрутизаторы обладают намного лучшей надежностью. Не вдаваясь в подробности, скажем, что все терабитные маршрутизаторы поставляются с избыточными нагнетателями воздуха и источниками питания и совместимы с Network Equipment Building Systems (NEBS). NEBS — это ставшая стандартом де-факто спецификация Bellcore (теперь Telecordia) для уровней безопасности, функциональности и совместимости оборудования операторов. Она учитывает даже такие факторы, как землетрясения и устойчивость к вибрациям.
Теперь о самих маршрутизирующих компонентах. Если такие гигабитные маршрутизаторы, как M40 от Juniper или 7200 от Cisco, не обеспечивают избыточность подсистемы механизма маршрутизации, то терабитные маршрутизаторы делают это. Например, 64000 от Lucent и 12016 от Cisco могут быть сконфигурированы с избыточными модулями ввода/вывода, платами коммутирующей инфраструктуры и процессами контроля маршрутов. Как утверждают в Avici, коммутация распределена между модулями ввода/вывода. При потере модуля трафик коммутируется другими модулями. Когда начнутся поставки Pluris, каждый из модулей ввода/вывода этого продукта будет связан с двумя коммутирующими модулями. При наличии 16 коммутирующих модулей 2000 может лишиться половины своей коммутирующей структуры, прежде чем канал окажется полностью недоступен.
Более того, ввиду разделения вычисления маршрутов и обработки ввода/вывода на терабитных маршрутизаторах (они осуществляются разными модулями) сбой одной функции не обязательно вызывает сбой другой. Например, при изъятии процессора контроля маршрутов 64000 будет продолжать перемещать пакеты, хотя он и окажется не в состоянии осуществлять обновление маршрутов. Как показывает опыт Скривера, в случае 7000 это не так.
И вот в чем загвоздка. За исключением Lucent, ни один из производителей не заявляет о возможности добавлять или изменять маршруты при изъятом механизме обработки маршрутов. Что касается заявления Lucent, Бедуин ему не верит: «Никто, с кем бы я ни разговаривал, не говорил о наличии избыточных заменяемых в «горячем» режиме параллельных механизмов одновременной обработки маршрутов».
Все, что они могут предложить, — автоматическое переключение на резервный механизм обработки маршрутов. Это требует либо перезагрузки всей системы (как в случае Everest), либо, в самом лучшем случае, перезапуска процессора администратором сети. Как бы то ни было, это ведет к простою продолжительностью около минуты, что очень и очень много. «Провайдеры хотели бы, чтобы переключение осуществлялось за 45 мс, — говорит Чедвик. — Когда на устройство поступает сто OC-192, это чревато потерей множества данных».
Проблема лежит в Border Gateway Protocol (BGP) — протоколе Internet, используемом для сообщения об изменениях маршрутов. Сеансы BGP выполняются по TCP и поэтому имеют множество связанных с ними «состояний», поясняет Чедвик. По словам Бедуина, знание точного состояния, с которого второй процессор может продолжать работу, не было реализовано ни одним производителем.
Конечно, над этим работают. Как утверждают в Tellabs, компания собирается реализовать автоматическое переключение на резервный процессор маршрутов в редакции кода за номером 1.3, появление которой ожидается в июне 2000 года, или, в крайнем случае, в 1.4 (в настоящее время Everest имеет версию 1.2). Она намеревается установить две работающие параллельно управляющие карты, причем основная карта будет зеркально отображаться на резервную. Логически интерфейсы выглядят как один, поэтому они оба способны определять точное состояние сеанса BGP. В случае сбоя основной карты вторая берет на себя все операции. Pluris собирается предложить в своем 20000 ту же возможность в этом году.
Наконец, кластерное расширение. Предоставление дополнительных портов — одно дело, а осуществление этого, не затрагивая функционирования имеющегося маршрутизатора, — совсем другое. Ни Lucent, ни Cisco не могут наращивать маршрутизирующий кластер так, чтобы это не сказывалось на работе уже установленного маршрутизатора. Другие производители заявляют, что они предлагают вставку в шасси. Например, Nortel утверждает, что наращивание 25000 представляет собой вставку интерфейсов в каждый маршрутизатор в «горячем» режиме и объединение их с помощью продукта Optera Packet Core. Маршрутизатор автоматически определяет, что он стал частью кластера, и соответствующим образом настраивается.
