邊緣路由器

邊緣路由器的定位是將用户由局域網匯接到廣域網，在局域網和廣域網技術尚有很大差異的今天，邊緣路由器肩負着多種重任，簡單地説就是要滿足用户的多種業務需求，從簡單的聯網到複雜的多媒體業務和VPN業務等。這需要邊緣路由器在硬件和軟件上都要有過硬的實現能力。各設備提供商因此展開了激烈的競爭，派生出各種新鮮的技術手段。 ^[1] 

隨着互聯網的普及以及光子技術的快速發展，今天的網絡已經發生了革命性的變化。由於IP 業務量的急劇擴張，骨幹網絡的容量不斷擴大，DWDM系統迅速普及並得到大量應用，光網絡市場出現了巨大的變化。網絡運營商們需要比現有光網絡技術更有效、更經濟的手段來管理多波長網絡，設備廠商為網絡市場提供了從超長距離WDM 傳輸到光交叉系統OXC 的解決方案，這些方案為運營商提供了網絡光層的動態管理，能夠快速地提供光層業務，同時大大降低運營成本，提高經濟效益。在過去的幾年中，隨着互聯網的飛速發展和IP業務的爆炸式增長，一切向IP看齊的趨向更加明顯。但是，傳統的、基於TDM 的網絡是面向可預測的話音業務的，在處理基於分組包的數據業務時效率太低。這就迫使電信運營商們逐漸改變其網絡，以便更好地應對電信業務從電路交換到分組交換的轉變，這使得運營商們對光層網絡既完成傳輸功能又完成交換功能的需求更為迫切。在競爭的市場環境下，運營商們對於網絡的認識更多的是看重其經濟效益，而邊緣網絡由於其在整個網絡中的位置和特性，就決定了它在網絡運營商們眼中的重要地位。 ^[2] 

在評價邊緣路由器時，至少應該檢查以下技術參數。

網絡處理器（Network Processor，簡稱NP）是性能的主要決定因素。一般來説，通用的NP只能完成預設的編程能力，遠不能滿足瞬息萬變的網絡技術發展的需求，所以有實力的廠家基本上都是開發自己的ASIC芯片，這些ASIC芯片以線速處理業務流，並且能夠對付多種協議，如PPP、幀中繼、ATM等，將多種協議的數據適配到IP協議上，從這一角度來説，邊緣路由器又將擔當實現未來全IP網的重任。 ^[3] 

運營商喜歡端口密度大的機器，這會給它留下富裕的擴展空間。擴展則主要通過堆疊來實現，良好的擴展特性將突破單機箱的限制，容量就可以按需平滑擴展。 ^[3] 

這包括網絡可靠性和設備可靠性。網絡可靠性取決於路由器所支持的物理網絡，對SDH/Sonet等傳統技術而言，網絡具有電信級的可靠性。對於長距離以太網而言，出現了一些新的技術，如光以太網和802.17 的RPR（Resilient Packet Ring），但隨着城域網建設的迅速展開，RPR應該是邊緣路由器的必備特性。設備可靠性則取決於軟件和硬件的實現水平，這就需要實現者確定最優的體系結構，並在開發上灌注心血。 ^[3] 

MPLS是二層和三層的融合技術，相當於IP網的信令，能夠提供對業務流的細粒度控制和帶寬的高層次管理。 ^[3] 

業務分類定性，而業務質量定量，這是用户越來越關心的部分。因為底層的物理網絡對業務的分類和帶寬管理支持上參差不齊，目前各廠家基本都有自身的專有技術。隨着MPLS等技術的逐漸成熟，邊緣路由器最終將對業務分類和質量達到電信級支持。 ^[3] 

邊緣路由器是業務提供商的核心設備，它要支持運營商的運營要求，包括管理、計費、認證和加密等等。通常路由器需要提供運營支撐系統（Operation Support Systems）接口，並符合相關的標準。 ^[3] 

針對用户對業務和帶寬永不滿足的需求，邊緣路由器將採用更多的技術，擁有越來越高的技術含量。在保證高速連接的同時，還需進行多種數據處理工作，這就要求芯片製造商提供先進的網絡處理器芯片和收發器芯片，保證線速水平。邊緣路由器還需要有足夠的智能性，例如當控制層面軟件發生故障而重新啓動時，這一動作對負載流的衝擊應儘可能的小，這就要求控制層面保留一些狀態，使得數據層面的功能不受重啓的影響，這對將來實現全IP網的運營有着重要意義。 ^[3] 

技術不斷進步，需求不斷更新，邊緣路由器就得馬不停蹄地適應新的應用環境，而且，往往超前於標準的制定。誰迎合了市場，誰就是最大的贏家。從高層協議來看，IP網是方向，邊緣設備要充分滿足多種業務對於IP網承載所提出的要求，比如安全性、移動性和QoS等。從傳輸層來看，性價比好的“光以太網+RPR”是方向，這和未來的全IP網並行不悖。所以，未來的邊緣路由器至少實現IPSec、MPLS、移動IP等幾大功能，並提供物理層的RPR網絡接口。而從短期來看，城域網建設是一個熱點，因為這將直接滿足城市用户對帶寬的迫切需求，這和運營商現階段縮減基礎設施投入形成矛盾，這個矛盾的解決就在於邊緣路由器是否能夠提供底層軟硬件的支撐手段，使得運營商得以開展新的、吸引用户的業務，從而不用再大規模地擴建網絡。 ^[3] 

未來的IP網將承擔着現今多種平行的網絡所承載的業務，邊緣路由器是這些業務數據的出入口，它的效能直接影響到整個網絡的運營水平。在這個用户需求靈敏的領域，需要開發商不斷地創新，只有牢牢把握住市場所需和技術發展方向，才能在網絡的邊緣永遠生存下去。 ^[3] 

一度，人們認為路由器的數據流量越大越好、端口越多越強，但是隨着業務種類和要求的增多，對於業務的控制、加強業務的區分和整合能力已經成為邊緣路由器最為明確的發展方向。 ^[4] 

首先，支持多種寬帶業務接入成為入網的必備條件。在“三網合一”的大趨勢下，作為邊緣化的接入設備應該具備視頻、語音和數據的接入功能，與此同時兼備 QoS 技能，能夠很好地感知網絡變化以及控制網絡流量，為網絡提供高質量的接入能力。另外，隨着運營商在建設網絡中對IPv6 技術的要求越來越清晰，相關的標準也在形成之中，邊緣路由器對 IPv6 的支持也很現實。 ^[4] 

其次，網絡的融合最後落到包括邊緣路由器在內的設備的功能整合和性能提高上。隨着網絡結構和業務需求的改變，邊緣網絡設備已經不再意味着簡單和低端，相反，它結合了越來越多的新技術，已經成為“從開放性的互聯網向可運營可管理的電信承載網轉型的關鍵”。以往，要在運營商級和終端用户網絡之間提供綜合的業務，往往需要多個邊緣路由器，這樣不僅造成硬件成本的浪費，而且在功能整合和運營維護上也帶來很大困難，因此各大路由器廠商現在紛紛將眾多功能整合到一個“盒子”裏，期望能有一個能夠足以提供更多業務控制、支持能力的邊緣路由器。 ^[4]