星火燎原的前夜——100G路由應(yīng)用盤點
100G路由器的發(fā)展之路一直都磕磕絆絆，前有400G路由器堵截，后有10G路由器的圍追。而從100G路由器技術(shù)本身來看，還有接口、芯片、傳輸?shù)入y題需要一一克服。即便如此，100G路由的測試和實際部署也如星星之火一般在全球范圍內(nèi)開始展開，雖然眼前的火苗還十分微小。
運營商網(wǎng)絡(luò)首當(dāng)其沖
毫無疑問，與一般的企業(yè)網(wǎng)相比，運營商網(wǎng)絡(luò)對帶寬的要求更為迫切。運營商IP骨干網(wǎng)上承載著大客戶、NGN、3G等重要業(yè)務(wù)，要求網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具備強大的轉(zhuǎn)發(fā)能力。而移動互聯(lián)網(wǎng)以及云計算更是加劇了網(wǎng)絡(luò)升級的進程。再加之難以預(yù)料的流量增長，這一切都讓運營商骨干路由器面臨著巨大的性能壓力，要求其不斷演進核心網(wǎng)絡(luò)，提供更高密度的高速/超高速端口以及更為強大的組播能力，來靈活應(yīng)對峰值需求。
運營商的這些特點導(dǎo)致他們往往是各種網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)的嘗鮮者，100G路由器也不例外。不論是從全球還是國內(nèi)的情況來看，運營商都是100G路由產(chǎn)品的最積極測試者和使用者。在咨詢機構(gòu)LightReading的一份調(diào)查中，140家參與調(diào)查的電信運營商中，有60%的運營商希望在未來3年部署100GE。
美國運營商Verizon就是這樣，去年在歐洲部署全長為893公里100G骨干網(wǎng)絡(luò)連接了巴黎和法蘭克福，在美國則搭建了連接芝加哥到紐約，薩克拉門托到洛杉磯，明尼阿波利斯到堪薩斯城的網(wǎng)絡(luò)。這兩個100G骨干網(wǎng)都采用瞻博網(wǎng)絡(luò)的核心路由器T1600作為樞紐。有評論家認(rèn)為，采用T1600而不是最新的T4000反映出了運營商對100G網(wǎng)絡(luò)的急迫心情，既等不到產(chǎn)品降價也等不到新品上市。
AT&T和Comcast在去年11月采用了思科CRS-3搭建他們的100G網(wǎng)絡(luò)，而在100G邊緣路由頗有建樹的阿爾卡特朗訊也在德國電信、Verizon、Nextgen等多個運營商中有部署。
“國外市場的驅(qū)動力主要是多媒體視頻流量及3G和4G無線網(wǎng)絡(luò)帶來的移動數(shù)據(jù)流量，這在國內(nèi)因為應(yīng)用環(huán)境還沒有那么成熟，所以流量的壓力還沒有這么明顯。”Gartner運營商技術(shù)市場首席分析師田穎把目前國外運營商加速部署100G網(wǎng)絡(luò)的原因歸咎于業(yè)務(wù)增長和流量增長的壓力。同時，她也表示，其實國內(nèi)在技術(shù)上并不落后，一些測試也早已經(jīng)開始。
國內(nèi)運營商對100G網(wǎng)絡(luò)的測試最高調(diào)的是中國電信。但是目前最多的測試網(wǎng)絡(luò)集中在100G的傳輸層面，而100G路由產(chǎn)品的測試相對低調(diào)。“傳輸與路由是相輔相成的兩方面，運營商在做網(wǎng)絡(luò)骨干擴展時會把100G的傳輸和100G的IP網(wǎng)絡(luò)來通盤考慮。”田穎如是說。#p#
企業(yè)網(wǎng)應(yīng)用初露端倪
與運營商網(wǎng)絡(luò)的已經(jīng)部署或者蓄勢待發(fā)相比，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)在100G路由的應(yīng)用上顯然沒有那么多。但是，也有一些例外。美國霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所(HHMI)的研究機構(gòu)JaneliaFarm研究院就是其中之一。去年9月，憑借多個博科MLXe路由器中的56-端口100千兆以太網(wǎng)(GbE)，JaneliaFarm研究院成為目前全球研究機構(gòu)中部署100GbE最大的單一站點。
