Маршрутизаторы пускают новые корни

Распространение коммутаторов отнюдь не означает конец эры маршрутизаторов - их по-прежнему можно найти повсюду. Несмотря на то,что маршрутизаторы сдают свои позиции в корпоративных сетях коммутаторам, вряд ли они выйдут из употребления в ближайшем будущем.

Наоборот, маршрутизаторы старшего класса - или по крайней мере выполняемые ими функции - получат повсеместное распространение по одной простой причине: коммутаторы опираются на функции маршрутизации при поиске сетевых адресов и выбора пути.

"Мы считаем технологии маршрутизации и коммутации взаимосвязанными - чем большее распространение получит коммутация, тем больше будет необходима маршрутизация", - утверждает Дейл Боем, менеджер по продуктам в Cisco Systems, Inc.

Это объясняет, почему поставщики, включая Cisco, предпринимают решительные шаги для интеграции маршрутизации и комутации, иногда реализуя обе технологии в одном устройстве, либо используя асинхронный режим передачи для связи устройств с разделением функций. Эти различия в подходах предопределяют выбор маршрутизатора старшего класса.

В прошлом году основным был вопрос о централизации или распределении функций маршрутизации. Однако, этот вопрос решен: расределенный подход победил. Функции маршрутизации можно быть легко распределить по сети, так как реализуются они на чем угодно, начиная от корпоративного маршрутизатора старшего класса и заканчивая фрагментом кода, выполняющимся на рабочей станции.

Распределенный подход к маршрутизации поставщики уже применяют в своих новых продуктах.

Вопрос, что предпочесть маршрутизацию, или коммутацию с точки зрения архитектуры решается однозначно, считает Джон МакКоннел, президент McConnel Consulting. Проблема скорее в том, какую стратегию маршрутизации предпочесть в каждом конкретном случае коммутации. Необходимо точно проследить взаимосвязь многоадресных приложений, маршрутных серверов, коммутации третьего уровня и т.д.

Соображения целесообразности не позволят маршрутизаторам и маршрутизации лишиться своего места, даже при условии, что коммутаторы прочно утвердились на своем месте. Всем вышеперечисленным не исчерпываются причины жизнеспособности маршрутизаторов старшего класса. В частности, пользователям потребуется еще много времени на замену мощных и дорогих маршрутизаторов при переходе к коммутации. В то же время пользователи ищут пути постепенного расширения функций маршрутизаторов. Пользователи особенно заинтересовы в усовершенствованиях, упрощающих маршрутизацию многоадресного трафика.

Интегрированное решение

Одной из первых маршрутизацию и коммутацию соединила компания Newbridge Network Inc. в архитектуре VIVID (Video, Voice, Image and Data - видео, голос, изображение и данные).

VIVID Virtual Router (виртуальный маршрутизатор) состоит из нескольких продуктов, в том числе и коммутатора ATM для рабочих групп ATM Workgroup, пограничных устройств под названием Ridges, поддерживающих трафик Ethernet и Token Ring, а также автономного Route Server. Коммутаторы отвечают за продвижение пакетов, но инструкции по продвижению они запрашивают у Route Server. Среда в целом управляется System Manager на базе Simple Network Management Protocol.

Ridges поддерживают таблицы маршрутизации, которые рассылает им Route Server.

Все компоненты VIVID взаимодействуют при помощи Miltiprotocol over ATM (MPOA) форума ATM. При проектировании VIVID компания Newbridge сыграла ведущую роль в разработке MPOA, обеспечивающиего функции моста и маршрутизации в среде ATM. Стандарт находится на последней стадии разработки и должен быть принят до конца года.

Применение VIVID имеет смысл, если вы устанавливаете совершенно новую корпоративную магистральную сеть на базе ATM-коммутации. Однако, такое решение может оказаться дорогостоящием, если Route Server должен будет заменить маршрутизаторы других поставщиков.

Другие поставщики работают над сохранением вложений своих заказчиков при переходе к интегрированной среде коммутации и маршрутизации. Например, архитектура Cisco Fusion компании Cisco позволяет модернизировать маршрутизаторы 7000 до 7500, способные взаимодействовать с коммутаторами Catalyst для локальных сетей и коммутаторами Light Stream ATM.

