<<
>>

Классификация маршрутизаторов по областям применения

По областям применения маршрутизаторы делятся на несколько классов (рис. 20.11).

Рис.

20.11. Классы маршрутизаторов

Магистральные маршрутизаторы предназначены для построения магистральной сети ; оператора связй или крупной корпорации, Маршрутизаторы магистрали оперируют; сегрегированными информационными потоками* переносящими данные большого количества яря^эаталыжих.соединений. . `` ; : . . , . . ..

Для решения этой задачи магистральные маршрутизаторы оснащаются высоко- скоростными интерфейсами, такими как ATM 155/622 Мбит/с, Gigabit Ethernet и 10G Ethernet, а также интерфейсами SONET/SDH со скоростями от 155 Мбит/с до 10 Гбит/с. Для создания отказоустойчивой топологии магистральной сети магистральные маршрутизаторы должны поддерживать несколько таких интерфейсов.

Очевидно, для того чтобы не создавать «узких мест» в магистральной сети, магистральный маршрутизатор должен обладать очень высокой производительностью.

Например, если маршрутизатор оснащен 8 интерфейсами 10 Гбит/с (Ethernet или SDH), то его общая производительность должна составлять 80 Гбит/с. Для достижения такой производительности магистральные маршрутизаторы обладают распределенной внутренней архитектурой, подобной архитектуре коммутаторов локальных сетей, которая была рассмотрена в главе 15. Каждый порт или группа портов оснащается собственным процессором} который самостоятельно выполняет продвижение IP-пакетов на основании локальной копии таблицы маршрутизации. Для передачи пакетов между портами используется коммутирующий блок на основе разделяемой памяти, общей шины или коммутатора каналов.

Общие задачи, включая построение таблицы маршрутизации, хранение конфигурационных параметров, удаленное управление маршрутизатором и т. п., решает центральный блок управления.

Понятно, что функции продвижения IP-пакетов существенно сложнее, чем продвижения кадров Ethernet и других технологий локальных сетей. Поэтому процессоры портов обычно не нагружают дополнительными функциями, такими как фильтрация трафика или трансляция адресов. Даже обеспечение параметров QoS не всегда реализуется таким процессором в полном объеме — обычно дело ограничивается поддержанием очередей, а до профилирования трафика не доходит. Это связано с тем, что магистральный маршрутизатор работает внутри сети и не взаимодействует с внешним миром, а значит, и не выполняет пограничные функции, требующие фильтрации и профилирования. Другими словами, основная задача магистрального маршрутизатора — передача пакетов между своими интерфейсами с как можно большей скоростью.

Большое количество интерфейсов, характерное для магистрального маршрутизатора, позволяет строить избыточные топологии, приближающиеся к полносвязной схеме, и тем самым обеспечивать отказоустойчивость сети. Однако и сам магистральный маршрутизатор должен обладать высокой надежностью. Надежность и отказоустойчивость маршрутизатора достигается за счет избыточных модулей, таких как центральные процессоры, процессоры портов, источники питания.

: Пограничные маршрутизаторы, называемые также маршрутизаторами доступа, соединяют. магистральную сеть, с периферийными сетями. Эти марш рутизаторы образуют особый ` слой, который выполняет функции приема трафика от внешних соотношению к магистрали

Периферийная сеть часто находится под автономным административным управлением. Это может быть сеть клиента оператора связи, непосредственно присоединенная к его магистрали, или же сеть регионального отделения крупной корпорации, обладающей собственной магистралью.

В любом случае трафик поступает на интерфейсы пограничного маршрутизатора от сети, которую администратор магистрали не может контролировать, — трафик нужно фильтровать и профилировать.

Поэтому к пограничному маршрутизатору предъявляются другие требования, нежели к магистральному. На первый план выступают его способности к максимальной гибкости при фильтрации и профилировании трафика. Кроме того, очень важно, чтобы производительность пограничного маршрутизатора не снижалась при выполнении этих дополнительных функций. Интерфейсы пограничного маршрутизатора менее скоростные, чем магистрального, но более разнообразные, так как ему приходится присоединять к магистрали сети различных технологий.

Деление маршрутизаторов на магистральные и пограничные не является строгим и четким. Такое деление просто отражает ту область, где применение маршрутизатора предпочтительно, где в наибольшей степени проявляются его преимущества. В то же время любой маршрутизатор можно применять не только в его профильной области. Так, магистральный маршрутизатор, оснащенный низкоскоростными портами, может одновременно играть роль пограничного. А маршрутизатор, хорошо исполняющий роль пограничного для крупной сети, может быть магистральным маршрутизатором для сети меньшего масштаба, где его интерфейсы вполне справятся с нагрузкой на магистраль.