НАДЕЖНОСТЬ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Наличие программного обеспечения маршрутизатора — вопрос отдельный. Даже Tellabs и Pluris не в состоянии восстановиться после программной ошибки. Проблема проста: оба процессора идентичны, т. е. они выполняют одинаковый код с использованием одних и тех же данных, поэтому при сбое из-за ошибки одного процессора та же участь постигает и другой. В свою защиту в Pluris утверждают, что подобные ожидания являются чересчур завышенными: такая проблема не по зубам ни одной отказоустойчивой системе, поэтому нет никаких оснований требовать большего от производителей маршрутизаторов.
Далее, это вопрос модернизации программного обеспечения на работающем маршрутизаторе. Достижение нулевого времени простоя означает наличие возможности модернизации кода маршрутизации без прерывания работы маршрутизатора. При этом ввод в действие новых версий кода маршрутизации не должен приводить к потерям пакетов.
Сегодня среди гигабитных маршрутизаторов эту возможность имеет Juniper M40 благодаря тому, что M40 выполняется поверх UNIX, так что новые функции можно добавлять при работающей машине. По утверждению Джона Стюарта, сетевого инженера в Juniper, M40 позволяет во время работы осуществлять модернизацию некоторых драйверов, функциональности SNMP и протоколов маршрутизации.
Среди терабитных конкурентов наиболее близко к подобной функциональности подошли Lucent, Charlotte?s Web и Nortel Networks. Как утверждают в Lucent, ее маршрутизатор поддерживает ограниченную модернизацию во время работы, при этом пользователи могут добавить, например, новый протокол без отключения маршрутизатора. Кроме того, обновить BGP и расширить функциональность SNMP можно так, чтобы это не сказалось на функционировании маршрутизатора.
Защищенный режим памяти — еще один вопрос. Благодаря выполнению M40 на базе UNIX устройство от Juniper может изолировать процессы друг от друга. Таким образом, в частности, неверный указатель памяти не приведет к краху всего выполняющегося на данном процессоре кода.
Насколько известно, Cisco собирается добавить аналогичную возможность в свою расширенную сетевую архитектуру IOS (IOS Extended Network Architecture, ENA). В Lucent также заявляют об использовании защищенного режима памяти. В Pluris собираются ввести защищенный режим памяти в скором времени, но настаивают при этом, что ввиду ее отказоустойчивой архитектуры такая мера не является критической, потому что процессор можно перезагрузить без потери пакетов.
ХИТРЫЕ ЦИФРЫ
Ситуация с масштабируемостью лишь немного лучше, чем с надежностью. Разработчики заявляют о производительности на многие порядки большей, чем у существующих корпоративных устройств, но получить информацию о точном числе портов не так-то просто. Для представления возможностей своих устройств в наиболее выгодном свете производители прибегают к трем различным уловкам.
Уловка 1. Измерение производительности устройства по скорости внутренней архитектуры. В Lucent заявляют о пропускной способности в 6,4 Тбит/с, но в действительности это только скорость внутренней шины. Чаттер из Lucent говорит по этому поводу, что знание внутренних возможностей устройства служит ключом к получению общего представления об его масштабируемости. Скептики воспринимают все это под другим углом, как способ завысить показатели производительности. «Я считаю, это ничего не говорящая цифра», — говорит Чэдвик из Avici. Язвительные замечания конкурента? Возможно. Однако же Avici нечего опасаться в этом отношении, так как ее собственная шинная архитектура имеет производительность около 32 Тбит/с.
Уловка 2. Отслеживание пакетов. Подсчет пакетов может дать ценную информацию о реальных возможностях устройства, конечно, в предположении, что все производители подсчитывают пакеты одинаково, что вряд ли имеет место.
Критики утверждают, что в Cisco считают пакеты дважды: один раз, когда они поступают в шасси, и второй раз, когда они покидают шасси. Другие производители учитывают только входящие пакеты. Далее, подсчет может производиться для пакетов разных размеров. Одни считают пакеты минимального размера, другие используют более длинные пакеты, в результате маршрутизатор испытывает меньшую нагрузку.
Уловка 3. Подсчет производительности по размеру кластера. В отличие от корпоративных устройств, все маршрутизаторы уровня операторов могут быть объединены вместе для создания логически единого устройства. Некоторые производители, такие, как Pluris, приводят емкость всего кластера в качестве емкости системы, которая в случае серии 20000 составляет 184 Тбит/с.