Коммутируемые межсетевые услуги Bay Networks (Switched Internetworking Services, BaySIS) создавались руководствуясь философией "коммутация везде где можно, а маршрутизация везде, где нужно".Эта архитектура определяет способ взаимодействия друг с другом корпоративного концентратора System 5000 Enterprise Hub, коммутатора Centillion ATM и маршрутизаторов Backbone Link Node и Backbone Concentrator Node.

3Com Corp. намеревается объединить маршрутизацию и коммутацию при помощи архитектуры Transcend Virtual Networking. Маршрутизатор NetBuilder II является ключевым компонентом архитектуры вместе с коммутаторами LANplex и CELLplex. 3Com располагает инструментарием для обеспечения взаимодействия этих продуктов на уровне рабочей группы, магистрали между зданиями и удаленных офисов.

IBM тоже изменяет функции маршрутизации, но по другому. Компания предлагает решения на базе коммутации для территориальных магистралей и глобальных сетей, а маршрутизаторы рассматриваются как устройства доступа на окраинах сети. Вот мнение "Голубого Гиганта": "Если взглянуть на историю магистралей глобальных сетей, таких как х.25, ISDN или frame relay, во всех случаях мы видим инфраструктуру коммутации - заметим, аппаратно-ориентированную - в качестве основы транспортной технологии. В то время как маршрутизаторы - программно-ориентированные - обеспечивают управление доступом, определение пути плюс передачу данных. Если маршрутизаторы обеспечивают управление доступом, принимая решение о том, какая информация должна передаваться по магистрали, а коммутаторы обеспечивают высокоскоростную передачу данных, то система в целом получает выгоду от использования обеих технологий."

Одним из преимуществ такого подхода является то, что он использует высокопроизводительные функции маршрутизации (High Performance Routing, HPR), а часть архитектуры Advanced Peer-to-Peer Networking. HPR - это высокопроизводительный транспортный протокол, позволяющий организовать маршруты в обход повреждений в сети, обеспечить распределение нагрузки и осуществлять управление перегрузками - критичные вопросы для сред SNA.

ПРЕДВИДЕНИЕ ENVISN

Еще один подход продемонстрировала Digital Equipment Corp. в своей архитектуре корпоративных виртуальных интеллектуальных коммутируемых сетей (enVISN), сочетающей распределенную маршрутизацию, виртуальную технологию локальных сетей и высокоскоростную коммутацию. Эта архитектура позволяет создавать гибкие конфигурации виртуальных сетей, способные быстро реагировать на изменение требований к сети.

Если виртуальная локальная сеть строится при помощи коммутаторов, то ее необходимо обеспечить средствами для организации трафика между коммутаторами. Включение маршрутизации в архитектуру коммутатора позволяет упростить конфигурацию.

Интеграция коммутации и маршрутизации предоставляет по мнению Ричарда Бенвелла, менеджера по маркетингу маршрутизаторов в Digital, большую гибкость и свободу при создании сетей для обеспечения коммерческой деятельности с минимальным числом ограничений. Функция маршрутизации включена в ряд продуктов Digital, в том числе в коммутаторы Ethernet, FDDI и ATM.

Тем временем, Digital продолжает поставлять на рынок свой магистральный маршрутизатор старшего класса DECNIS 600, поддерживающий высокоскоростные интерфейсы, включая Т-3, FDDI и ATM.

Другая отказоустойчивая функция DECNIS - это эластичные цепи маршрутизации, в которых отказ первичной цепи, например, выделенной линии или канала frame relay, ликвидируется с помощью активизации резервной цепи, например, высокоскоростного коммутируемого или ISDN-соединения.

DECNIS может также устанавливать приоритет пакетов, когда данным одного приложения присваивается более высокий или более низкий приоритет чем данным другого приложения. Например, трафику к telnet может быть дан более высокий приоритет чем менее важной передаче файлов по тому же каналу.

