Juniper路由器设计原理.doc

Internet骨干路由器及发展中的Internet设计 Juniper网络公司，1998年9月16日 引言…………………………………………………………………………………………………… 2 高速增长的Internet对ISP的影响…………………………………………………………2 给ISP带来更大增长空间的网络解决方案……………………………………………… 3 路由系统的基本要素………………………………………………………………………3 Internet骨干路由器的关键属性………………………………………………………… 5 M40 Internet骨干路由器系统结构……………………………………………………………………5 路由软件：JUNOS Internet软件……………………………………………………………6 包查询：Internet处理器ASIC…………………………………………………………… 6 路由寻址…………………………………………………………………………… 7 可编程性…………………………………………………………………………… 7 性能保证…………………………………………………………………………… 7 原子更新…………………………………………………………………………… 8 业务的可视性……………………………………………………………………… 9 交换结构：分布式缓冲器管理器ASIC，I/O管理器ASIC及共享内存…………………9 分布式缓冲器管理器ASIC和共享内存……………………………………… 10 I/O管理器ASIC…………………………………………………………………… 10 线路接口卡………………………………………………………………………………… 11 数据包如何通过M40的包转发引擎……………………………………………………………… 12 ISP网络中的M40 Internet骨干路由器………………………………………………………………13 故障条件下稳固的可靠性……………………………………………………………… 13 M40系统配置……………………………………………………………………………… 14 结论……………………………………………………………………………………………………15 引言 伴随着我们迈入21世纪的步伐，Internet正以惊人的速度发展。无论从任何一个角度衡量，如主机的数量、用户数、业务量、链路数、单条链路的带宽，或是服务提供商（ISP）网络的增长率，其增长都是惊人的。 以前，ISP在Internet核心网络中只采用一般的普通设备。随着Internet的迅猛发展，一个专门为解决Internet骨干网运营商所面临的特殊问题的网络设备市场随之出现。这类新的产品设备不仅被要求能够集合带宽及业务的吞吐量，而且还要具备丰富的软件功能及控制特性。 为能同时实现提供增加的带宽及丰富的软件功能，新型路由系统的设计者必须在设计中采用以前只有在交换机中才具有的转发功能。但是，相对于为使用固定长度查询的固定长度数据包提供线速性能的直接交换，为应用最长匹配查询的不定长度数据包提供线速性能，其实现要复杂得多。特别需要说明的是，这种数据包的处理已不能通过基于微处理器或微处理器辅助的方式来实现，而必需使用一种基于随Internet环境变化而改变其路由软件的ASIC方式来完成。 这种新型的Internet骨干路由器所面临的系统上的挑战也是非常复杂的。它们不仅要能适应现有的OC－3及OC－12速率骨干网和相关的Intra－POP结构，而且还要能够支持具有OC－12速率和吉位以太网Intra－POP结构的OC－48速率骨干网络。另外，新的路由系统必须要加速Internet从“最努力”的服务向最基础的可靠性服务的方向转变。Internet用户希望能够象使用POTS网络那样，在任何需要通信的时候，听到“拨号音”，便可得到高质量的服务。 Juniper网络公司提供的Internet骨干路由器M40是目前世界上最完备的路由系统。它是第一个将Internet可伸缩性，Internet控制及无可比拟的转发性能集于一身的系统。它不仅集成了只有交换机才具有的转发功能，而且还兼顾路由器软件的灵活性，可控制性，以及与在意外条件下系统的稳定性和可靠性。M40可被应用于以光网为基础的Internet系统，它帮助ISP实现将Internet从“最努力”系统过渡到基础的可靠通信系统。 高速增长的Internet对ISP的影响 Internet的高速增长对ISP如何为其客户的服务进行配置与管理都产生了深刻的影响。当ISP努力地扩展其网络的同时，他们会不断的碰到一些急需解决的问题： 在迅速提高业务量并满足客户需求的同时，增强网络