HHMI是一家非營利醫(yī)療研究機構(gòu)，是美國最大的慈善機構(gòu)之一，關(guān)注點在生物醫(yī)學(xué)研究和科學(xué)教育。HHMI每年大約向生物醫(yī)學(xué)研究投入7.7億美元，并擁有140億美元的捐贈基金。
業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)的需求是推動網(wǎng)絡(luò)升級的動力。JaneliaFarm研究院網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施主管SpartacoCicerchia稱，他們未來三至五年可能面臨的挑戰(zhàn)是產(chǎn)生和移動大量數(shù)據(jù)。而且有大量數(shù)據(jù)一直處于動態(tài)之中的。為了業(yè)務(wù)更為流暢的發(fā)展，他們需要部署一個沒有瓶頸，并在數(shù)據(jù)生成、存儲和移動中非常透明的網(wǎng)絡(luò)。
JaneliaFarm研究院升級之后的網(wǎng)絡(luò)安裝了多個互相連接的博科MLXe-32和MLXe-16路由器，利用博科多機箱中繼(MCT)來簡化其數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)并提高彈性。這一改進實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)級虛擬化并提高了網(wǎng)絡(luò)可靠性，同時顯著降低了管理復(fù)雜性。JaneliaFarm研究園區(qū)核心網(wǎng)絡(luò)把兩個100G以太網(wǎng)端口匯聚起來創(chuàng)建一個200GB的邏輯連接，從而實現(xiàn)雙向的線速帶寬。聚合路由器是兩個完整配置的博科MLXe-32路由器，并帶有超過2,400個GbE端口和10個GbE端口。不過，MCT技術(shù)也導(dǎo)致了從10G向100G網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換期間產(chǎn)生了這次升級遇到的唯一的一次故障。在機架上的老式應(yīng)用IEEE802.1w協(xié)議的Force10交換機迅速配置生成樹的方法與博科設(shè)備在運行MCT技術(shù)的同時所采用的方法的是不一致的。HHMI必須讓這些交換機向下兼容802.1s。在這里，虛擬局域網(wǎng)橋接使用多個生成樹讓屬于不同虛擬局域網(wǎng)的通信通過這個虛擬橋接的局域網(wǎng)中的不同路徑。博科開發(fā)了一個解決802.1w/MCT異常問題的補丁。HHMI表示將在下一次維護時使用這個補丁。
Janelia園區(qū)的網(wǎng)絡(luò)中每一個接線柜都有每秒200GB的連接，對于每一個研究人員的系統(tǒng)都有直接的10G以太網(wǎng)連接。為了確保在研究網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)最大性能和安全性，JaneliaFarm研究院利用EthernetPlus(PoE+)可堆疊交換機上的博科FCX功能來劃分其IP通信和無線局域網(wǎng)(WLAN)基礎(chǔ)設(shè)施。
與HHMI類似，歐洲核子研究中心(EuropeanOrganizationforNuclearResearch，簡稱CERN)也是由于對性能的需求增長而建設(shè)100G網(wǎng)絡(luò)的。現(xiàn)時，CERN核心的無阻斷能力處于每秒4.2Terabit(即4.2Tbps)水平，這個數(shù)字在過去兩年增長了一倍。CERN苛刻的環(huán)境要求每年增長15PB（即1500萬千兆字節(jié)）的數(shù)據(jù)流。如果把這個數(shù)據(jù)換算成視頻量來看，15PB相當(dāng)于大約連續(xù)200年播放高清視頻。CERN最終選擇了博科MLXe-32、MLXe-16及MLXe-8路由器系列來搭建他們的100G網(wǎng)絡(luò)，從而來應(yīng)對如此巨大的數(shù)據(jù)流量。
在向100G網(wǎng)絡(luò)過渡的過程中，100G平臺路由的概念被提出。它指的是什么呢?H3C研發(fā)副總裁尤學(xué)軍曾給出過這樣解讀：“大家現(xiàn)在發(fā)布的產(chǎn)品講100G平臺，就意味著設(shè)備單槽位至少能夠?qū)崿F(xiàn)100G以上的處理能力，可以支持100G的接口線卡進行工作。”
