路由器多框集群中ip轉(zhuǎn)發(fā)測試技術(shù)的分析與實現(xiàn)

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1、路由器多框集群中IP轉(zhuǎn)發(fā)測試技術(shù)的研究與實現(xiàn)附表索引表3．1某固網(wǎng)運營商發(fā)達省份的城域網(wǎng)帶寬需求??????????????．．29表3．21+2兩框集群與背靠背兩框集群比較?????????????????．30表4．1混合報文一????????????????????????????35表4．2混合報文二??????????????????????????。35表4．3組播混合報文????????????????????????????．39表4．410GLAN不同條件下轉(zhuǎn)發(fā)吞吐量?????????????????。43表4．5不同負荷時

2、的轉(zhuǎn)發(fā)引擎丟包率???????????????????44表4．6不同產(chǎn)品形態(tài)設(shè)備吞吐量??????????????????????44Ⅷ工程碩士學(xué)位論文1．1課題來源目。第1章緒論華為技術(shù)有限公司NetEngine5000(NE5000E)路由器多框集群V300R005項1．2研究目的及意義對于核心層路由器來說，除了具備快速轉(zhuǎn)發(fā)的能力、高安全穩(wěn)定性之外，更重要的是，處理能力、擴展性、可靠性強大。對于單臺路由器來說，其擴展是有一定限制的，須考慮光器件的發(fā)展成熟度，以及電源、散熱、機房承重等方面，而且也無法超越流量增長的摩爾定律。隨著單臺路由器

3、的開發(fā)技術(shù)逐步發(fā)展到極限，路由器的發(fā)展正在尋求一個質(zhì)的飛躍。目前網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的基本趨勢12J是：·用戶帶寬高速增長使得單臺路由器的容量、槽位已滿足不了業(yè)務(wù)的需要；·網(wǎng)絡(luò)可靠性需要達到走向電信級：雙規(guī)雙上行增加了核心路由器端口的壓力，對核心路由器的業(yè)務(wù)自愈能力提出了新的要求；·投資性價比逐步提高：在減少核心設(shè)備互連鏈路的開銷，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本和維護成本，提高投資的當(dāng)期收益的同時，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能平滑擴容，業(yè)務(wù)無須中斷，增加投資長期收益；路由器多框集群就是一種有效解決擴展性、可靠性問題的技術(shù)，它可在方便維護、不增加網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度的前提下，用更加廉價的手段來滿足

4、業(yè)務(wù)高速增長、網(wǎng)絡(luò)性能及容量提升的需求，同時降低網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本和維護成本。目前，路由器集群技術(shù)已經(jīng)受到業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注。QuidwayNetEngine系列全業(yè)務(wù)路由器基本功能是提供快速IP轉(zhuǎn)發(fā)平臺，由此可見，設(shè)備的IP轉(zhuǎn)發(fā)性能是對設(shè)備評價的重要指標(biāo)，如何高效的進行測試設(shè)計來評價路由器多框集群性能是數(shù)據(jù)通信研究的重要課題。1．2．1突破容量瓶頸路由器集群又叫路由器矩陣或多機框互聯(lián)(Multi．Chassis)，簡單來說，就是將多臺路由器按一定的設(shè)計互聯(lián)起來，形成一套邏輯上一體的路由器系統(tǒng)。集群技路由器多框集群中IP轉(zhuǎn)發(fā)測試技術(shù)的研究與實現(xiàn)術(shù)

5、的產(chǎn)生，主要有兩個直接的原因：首先，單機容量逐步發(fā)展到極限，已經(jīng)逐漸滿足不了日益增長的網(wǎng)絡(luò)擴容需要了；其次，超級節(jié)點的產(chǎn)生使得網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，運維管理難度很大。從技術(shù)層面上看，盡管目前單框最大轉(zhuǎn)發(fā)能力達到1．6T，基本能滿足目前所有業(yè)務(wù)的需求，但是隨著VOIP／IPTV時代的來臨，根據(jù)光進銅退／FTTH的發(fā)展態(tài)勢，以及統(tǒng)一通信／網(wǎng)絡(luò)融合的演進，在不久的將來，將對核心路由器的轉(zhuǎn)發(fā)能力提出更高的要求。但是由于芯片本身轉(zhuǎn)發(fā)能力提升空間有限，集群技術(shù)將是未來核心路由器發(fā)展的方向。在路由器領(lǐng)域中引入多框集群技術(shù)，目的是將兩臺或兩臺以上普通單框路由器通

6、過某種方式連接，使得這些單框路由器能夠進行設(shè)備間協(xié)同工作和并行處理，實現(xiàn)系統(tǒng)容量的平滑擴展，并且對外只表現(xiàn)為一臺邏輯路由器。集群技術(shù)邏輯價構(gòu)分為三個平面：數(shù)據(jù)平面、管理控制平面和監(jiān)控平面。通過管理控制平面集中化、一體化的控制管理，使集群系統(tǒng)各平面之間能夠很好地協(xié)同工作，擴展后集群系統(tǒng)的容量為所有路由器單框容量之和，極大地擴展了路由器的容量，從而突破了單機在開發(fā)技術(shù)工藝上的限制。在成本方面，由于集群系統(tǒng)中各臺路由器通過高速光背板互連，節(jié)省了額外的內(nèi)部互聯(lián)端口，大大減少了投資。集群系統(tǒng)中的每個路由器機箱之間都是通過高速光背板互連，省去了相應(yīng)的互連

7、接口，且不再需要昂貴的路由器接口卡實現(xiàn)復(fù)雜的DoS、路由轉(zhuǎn)發(fā)等功能，使機箱之間的互連成本遠低于普通端口互連方式，同時還克服了采用普通端口互連方式帶來的帶寬瓶頸問題。在統(tǒng)一管理方面，集群中的所有路由器成員只有一個統(tǒng)一的管理和路由控制引擎，從邏輯上說，整個集群對外表現(xiàn)是一臺路由器，這使網(wǎng)絡(luò)拓撲和路由結(jié)構(gòu)變得簡潔清晰，維護起來更加簡單方便。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面，通過路由器集群，將核心設(shè)備容量升級到原來的2倍、4倍、6倍、8倍或以上都能采取平滑擴充的方式，設(shè)備能夠重復(fù)利用，業(yè)務(wù)不會中斷，并且不會增加路由的跳數(shù)和復(fù)雜度。因此，集群技術(shù)已經(jīng)地解決了核心層“大容

8、量、可擴展"的問題。1．2．2集群模式多樣從集群設(shè)備外部結(jié)構(gòu)形態(tài)上看，路由器集群的結(jié)構(gòu)形態(tài)可以分為兩框集群、四框集群和多框集群。從實現(xiàn)技術(shù)來看，集群內(nèi)多臺設(shè)備之間的