华为QuidwayNetEngine规模应用分析

传统ASIC体系结构的核心路由器在业务升级能力及响应速度方面已经不能满足IP主干网络发展的需要。除了可靠性、稳定性等传统指标之外，用户对路由器灵活性、业务丰富能力及可扩展等指标也提出了更高的要求。华为在NetEngine 80/40/20路由器的IP转发和业务流程处理上采用了可编程的网络处理器（NP）技术，实现了业务灵活性和高性能硬件转发的结合。 　　路由器体系结构的演进
　　华为将路由器体系结构的演进历程分为五代。 　　第一代-集中转发，固定接口。最初的IP网络不大，其网关所需连接的设备及其需处理的负载也很小，网络的变化较慢。第一代路由器由一个处理器CPU和固定的多个网络接口组合而成，网络接口与CPU之间通过内部总线相连。
　　第三代-基于CPU的分布式软件转发。到了90年代前期，网络流量猛增，同时由于光传输技术的发展，许多传输线路已经由2M为主流的电路升级为以 155M为主流的光路。在短报文线速转发情况下，一个155M接口就需要约200Kpps左右的转发性能。而在当时的情况下，一个CPU的处理能力也只有这么多。而依据网络扩展性的要求，一个路由器往往要连接多个155M或100M链路。在保持路由器的灵活扩展性前提下，性能成为了路由器发展的主要矛盾，性能的瓶颈主要集中在CPU上。解决的办法就是把路由器的集中式结构转换为分布式结构。第三代路由器在各网络接口业务模块上增加了CPU，即每个接口业务模块都有自己的CPU来进行各自的转发和业务处理。同时也采用了路由与转发分离的技术，路由引擎管理模块负责整个设备的管理和路由的收集、计算功能。
　　第五代-基于网络处理器的分布式硬件转发，可以实现业务灵活性与转发性能的双赢。
第五代路由器的特点
　　第四代路由器采用了硬件转发模式，解决了带宽容量和性能不足的瓶颈问题，但是也留下了隐患：基于ASIC的硬件转发在获取高性能的同时，牺牲了业务灵活性。如果在IP转发中，还要做一些复杂的额外处理的话，ASIC就无能为力了。而且，ASIC的设计周期很长，通常需要２～３年才能设计出一个稳定运行的 ASIC芯片。而业务发展是非常迅速的，平均半年就会兴起一项新的业务，需要转发程序适度调整来获得高品质支持，ASIC在这方面表现出严重不足。在当前业务应用为王的运营环境中，ASIC固有的灵活性差，业务支持不足的问题成为了路由器发展的主要矛盾。网络处理器技术兴起，促使第五代路由器出现。 　　采用网络处理器技术开发高端路由器，可以满足IP技术变化比较快的需要，业务可以直接通过软件升级完成，而传统采用ASIC技术的高端路由器必须更换业务板件才能升级业务。第五代路由器与第四代路由器相比较，主要有下面几个方面的特点：
　　采用大容量的交换网结构，采用网络处理器，可通过升级软件增加新的处理功能，从而快速响应用户的业务需求；
　　充分考虑骨干网络的需求，满足用户对安全性、稳定性、可靠性的要求。
　　附录一：NetEngine系列路由器的规模应用
　　截止到2002年10月，华为NetEngine高端路由器已经应用于运营商、金融、政府、教育、电力等数十个行业，NetEngine系列产品网上运行1600余台，并规模进入俄罗斯、巴西、吉尔吉斯斯坦、土尔其、埃及、巴基斯坦等十几个国家或地区。 　　附录二：华为Quidway NetEngine 高端路由器部分行业典型项目：
　　江西政府信息网纵向网、深圳市龙岗区政务网、国家电力调度数据网、CERNet河南省教育骨干网、山西教育骨干网、中国银联OA骨干网、建设银行安徽省分行、山东地税、财政部、宁夏公安、广东高等法院、河北政法系统、黑龙江省水利厅......