在這個概念下的H3CCR16000核心路由器已經(jīng)在上海電信IDC、湖南廣電廣域網(wǎng)和湖南電力通信網(wǎng)中有所應(yīng)用。作為上海電信IDC出口路由器，CR16000通過EBGP與聯(lián)通、電信的骨干路由器相聯(lián)，出口路由器上運行了整個互聯(lián)網(wǎng)39萬條路由表，同時下發(fā)39萬條硬件轉(zhuǎn)發(fā)表到接口板。在湖南電力通信網(wǎng)中，CR16000是作為湖南電力通信網(wǎng)省級核心節(jié)點，負(fù)責(zé)全省MPLSVPN網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽的分配和轉(zhuǎn)發(fā)，同時通過MPLSVPN跨域解決方案，與國家電力通信網(wǎng)通信管理系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)安全傳輸。#p#
星星之火可燎原，但尚需時日
40/100G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)（IEEE802.3ba標(biāo)準(zhǔn)）已經(jīng)在2010年六月獲批，而主流網(wǎng)絡(luò)廠商的100G路由產(chǎn)品也早已經(jīng)陸續(xù)上市。所以在開始做本次調(diào)研的時候，筆者對100G路由的應(yīng)用充滿信心。但在調(diào)研結(jié)束開始撰文的時候，才真正發(fā)現(xiàn)，100G路由目前的應(yīng)用還是一個小火星兒，與想象中的熊熊大火相去甚遠。應(yīng)用調(diào)研的艱辛一方面是因為高端路由器在全球的出貨量一直都屈指可數(shù)，而100G產(chǎn)品就更為稀少。此外，國外的運營商，類似Verizon、AT&T、美國有線電視寬帶網(wǎng)絡(luò)及IP電話服務(wù)供應(yīng)商Comcast、德國電信、Nextgen等都已經(jīng)實際部署了100G路由，但是因為保密協(xié)議或者其他一些原因，筆者并沒有在公開資料上找到網(wǎng)絡(luò)部署的具體細(xì)節(jié)，而采訪中這個遺憾也一直沒有辦法彌補。國內(nèi)的運營商幾年前已經(jīng)開始100G傳輸?shù)臏y試，但是100G路由的信息更為封閉。主流網(wǎng)絡(luò)廠商都表示已經(jīng)參加了相關(guān)運營商的測試，但是細(xì)節(jié)不方便透露。
與運營商的遮遮掩掩相比，企業(yè)網(wǎng)的應(yīng)用案例呈現(xiàn)出另一種情形。國外的用戶已經(jīng)開始部署，而國內(nèi)的應(yīng)用情況明顯要落后于國外。但是向100G網(wǎng)絡(luò)過渡的趨勢也已經(jīng)呈現(xiàn)，100G路由平臺的部署成為一個新亮點。
在本文采寫過程中，筆者很明顯的感覺到不論是用戶還是專家都對100G網(wǎng)絡(luò)的未來方向是非常肯定的，但具體的應(yīng)用時間還沒有明確，而這種情況在中國尤其突出。現(xiàn)在這段時間，中國的運營商急于解決的問題還是40G與100G的兼容并存以及日后的遷移問題，100G的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是下一步考慮的重點。目前來看，100G的傳輸測試已經(jīng)經(jīng)過了幾輪發(fā)展，走過技術(shù)勘察階段，將要走向產(chǎn)品選型階段。而100G的IP網(wǎng)絡(luò)建設(shè)顯然要比傳輸發(fā)展的更慢一些。一般而言，企業(yè)網(wǎng)的發(fā)展升級要晚于運營商，所以可能100G的IP網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時間表更要推后。在技術(shù)更加成熟之后，最重要的是需求的更大發(fā)展和價格的進一步降低才會有100G網(wǎng)絡(luò)的“燎原”之勢出現(xiàn)。
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