ВСЕ В ОДНОМ ФЛАКОНЕ

В то время как большинство поставщиков включают средства коммутации и маршрутизации в в свои архитектуры ATM, CrossComm Corp. подняла интеграцию на другой уровень, встроив объединительную панель ATM в многопротокольный маршрутизатор XLT Miltiprotocol Router и предоставив интерфесы ATM для этого устройства.

Продукты состоят из шасси XL10, XL20 и XL80 с модулями маршрутизации и коммутации.

Модуль ATM связан с модулями магистральных коммутаторов через объединительную панель шасси XL80 или с модулем пограничного маршрутизатора в другом шасси через цепь ATM. Эти пограничные маршрутизаторы подают данные в шасси с коммутатором ATM.

Бен МакЛеод, менеджер по маршрутизаторам в CrossComm, говорит, что пользователи могут получить выгоду от этого подхода тремя путями. Во-первых, они обеспечивают переход к ATM в будущем за счет сопряжения ATM в глобальных сетях с ATM внутри маршрутизатора. Далее, встроенная технология ATM обеспечивает высокоскоростную шину данных между модулями маршрутизатора, ускоряя таким образом работу маршрутизатора. Наконец, архитектура ATM использует стандарты в противовес закрытым технологиям, делая продукт дешевле и проще в использовании.

Однако, реализация ATM-центрической сети по прежнему остается сложной задачей; многие администраторы озабочены высокой ценой технологии ATM в расчете на порт и с неохотой используют новые технологии.

Архитектура CrossComm создавалась с учетом этих требований для обеспечения постепенного перехода к ATM по мере совершенствования технологии.

МакЛеод предлагает действовать последовательно: во-первых, построение магистрали ATM, далее, подключение серверов и мощных рабочих станций и, наконец, прокладывание соединений ATM к другим узлам, например, удаленным офисам.

NetStar Inc. объединяет коммутацию с маршрутизацией несколько иным образом. Компания снабдила шасси GigaRouter матричным переключателем на 16 Гбит/с. Этот самаый переключатель позволяет GigaRouter поддерживать до 16 соединений на 1 Гбит/с между модулями маршрутизации, каждый из которых ведет собственную таблицу маршрутизации.

ЕЩЕ ОДНА МОДЕЛЬ

Другой маршрутизатор старшего класса с сопряжением ATM и ЛВС продается в основном компаниям-владельцам сетей связи - это ATM Connect компании NetEdge System.

Дуг Грин, менеджер продуктов NetEdge, говорит, что продукт предназначен прежде всего для рынка сетей связи, вледствие чего все большее число компаний предпочитает управлять соединениями через глобальные сети самостоятельно. Компании-владельцы сетей связи, по мнению Грина, ищут новые источники получения прибыли, так что поставка соединений через глобальную сеть вкупе с маршрутизаторами конечным пользователям приносит дополнительный доход и дает новое направление деятельности.

Грин приводит frame relay в качестве примера того, что компании-владельцы сетей связи могут сделать при помощи продукта ATM Connect.

ATM Connet отличается от других маршрутизаторов следующим. Во-первых, он имеет расширенные средства защиты, благодаря которым заказчими могут совместно использовать высокоскоростную трубу, причем они не видят трафика друг друга. Во-вторых, многие из функций управления трафиком могут быть сконфигурированы для каждого заказчика в отдельности независимо от других. Наконец, продукт позволяет предоставить некоторые функции управления сетью непосредственно заказчику.

ДОСТУПНЫЕ ВЫСОКОСКОРОСТНЫЕ КАНАЛЫ

Интеграция маршрутизации и коммутации далеко не единственная тенденция на рынке маршрутизаторов. В самом деле, интерес к коммутации ATM, Internet и построению корпоративных сетей Intranet привел к расширению производителями маршрутизаторов функций своих устройств, говорит Дэн Скаваззе, старший менеджер по продуктам в Bay Networks.

"Области, на которых мы сосредоточили свое внимание в последнее время, - это поддержка высокоскоростных соединений в локальных сетях, например, 100BaseT, реализация аппаратного и программного сжатия данных для оптимизации соединений по глобальным сетям, защита сетей и усовершенствование протоколов", - говорит Скавеззи.