Деление маршрутизаторов на магистральные и пограничные отражает только один аспект их применения, а именно их положение относительно собственной и внешних сетей. Понятно, что существуют и другие аспекты. Так, маршрутизаторы можно разделить на маршрутизаторы операторов связи и корпоративные маршрутизаторы.

Основным отличием корпоративных маршрутизаторов является их высокая надежность, а также поддержка полного набора функций, необходимых для коммерческой работы в Интернете, начиная от протокола BGP и кончая системами регистрации пользовательских потоков данных, что необходимо для биллинговых схем. Требования к надежности объясняются высокой стоимостью простоя маршрутизатора при оказании коммерческих услуг. Требования к надежности услуг передачи данных постоянно растут, пользователи Интернета и виртуальных частных сетей хотят, чтобы эти услуги были такими же надежными, как услуги телефонной сети.

Поэтому, когда мы говорим о том, что готовность некоторых моделей маршрутизаторов достигла рубежа 0,999 и стремится к показателям телефонного оборудования в 0,99999, то в первую очередь это относится к маршрутизаторам операторов связи, как магистральным, так и пограничным. Корпоративные маршрутизаторы предназначены для применения в пределах корпоративной сети, поэтому требования к надежности здесь ниже, а функциональность для работы в Интернете в качестве самостоятельной автономной системы не требуется.

Конечно, характеристики маршрутизаторов операторов связи и корпоративных маршрутизаторов в значительной степени зависят от масштаба и специфики оператора связи или корпорации. Для международного оператора связи, в иерархии ISP относящегося к категории Tiar 1, сегодня требуются магистральные маршрутизаторы с интерфейсами 10 Гбит/с, которые в недалеком будущем будут заменены маршрутизаторами с портами DWDM, работающими с 40 волнами и обеспечивающими общую скорость порта 40Q Гбит/с. Пограничные маршрутизаторы такого оператора также будут относиться к лучшим маршрутизаторам этого класса по производительности, работая с портами доступа со скоростями от 622 Мбит/с до 2,5 Гбит/с.

Менее крупным операторам связи, то есть региональным и локальным, такие высокопроизводительные маршрутизаторы не требуются, так как объемы передаваемого ими трафика гораздо меньше. Поэтому магистральный маршрутизатор такого оператора может ограничиться поддержкой интерфейсов 2-155 Мбит/с, а пограничный должен, кроме того, обеспечивать коммутируемый доступ абонентов через телефонные сети. В небольших сетях магистральных маршрутизаторов может не быть вообще, такая сеть будет состоять из одних (или даже одного) пограничных маршрутизаторов.

Аналогичная картина наблюдается и в корпоративных сетях, где также применяются маршрутизаторы различной производительности и надежности. Например, крупные корпорации могут применять магистральные и пограничные маршрутизаторы, близкие по характеристикам к маршрутизаторам операторов связи категории Tiar 1.

Однако более обычной является ситуация, когда в корпоративных сетях применяется оборудование с характеристиками на один уровень ниже. Это значит, что крупные многонациональные корпорации применяют оборудование, которое обычно используется региональными операторами и т. д., по нисходящей.

Mep|u^yı^şaτopы региональных отделений соединяют региональные отделения йежду со- бой иç мăги℮τpaльн〇i⅝ çeτью, Сеть регионального отделения, так же как и магистральная сеть, может.¿OċtoйTь из нескольких локальных сетей. Такой маршрутизатор обычно представляет собой некоторую упрощению версию магистрального корпоративного маршрутизатора. ' `

Если он выполнен на основе шасси, то количество слотов его шасси меньше (4-5). Возможен также конструктив с фиксированным количеством портов. Поддерживаемые интерфейсы локальных и глобальных сетей менее скоростные. Это наиболее обширный класс выпускаемых маршрутизаторов, характеристики которых могут приближаться к характеристикам магистральных маршрутизаторов, а могут и опускаться до характеристик маршрутизаторов удаленных офисов.