Какой же подход наилучший? Характеристика маршрутизаторов по совокупной производительности ввода/вывода одного шасси. В конце концов, ввод/вывод — единственное, что можно купить. Подсчеты здесь очень просты: число интерфейсов необходимо умножить на скорость линии. При таком подходе становится очевидным, что ни один из маршрутизаторов не способен обрабатывать терабиты данных. Для Lucent, например, предел составляет 159 Гбит/с, а для Pluris и Cisco — 149 Гбит/с.
Эти цифры можно воспринять и по другому: за исключением Tellabs, эти маршрутизаторы более чем в пять раз перекрывают производительность Juniper M40 с восемью портами OC-48. В Avici заявляют, что одно устройство может иметь 40 OC-48 или около 560 OC-48 в кластере. Использование FPGА ограничивает устройства Tellabs четырьмя OC-48 на шасси, в результате чего компания вынуждена прибегать к кластеризации для достижения 256 OC-48.
СИЛА КЛАСТЕРИЗАЦИИ
В реальном мире число портов не масштабируется столь просто, как это делается при простом сложении максимального числа портов в шасси. Достижение максимального размера кластера или уровня надежности обычно означает необходимость сокращения числа портов в расчете на одно устройство.
Мы начнем с кластеризации. Charlotte?s Web Networks, Lucent и Nortel используют интерфейсные порты для кластеризации своих маршрутизаторов, что сокращает плотность портов в устройстве. Например, Aranea от Charlotte?s Web Networks с помощью специальных модулей объединяет в кластер до 32 шасси, но они занимают до 25% интерфейсов устройства. Другие производители утверждают, что масштабирование осуществляется за счет коммутирующей структуры, а не интерфейсов.
Число портов также необходимо рассматривать в контексте наличия места на точках присутствия (Point of Presence, POP). При нехватке места озабоченность оператора вызывает не только достижение высокой плотности на шасси, но и обеспечение высокой плотности портов для семифутовых стоек, где размещается это оборудование. Кое-что из этого очевидно. При пропускной способности в 159 Гбит/с один 64000 будет эквивалентен как минимум 15 устройствам Everest.
Однако некоторые факторы менее очевидны, например ширина шасси. Здесь, опять же, опора на FPGA не благоприятствует Everest. «Шасси Everest имеет ширину 23 дюйма вместо обычных 19 дюймов», — говорит Джо Дуркин, старший менеджер по продуктам в Tellabs. В чем проблема? Некоторые операторы имеют стойки только шириной 19 дюймов.
Теперь мы рассмотрим, какое влияние на число портов оказывает жизнеспособность устройства. Например, 12016 компании Cisco может оснащаться избыточными картами процессоров маршрутов, но это ведет к уменьшению доступных слотов для портов ввода/вывода. Tellabs имеет аналогичную проблему. Everest предусматривает четыре интерфейсные карты для обработки ввода/вывода. Каждая интерфейсная карта обрабатывает трафик, поступающий от четырех карт линий. Для обеспечения избыточности модулей обработки ввода/вывода архитектор сети может выделить интерфейсную карту в качестве резерва, но, поступая так, он не сможет использовать четыре модуля обработки ввода/вывода. «На практике очень немногие заказчики пользуются преимуществами избыточности именно по этой причине», — говорит Дуркин.
Наконец, это вопрос расстояния между узлами в кластере. Некоторые производители для увеличения расстояния между узлами кластера прибегают к помощи синхронной цифровой иерархии (Synchronous Digital Hierarchy, SDH). Tellabs, например, позволяет разносить узлы на расстояние в 26 км. Благодаря этому операторы могут добиться большей живучести за счет размещения узлов на различных этажах или в различных зданиях. У других производителей ограничения на расстояния жестче. Avici, например, предусматривает прямое соединение узлов между собой.
БУДУЩЕЕ
Заглядывая вперед, производители терабитных маршрутизаторов рассчитывают на интеграцию своих устройств с другими элементами сети. На нижнем уровне это означает подключение к оптическим устройствам. Идея состоит в том, что терабитный маршрутизатор и оптический коммутатор будут взаимодействовать с помощью MPLS, поддерживаемого всеми рассматриваемыми в обзоре маршрутизаторами. Подобный синтез должен позволить операторам делать такие вещи, как автоматическое предоставление сетевого соединения в зависимости от решений на третьем уровне.
На более высоком уровне это означает передачу контроля за сетью программному обеспечению; приложения конечных пользователей получат возможность запрашивать необходимые сетевые сервисы. Так, пакет видеоконференций, например, сможет зарезервировать пропускную способность для сеанса видеоконференцсвязи.