Пропускная способность впечатляет - Скавеззи говорит, что BCN обеспечивает в совокупности 1 миллион пакетов в секунду - однако это еще не предел, так как вычисления с сокращенным набором инструкций и заказные процессоры еще больше повышают производительность. Кроме того, поставщики оптимизируют программное обеспечение своих маршрутизаторов в целях увеличения производительности. Одним из последних популярных интерфейсов для глобальных сетей является высокоскоростной последовательный интерфейс (High-Speed Serial Interface) для доступа к службе многобитовой коммутации данных (Switched Multimegabit Data Service, SMDS). "Некоторые из наших заказчиков весьма высоко отзывались о скорости SMDS", - говорит МакЛеод. Он полагает, что компании-владельцы сетей связи будут использовать SMDS в качестве промежуточного звена при переходе к ATM.

Поставщики уделяет много внимания новым протоколам маршрутизации, с появлением которых интеграции маршрутизации с коммутацией становится практически бесшовной.

Многие из этих усовершенствований касаются поддержки многоадресных соединений (виртуальные каналы для передачи одной и той же информации нескольким адресатам) с экономией драгоценной полосы пропускания сети. Типичные приложения, где многоадресные соединения используются - это дистанционное обучение, видеоконференции и рассылка данных в реальном времени. Среди заслуживащих внимания протоколов - Internet Group Membership Protocol (IGMP), описанный в RFC 1112. IGMP применяется для управления многоадресными группами: благодаря ему индивидуальные хосты могут вступать и покидать группу.

Другой пример - многоадресные расширения протокола предпочтения кратчайшего пути (Open Shortest Path Firth, OSPF), описанные в RFC 1584. Они используются для обмена информацией о топологии и доступуности между маршрутизаторами. Эти усовершенствования OSPF помогают сэкономить пропускную способность за счет того, что только один многадресный пакет передается по сети до той точки, где пути пакетов расходятся. В этой точке пакет тиражируется и отправляется по расходящимся путям.

Далее, черновой докумет IETF описывает протокол резервирования ресурсов (Resource Reservation Protocol, RSVP). Он определяет метод выделения маршрутизаторами требуемой пропускной способности конкретному потоку данных, и как следствие, конкретное приложение получает гарантированную полосу пропускания.

Очевидно, маршрутизаторы испытывают конкуренцию со стороны коммутаторов старшего класса и это вынудило поставщиков маршрутизаторов искать способы интеграции сетей маршрутизаторов с коммутирующими системами.

Но если маршрутизатор сам по себе может притерпеть метаморфоы, то фунция маршрутизации - важнейший процесс проводки пакетов по оптимальному пути от отправителя к получателю - будет по-прежнему необходима.

МАРШРУТИЗАТОРЫ СТАРШЕГО КЛАССА

Упомянутые здесь поставщики предлагают продукты с высокой пропускной способностью и значительно продвинулись вперед в деле интеграции, маршрутизации и коммутации.

Маршрутизаторы Backbone Link Node (BLN) и Backbone Concentrator Node (BCN) компании Bay Networks обеспечивают высокую пропускную способность. В настоящее время компания предоставляет компоненты своей архитектуры Bay Switched Internetworking Services (BaySIS) с модулем ATM Routing Engine, благодаря которому BLN и BCN могут поддерживать коммутацию ATM. Компания проводит также бета-тестирование модуля Virtual Network Routing, благодаря которому концентратор System 5000 приобретает функции сервера маршрутизации . Bay разработала также Integrated Private Network-to-Network Interface, единый протокол маршрутизации для ATM и существующих протоколов сетевого уровня.

Семейство многопротокольных маршрутизаторов 7500 компании Cisco Systems поддерживает в традициях фирмы практически все интерфейсы и протоколы глобальных и локальных сетей. Cisco представила также ключевой элемент архитектуры CiscoFusion, который компания называет "CiscoFusion в одной коробке", маршрутизатор старшего класса с процессорами маршрутизации и коммутации.

