集群路由器技术发展趋势

互联网业务的快速发展,导致对网络带宽的需求越来越大。而随着路由器单机容量的几近极限,运营商对集群路由器的需求越发强烈。文章首先介绍了目前市场上所能提供的集群路由器及其特点,分析了这些集群路由器普遍采用的三种交换结构：CLOS、BENES和TORUS,并指出了这几种交换结构各自的优势和缺点。最后,基于集群路由器的现状,文章就接口速率、稳定性、标准化等方面对集群路由器的发展趋势作了探讨。     

爱立信/Juniper路由器集群方案介绍

首先简要介绍了集群技术和路由器集群方案,重点说明了其核心——交换网络的结构及其原理,最后对该方案的优点进行了归纳、总结。     

爱立信／Juniper

首先简要介绍了集群技术和路由器集群方案．重点说明了其核心——交换网络的结构及其原理。最后对该方案的优点进行了归纳、忠结。     

从传统软件路由器向高性能线速路由器的跨越

介绍了因特网传统软件IP路由器的局限性和由此基础上发展而来的高性能线速路由器的概念和设计思路,以及20世纪末以来IT业界从传统路由器向线速路由器跨越所经历的各个阶段,并对当前流行的几种线速路由器的设计思路和各自代表产品的特点性能进行了分析比较,其中包括吉位交换路由器、吉位线速路由交换机以及太位交换路由器等。最后探讨了下一代线速路由器的发展趋势,即开发采用开放式和可编程结构的新一代包处理器。     

城域网核心路由器建设演进路线探讨

城域网核心路由器作为一个城市的核心出口路由器,其出口和汇聚能力至关重要,现网许多城域网的核心路由器采用40G平台的单机路由器,其槽位和能力有限,需要进行升级改造。本文提出了两种演进路线:升级为40G平台多机集群路由器和升级为100G平台单机路由器。通过初期投资、板卡扩容投资、节能减排等方面探讨了两种演进方式的优劣性。通过比较分析,证实先升级为100G平台单机路由器能有效地节省投资,并能较好地支撑业务发展,是城域网核心路由器升级建设的较优方案。本文还提出了城域网核心路由器上联骨干网核心路由器的链路结构调整方案,提高城域网上联链路的可靠性。     

掀开路由器集群的面纱——爱立信／Juniper路由器集群方案介绍

路由器是互联网最重要的设备,也是互联网上最复杂的设备之一。随着近年来IP成为数据网事实标准,电信运营商大客户专网、软交换承栽网、3G承栽网、IPTV承载网纷纷基于IP技术建设,路由器设备的核心地位日益增强。随着互联网规模以及IP专网规模的不断扩展,对路由器设备的容量要求也随之水涨船高。基于端口密度以及单端口能力增强设备处理能力的方法不一定能有效满足未来需求。各个设备厂家都在尝试各种技术手段。《掀开路由器集群的面纱》一文中,主要关注了当前核心路由器容量扩展的重要可选技术集群技术并介绍了Juniper路由器的集群方案。在文中回顾历史,引出了由普通路由器机联而成的单一路由系统——集群路由器；介绍了集群中关键技术交换网络,包括严格无阻塞网络、可重排无阻塞网络以及广义无阻塞网络；最后以爱立信/Juniper提供的TXMatrix系统为例说明了集群系统的优势。本文给科研人员以及用户对设备技术特点分析提供了有益的参考。     

可重构集群路由器并行路由分发模型

传统一对多点的路由分发方式存在周期长、负载不均衡等问题。可重构集群路由器的体系结构中板卡数大量增加,上述问题更为突出,需要对路由分发算法改进。对现有路由分发方法及可重构路由体系进行分析,设计了树型并行路由分发模型。模型将可重构路由器所有板卡构造成一棵不平衡的分发树,路由从树根向叶子并行层层传递。研究了该模型板卡路由分发速度及负载均衡状况,并设计了模型实现算法及实施步骤。基于NS2的实验结果验证了TPRD模型的性能优势。     

连接圭从IP核的片上网络路由器结构

随着单个芯片上集成的元器件数目不断增加,功耗问题也变得越来越突出。片上网络虽然能够从理论上解决传统总线结构带来的种种问题,但其功耗问题在某些具体应用中却变成了关键的制约因素。路由器作为片上网络的核心部件,其结构直接影响片上网络的性能。路由器的功耗问题已经成为片上网络领域一个热点问题。本文运用最优化理论对连接主从IP核的片上网络路由器结构进行优化设计,并运用路由器的功耗模型对功耗问题进行了分析。最后运用OPNET仿真软件对路由器的交换机制和路由算法进行分析对比,得出最终结论。     

网络模拟中的路由器模型

文章通过对路由器体系结构和性能指标的分析,提出为网络模拟中的路由器建立模型的方法,为网络模拟网络总体设计提供了参考,给出了JuniperM160路由器和Cisco12008路由器在网络模拟中的模型实例。     