Маршрутизаторы удаленных офисов соединяют, как правило, единственную локальную соть удаленнош офйса с магистральной сетью или сетью регионального отделения по глобальной связи*

Как правило, интерфейс локальной сети — это Ethernet 10/100 Мбит/с, а интерфейс глобальной сети — выделенная линия со скоростью 64 Кбит/с, 1,544 или 2 Мбит/с. Маршрутизатор удаленного офиса может поддерживать работу по коммутируемой телефонной линии в качестве резервной связи для выделенного канала. Существует очень большое количество типов маршрутизаторов удаленных офисов. Это объясняется как массовостью потенциальных потребителей, так и специализацией такого типа устройств, проявляющейся в поддержке какого-либо конкретного типа глобальной связи. Например, существуют маршрутизаторы, работающие только в ISDN-сети, существуют модели только для аналоговых выделенных линий и т.

п.

Чем меньше требований предъявляется к производительности маршрутизатора, тем более вероятно, что он выполнен по классической схеме первых маршрутизаторов (и мостов локальных сетей), то есть схемы на основе единственного центрального процессора и лишенных процессоров портов. Такая схема гораздо дешевле, но ее производительность полностью определяется производительностью процессора и не масштабируется с ростом числа портов.

Программный маршрутизатор, являясь одной из популярных реализаций· такой схемы*

; riţюµψemщr opбcŵ. программный, модель универсальной операционной системы семейства . ǔřŢb¿ .или WŭŭmĶ ' · , · ·5 ŕ ‘' ·' V •; 'V · ..

И только появление в глобальных сетях высокоскоростных технологий, таких как ATM, SONET/SDH, DWDM, привело к резкому повышению требований к производительности маршрутизаторов, в результате чего представители наиболее совершенного класса маршрутизаторов повсеместно перешли на многопроцессорные схемы с коммутирующим блоком, успешно опробованные на коммутаторах локальных сетей.

Маршрутизаторы локальных Ратей предназначены для разделения крупных локальных сетей на подсети. Это особый класс маршрутизаторов, которые, как правило» не имеют интерфейсов ⅛ǒбaлb«ыxp℮t℮⅛v · ■:·;■'-··■ ;■'·'■··. ··.··=.· · \ '..

Многие маршрутизаторы этого типа ведут свое происхождение от коммутаторов локальных сетей, что и дало им второе название — коммутаторы 3-го уровня. Коммутаторы 3-го уровня выполняют все функции маршрутизаторов, но, кроме того, могут работать и как обычные коммутаторы локальных сетей, то есть коммутаторы 2-го уровня. Режим работы (маршрутизатор или коммутатор) зависит от параметров конфигурации. Возможен также комбинированный режим работы, когда несколько портов коммутатора 3-го уровня имеют один и тот же IP-aдpec сети (рис. 20.12). В этом случае передача пакетов между группой портов, принадлежащих одной сети, выполняется в режиме коммутации, на канальном уровне, то есть на основе МАС-адресов. Если же порты принадлежат разным 1Р-се- тям, то тогда коммутатор выполняет маршрутизацию между сетями. Выбор режима передачи пакета определяется конфигурированием IP-адресов портов и, соответственно, компьютеров.

Рис. 20.12. Комбинированный режим работы коммутатора 3-го уровня

<< | >>
Источник: В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. 54 Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 3-е изд. 2006

Еще по теме Классификация маршрутизаторов по областям применения:

  1. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
  2. Глава 10 ДРУГИЕ ОБЛАСТИ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ Р-МЕТОДА
  3. 4.1. Определение и область применения
  4. 2.2.5. Область создания и применения средств и механизмов информационной безопасности
  5. 2.2.4. Область создания и применения информационных систем, информационных технологий и средств их обеспечения
  6. § 39 Классификация договоров в отдельных видах. – Римская классификация. – Система прусского закона, французского и австрийского кодекса. – Система русского свода. – Система настоящего изложения.
  7. § 85 Значение бесспорного владения. – Отличие бесспорного владения от давности владения. – Установление земской давности и применение оной к делам межевым. – Может ли давность применяться к совместному и к чересполосному владению по предметам вотчинного права. – Применение давности к делам специального размежевания
  8. б) Предметная область
  9. б) Предметная область
  10. Полномочия в судебной области
  11. ЧЕТЫРЕ ОБЛАСТИ МОЗГА
  12. Глава 8. ENFJ «Специалисты в области пиар»
  13. В области образования
  14. В области творчества
  15. В области психологии
  16. Три области самоощущения
  17. Благотворительная деятельность в области телевидения.
  18. 2.2.1. Область поиска, получения и потребления информации
  19. Полномочия в области управления
  20. ГЛАВА 3. СОЦИОЛОГИЯ СОЦИАЛЬНОЙ СФЕРЫ: ПРЕДМЕТНАЯ ОБЛАСТЬ