Ключом к реализации этой функции является способность быстрой реакции на подобные команды. Это основная причина, почему 12016 от Cisco Гриблинг из Enron Communications предпочитает Avici. «Программируемый доступ в 12016 имеется лишь в зачаточной форме, — утверждает он. — Время реакции около пяти минут у 12016 не идет ни в какое сравнение со временем реакции в доли секунды у Avici». При такой разности в производительности легко видеть, почему телефонная сеть следующего поколения до сих пор остается открытым для всех желающих рынком.
Дэвид Гринфилд — научный редактор. С ним можно связаться по адресу: dgreenfi@cmp.com.
МАРШРУТИЗАЦИЯ ПО МАКСИМУМУ
Требования к маршрутизации уровня операторов не ограничиваются терабитной производительностью. Жизнеспособность и масштабируемость важны для каждого компонента архитектуры. Ниже мы приводим краткое описание основных функций и их относительной важности:
 |
 |
1. Отдельный интерфейс для кластеризации
Маршрутизаторы уровня операторов масштабируются до сотен интерфейсов за счет соединения шасси друг с другом. Лучшие из таких маршрутизаторов имеют отдельные интерфейсы для кластеризациии, чтобы не занимать место драгоценных портов ввода/вывода. Кроме того, такие интерфейсы должны позволять размещать маршрутизаторы на расстоянии в несколько километров для обеспечения максимальной отказоустойчивости.
Важность для решения уровня оператора: k
2. Избыточные вентиляторы с тепловыми датчиками
Важность для решения уровня оператора: k
3. Интерфейсные карты с высокой плотностью портов
Маршрутизаторам уровня оператора приходится работать в тесных помещениях, поэтому размещение как можно большего числа портов в шасси имеет важное значение. Точное число портов зависит от скорости интерфейса и современного состояния оптики.
| Скорость | Число портов | Важность для решения уровня оператора |
| OC-3 | 16 | k |
| OC-12 | 4 | k |
| OC-48 | 4 | p |
| OC-192 | 1 | p |
4. Конструкция со средней панелью
В идеальном маршрутизаторе уровня оператора обработка ввода/вывода отделена от физического интерфейса, обычно за счет расположения шины в середине шасси (отсюда термин «конструкция со средней панелью»). Модули обработки ввода/вывода располагаются спереди, чтобы их можно было легко вставлять и вынимать, в то время как интерфейсы физических линий подключаются сзади.
Важность для решения уровня оператора: c
5. Избыточный источник постоянного тока с выравниванием нагрузки
Важность для решения уровня оператора: k
6. Распределенные карты обработки ввода/вывода
Маршрутизатор уровня оператора должен позволять перераспределять нагрузку по обработке трафика с отказавшей карты ввода/вывода на другие платы ввода/вывода.
Важность для решения уровня оператора: k
7. Отказоустойчивая коммутация
Маршрутизатор уровня оператора способен распределять трафик между несколькими коммутирующими модулями на случай, если один из них выйдет из строя. Лучшие из маршрутизаторов делают это, не занимая портов ввода/вывода.
Важность для решения уровня оператора: k
8. Оперативная вставка и изъятие оборудования
Возможность горячей замены всех плат без остановки маршрутизатора чрезвычайно важна. На это надо обращать особое внимание. Некоторые корпоративные маршрутизаторы известны тем, что они подают прерывания при изъятии платы, в результате чего маршрутизатор зависает.
Важность для решения уровня оператора: k
9. Отказоустойчивые модули обработки маршрутов
Лучшие из маршрутизаторов уровня оператора имеют отказоустойчивые модули обработки маршрутов. В случае отказа одного из них, другой вступает в строй без потери пакетов и маршрутов.
Важность для решения уровня оператора: k
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
- Новые версии кода маршрутизации должны устанавливаться без остановки маршрутизатора. Важность для решения уровня оператора: k
- Память должна иметь защищенный режим для предотвращения перезаписи программными процессами данных или кода в процессоре. Важность для решения уровня оператора: c
УПРАВЛЕНИЕ И КОНТРОЛЬ
- У провайдеров Internet и так хватает забот по управлению. Лучшие из маршрутизаторов упрощают эту задачу за счет возможности удаленного администрирования маршрутизаторов как одного устройства. Важность для решения уровня оператора: c
- В сетях следующего поколения программное обеспечение и инфраструктура будут тесно интегрированы. Операторы нуждаются в маршрутизаторах с четко определенными программными интерфейсами, чтобы их конфигурации можно было мгновенно изменить с помощью высокоуровневых приложений. Важность для решения уровня оператора: p