Многопротокольный маршрутизатор XLT компании Cross Comm, характеризуется наличием объединительной панели ATM для перемещения данных между модулями маршрутизаторов, пограничных коммутаторов и коммутаторов ATM - все они взаимодейстуют друг с другом при помощи ATM.

Виртуальный маршрутизатор VIVID Virtual Router компании Newbridge Networks работает с сетевыми платами ATM, пограничными коммутаторами с каналом ATM для каскадирования, сервером маршрутизации, коммутатором ATM и System Manager на базе SNMP. Унаследованные системы, такие как Ethernet и Token Ring, могут оставаться на уровне настольных систем, в то время как коммутаторы ATM в центре сети могут запрашивать маршрутный сервер об инструкциях по продвижению пакетов и ячеек при необходимости. Продукт служит хорошим примером вклада Newbridge в стандарты ATM - он совместим с User-Network Interface 3.1 и предлагаемыми архитектурами Multi-Protocol Over ATM.

КЛАССОВЫЕ РАЗЛИЧИЯ

Если коммутаторы вытесняют маршрутизаторы старшего класса в корпоративных объединенных сетях с доминирующих позиций, то рынок коммутаторов младшего класса процветает.

Поставщики торопятся обеспечить потребности пользователей в телекоммуникациях, ISDN-доступе и приложениях для связи с филиалами в коммутаторах младшего класса.

"Различия между коммутаторами старшего и младшего класса такие же как в архитектуре телефонных сетей", - говорит Ричард Бенвелл,менеджер по маркетингу маршрутизаторов в Digital Equipment Corp.

"Маршрутизатор младшего класса аналогичен учрежденческой АТС, - говорит Бенвел, - Он собирает трафик от абонентов и затем передает его внутрь сети. Маршрутизатор старшего класса аналогичен коммутатору центрального телефонного узла. Он передает трафик между центрами коммутации и, по существу, собирает трафик от конечных пользователей для передачи по высокоскоростной глобальной сети."

Если взглянуть на цену, то маршрутизатор старшего класса сразу видно. Устройства младшего класса, такие как маршрутизаторы филиалов, поддерживающие одну локальную сеть и один или два интерфейса с глобальной сетью, можно приобрести от 1000 до 5000 долл. Более мощные устройства для рабочих групп или филиалов стоят от 10000 до 20000 долл. Маршрутизаторы старшего класса с обширным набором ПО и множеством заказных схем чрезвычайно дороги: 100000 долл. - нормальная их цена.

НОВОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ПОСТАВЩИКОВ ЗАНЯЛОСЬ
ВОПРОСАМИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

Интеграция коммутации и маршрутизации - один из вопросов, решаемых недавно образовавшимся Network Interoperability Alliance.NIA занимается также вопросами взаимодействия, возникающими из-за разветвления коммутации, когда легко устанавливаемые устройства используются внутри рабочих групп, а устройства с высокой пропускной способностью помещаются в сердце сети.

Целью NIA является упрощение построения сетей, поддержка совместных стандартов и открытых протоколов и тестирование на взаимодействие и разработка совместной трех-уровневой архитектуры.

Назначение первого уровня архитектуры состоит в том, чтобы конечные системы знали о сети и взаимодействовали более эффективно с сетевыми операционными и управляющими системами. Второй уровень обеспечивает поддержку унаследованных устройств, а последний уровень касается более сложных функций и алгоритмов, таких как продвижение кадров и ячеек, и функций сетевого сервера, таких как эмуляция локальной сети.

Однако, Cisco Systems, Inc., ключевой игрок на этом рынке, отсутствует в списках членов NIA.

ПОДДЕРЖКА КЛАССОВ

Классы услуг, поддерживаемые поставщиками, предоставляющими интерфейсы для глобальных сетей ATM:

ABR: Cisco, Digital, Newbridge

CBR: Bay, NetStar, Newbridge

UBR: Ascom Timeplex, Bay, NetEdge, Newbridge

VBR: Ascom Timeplex, Cisco, NetStar, Newbridge, 3Com