核心路由器集群技术探讨

随着互联网的不断普及,以及新兴技术的交替出现,作为网络核心的路由器设备,也面临着新的挑战。本文分析了目前核心路由器的发展趋势,并对目前流行的集群技术作了详细的分析。     

A software support infrastructure for wireless access routers

Routers are expected to play an important role in the Internet protocol-based wireless data network. Although a substantial number of adaptive and intercell coordination techniques have been proposed to improve wireless network performance under dynamic wireless channel conditions and host mobility, a system support framework is still missing. In this paper, we describe DIRAC, a software-based router system that is designed for wireless networks to facilitate the implementation and evaluation of various channel-adaptive and mobility-aware protocols. DIRAC adopts a distributed architecture that is composed of two parts: a router core (RC) shared by the wireless subnets, and a router agent (RA) at each access point/base station. RAs expose wireless link-layer information to the RC and enforce the control commands issued by the RC. This approach allows the router to make adaptive decisions based on link-layer information feedback on both data and control planes. It also permits the router to enforce its policies (e.g., policing) more effectively through underlying link-layer mechanisms. It further enables interaccess-point coordination at the RC. As showcases, we implement under DIRAC the prototypes of three wireless network services: link-layer assisted fast handover, channel-adaptive scheduling, and link-layer enforced policing. Our implementation and experiments show that our distributed wireless router provides a flexible framework, which enables advanced network-layer wireless services that are adaptive to channel conditions and host mobility.     

Optical switch emulation in programmable software router testbed

A programmable optical router is a key enabler for dynamic service provisioning in Future Internet scenarios. It is equipped with optical switching hardware to forward information at hundreds of Gigabits/s rates and above, controlled and managed through modular and flexible procedures according to emerging standards. The possibility to test such costly optical architectures in terms of logical and physical performance, without implementing complex and expensive testbeds, is crucial to speed-up the development process of high-performance routers. To this purpose, this paper introduces the software-based emulation testbed of a programmable optical router, which is here developed and applied to test optical switching fabrics. Accurate characterization of the optical devices and physical layer aspects is implemented with the Click software router environment. Power loss and optical signal-to-noise-ratio evaluation are provided through accurate software representation of the physical characteristics of the optical devices employed. The scalability of the proposed emulation testbed is also assessed on standard PC hardware. All the obtained results prove the effectiveness of the proposed tool to emulate an optical router at different levels of granularity.     

GNSS导航信号模拟软件体系结构研究

软件GNSS(Global Navigation Satellite System)信号模拟器由于具有结构灵活、开放性强及成本低廉等优势,能够较好地应用在导航系统开发研究中。针对软件GNSS导航模拟器的信号产生技术进行研究,给出了软件GNSS导航模拟器软件总体架构以及软件模块说明。通过MATLAB实现了软件GNSS导航星座信号仿真,仿真结果表明了该体系结构以及算法模块的正确性。     

基于可编程硬件的虚拟路由器数据平面设计与实现

未来网络体系结构创新和验证亟需建设虚拟化网络实验平台,虚拟路由器作为其中的核心组网设备,其结构和性能决定了实验平台的灵活性和承载能力.本文提出基于并行流水线的虚拟路由器数据平面结构,结合并行包分类和异步多指针轮询调度机制,在同一物理底层上实现了多个相互隔离的并行异构路由器.本设计在可编程硬件上进行了原型实现,并结合商用及软件路由器在真实的网络环境中部署、测试与实验.实验结果表明与传统单流水线结构相比,本设计能以更高灵活性和并行性支持异构的路由器实例独立运行;在逻辑资源开销和延时特性未显著增加的情况下,并行虚拟路由器可以达到与硬件可比的线速转发能力.     

基于动态邻接信任模型的安全路由算法研究

对现有路由节点信任相关问题进行了研究,综合路由节点的状态和行为因素提出了一种路由节点动态邻接信任模型。在此模型基础上提出了一种基于动态邻接信任熵的安全路由算法,并在现有OSPF路由协议中对该路由算法进行了验证。仿真结果表明提出的动态邻接信任模型能够准确地反映路由节点状态改变和恶意攻击,具有良好的动态响应能力,提出的安全路由算法能有效地保证路由节点的行为及状态可信并且具有良好的抗攻击性能。     

控制转发分离的路由器虚拟集群系统

随着移动互联网、云计算、物联网为代表的新应用、新运营模式的兴起,对IP承载网和网络业务提出了新的技术需求和挑战,简化网络、便于运维、灵活重构等功能也是运营商的重要需求。本文从系统架构、关键技术、应用场景、相关标准化情况多个角度介绍了一种控制转发分离的路由器虚拟集群系统,可以一定程度上简化网络、简化拓扑、简化网管、自动配...     

A Virtual Router Cluster System Based on the Separation of the Control Plane and the Data Plane

This paper proposes a virtual router cluster system based on the separation of the control plane and the data plane from multiple perspectives,such as architecture,key technologies,scenarios and standardization.To some extent,the virtual cluster simplifies network topology and management,achieves automatic conFig.uration and saves the IP address.It is a kind of low-cost expansion method of aggregation equipment port density.