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隨著計算能力以指數(shù)級增長，2011年我們已經(jīng)進入“澤字節(jié)”時代(1ZB=一萬億GB)。高清視頻、云計算、社交網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、電子商務(wù)在改變著我們的生活，不斷的帶來驚喜。持續(xù)的市場發(fā)展為眾多電信運營商帶來了機遇，同時也帶來了前所未有的壓力。許多運營商預(yù)計網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流量年平均增長率將達到50%以上，“數(shù)據(jù)洪水”在摧毀、破壞原有的東西，推動更快的技術(shù)變革。

運營商精心打造的“網(wǎng)絡(luò)堤壩”——IP骨干網(wǎng)已經(jīng)成為最脆弱的層面：骨干網(wǎng)居高不下的單位比特成本、缺失的安全管控能力、復(fù)雜的運維模式成為發(fā)展新業(yè)務(wù)、新應(yīng)用不可逾越的最大障礙。為了改變這種狀態(tài)，避免“被管道化”，運營商也嘗試開始變革。中國電信“骨干雙網(wǎng)差異化運行+城域雙平面運行”的模式，希望能通過差異化的服務(wù)擺脫困境，實現(xiàn)從純管道業(yè)務(wù)向高價值互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)型。中國移動構(gòu)建的移動互聯(lián)網(wǎng)“智能管道”希望增加管道業(yè)務(wù)能力，做到精細化運營。在幾種不同的承載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)變革探索途徑中，我們可以發(fā)現(xiàn)新型IP骨干網(wǎng)的共通之處，包括：降低比特成本，提高業(yè)務(wù)承載能力，構(gòu)建可管可控可信的網(wǎng)絡(luò)(如圖1所示)。

圖1：新型IP 骨干網(wǎng)的關(guān)鍵能力

一、 超高速以太骨干網(wǎng)

為了滿足網(wǎng)絡(luò)流量迅速增長的需求，運營商一直在尋找既可以有效保證業(yè)務(wù)提供又能減少單位比特成本的方案。高速以太網(wǎng)就是一種方案。10GE鏈路已經(jīng)在運營商骨干網(wǎng)廣泛部署，在不斷提升高密萬兆端口的同時，如何用更高速的鏈路減少鏈路數(shù)量，克服多鏈路捆綁的局限性，同時簡化路由處理和簡化MPLS部署已經(jīng)成為一種迫切的需求。最直接的網(wǎng)絡(luò)擴容方式，是升級端口速率、提高設(shè)備容量。

骨干級別路由器一直以來均以不斷提升的整體容量作為立命之本。從每槽位10GE線速到每槽位100GE線速的發(fā)展，遠非表面看到的端口能力提升這么簡單，其中蘊藏著整個路由器硬件架構(gòu)的變革(如圖2所示)。

圖2 骨干路由器單機性能發(fā)展

CrossBar矩陣架構(gòu)以集中交換、集中仲裁、靜態(tài)選路為特點，無論芯片技術(shù)如何提升，也無法沖破整個架構(gòu)對其整機性能提升的桎梏,骨干級別路由器則多采用CLOS架構(gòu).CLOS交換架構(gòu)由貝爾實驗室Charles Clos博士在1953年的《無阻塞交換網(wǎng)絡(luò)研究》論文中首次提出，后被廣泛應(yīng)用于TDM網(wǎng)絡(luò)。近二十年來包交換網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展，迫切需要超大容量和具備優(yōu)異可擴展性的交換架構(gòu)，CLOS這個古老而新穎的技術(shù)再一次煥發(fā)出旺盛的生命力。CLOS交換架構(gòu)可以做到嚴格的無阻塞(Non-blocking)、可重構(gòu)(Re-arrangeable)、可擴展(Scalable)，相比傳統(tǒng)的CrossBar架構(gòu)在突發(fā)流量處理、擁塞避免、遞歸擴展上均有巨大的提升(如圖3所示)。

圖3 CLOS多級交換網(wǎng)架構(gòu)