100G路由器技术与应用分析

100G路由器技术与应用分析

随着云计算、视频应用、社交网络等业务应用的兴起，互联网上的流量增长迅猛，激增的流量使IP骨干网和城域网对路由性能提升的需求不断高涨，面向“100G平台”的新一代路由设备逐渐成为新的应用热点。

总体上讲，要想实现100G路由的规模部署，起码存在着接口、芯片、传输三道硬件上的难关，以及IPv4与IPv6互通这一软件上的难题需要克服。下面将一一阐述上述难题。

100G路由的接口问题

路由器要想实现100G高密度部署的目标，首先要克服的是100G 接入的问题。目前很多厂商均推出了自己的100G路由接口模块，但是目前100G路由接口模块存在着物理尺寸大、传输距离短、可靠性不高等问题。

目前厂商采用的100G路由接口模块基本均为CFP光模块，长度为144.75mm，宽82mm宽，高13.6mm，模块的电接口有148个插针，最大数据传输距离为10公里。过大的物理尺寸必然会对高密度端口部署造成影响，过多的接口插针使模块的插拔寿命受到影响，10公里的数据传输距离难以满足数据远距传输的需求。由此可知，目前100G路由接口模块技术仅解决了100G路由接口的有无问题，但是还不具备很强的实用性。同时，目前路由芯片的处理性能也无法满足过高密度100G路由端口的应用。

因此，在路由器接口模块技术尚未完善之际，路由芯片处理性能

尚未显著提升之前，目前的100G路由器实际上，应该称之为向100G 路由过渡的100G路由器平台会更确切一些

100G路由芯片与路由架构

路由器的转发处理工作需要路由芯片来进行承担。高性能路由芯片是100G路由器成功应用的保障。当前路由芯片技术的发展状况是什么样的?阿尔卡特朗讯为我们提供了比较全面的分析：100G路由板卡的构建有多种方式，可以采用多个10G、20G或者40G等低速芯片组合，也可以直接使用100G高速芯片。

采用单芯片构建的100G路由板卡可以在多个端口之间动态共享资源，单芯片构建的板卡具有组合芯片构建的板卡难以匹敌的优势：如非常细致的进行负载均衡以避免由于资源未能共享而造成的数据处理问题，提供简单的开发接口等。因此开发单个越来越快的路由器芯片是新一代100G路由平台面临的挑战。

目前，各大主流的路由器厂商都在致力于研发自己的100G路由芯片，路由芯片的处理能力也在稳步的进行提升之中。更强的单芯片处理能力、更低的路由芯片能耗已经成为了路由芯片技术发展的必然趋势。单芯片路由交换处理性能，也将成为考察路由器性能的一项新的技术指标。

此外，通过路由网络架构的变革，也可以有效提升路由带宽处理能力，从而满足了向100G路由平滑过渡的需求。然而在实际应用部署时，还需要对兼容性问题进行关注。目前的路由器集群技术还没有通用性的标准，不同厂商的核心路由器还无法在一个统一平台上进行

集成，因此在今后核心路由器的选型中，还需要对路由器的集群扩容能力进行更深入的考察。

100G路由的传输与融合

当问及目前什么因素在制约着100G路由器的普及时，很多厂商不约而同的将矛头指向了100G路由器的传输。目前100GE光模块的初期传输距离仅实现了10公里。而100GE接口首先是在长途骨干核心平面应用，需要核心路由器和传送系统的紧密配合。在传输网中，POS接口技术从标准发展的角度到40Gbps已经停止。

100G时代将以以太网和OTN(光传输网络Optical Transport Network)为主，以太网/OTN封装将替代POS。在同时运用GMPLS(通用多协议标志交换协议Generalized Multiprotocol Label Switching)技术后，可以使得IP和传输控制平面协同，达到有效解决路由的计算、网络流量的规划和调度、以及收敛保护的最优化的目的。

在对厂商路由传输解决方案更进一步分析后可以了解到，当前存在着传输与融合两种解决方案。

华为给出了路由器与传输设备互通建设端到端100G网络的解决方案：通过华为OTN系列产品，实现1500公里超长距离传送，配合大容量OTN交换、智能ASON(Automatically Switched Optical Network)等技术，实现WDM(Wavelength Division Multiplexing)传送网络持续向更大容量、更灵活高效和高可靠的网络演进。

中兴通讯也已推出了全程100G承载网解决方案，实现从汇聚层到骨干层、从传输层到IP层的超高速网络，具有三款高端产品——

集群路由器ZXR10 T8000、大容量交叉设备ZXONE 8000以及核心交换机ZXR10 8900E。其中集群路由器ZXR10 T8000去年完成了EANTC的100G独立测试，可平滑升级支持100G端口线速转发。

从目前收集到的技术资料分析，目前100G路由器数据远距离传输问题依然存在，在短期内100G数据长距离传输还需要传送网设备的介入。然而路由设备与传输设备融合是未来网络发展的大趋势，一但技术成熟，必然会引发一场颠覆性的变革。

IPv4与IPv6

当前IPv4的地址已告枯竭，IPv6的部署举棋未定，在100G路由器中对这个问题是如何应对的？通过H3C CR16000上公布的IPv4向IPv6过渡技术我们可以了解目前主要是通过多种隧道技术和IPv4与IPv6双协议栈的方式来解决IPv4向IPv6过渡问题。

在目前IPv4向IPv6过渡时期，IPv4和IPv6双协议栈技术应用所占比例较高，也有无数的标准，无数的协议在探讨v4、v6怎么去共存。甚至思科还在路由与交换平台上推出了名址分离网络协议(LISP)。这一协议能够在IPv4隧道上自动进行IPv6的创建和修改工作，支持快速建立双栈配置，从而可有效简化IPv6部署工作。

由此可以了解，在100G路由器中，尽可能的对过渡技术进行支持，令用户顺利渡过IPv4向IPv6过渡期，也是目前所有路由器厂商的一个期望。

100G路由器，一个听起来让人无比振奋的名字，相信在不久的将来将会出现。当我们步入后100G时代后，国内网络应用会有什么