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下一代电信级高端路由器的基石

中兴通讯 刘衡祁 陈建业 顾红芳?? 2009年06月22日 ?? 收藏0

  高端路由器从诞生发展至今,经历了几番更新换代的历程。第一代路由器采用集中转发、固定接口方式,由一个处理器CPU和固定数量的接口组成,接口模块和CPU之间通过总线连接;第二代路由器采用CPU集中转发,接口采用模块化设计;第三代路由器是基于CPU的分布式软件转发;第四代路由器是基于ASIC的分布式硬件转发;第五代路由器在硬件体系结构上继承了第四代路由器的成果,采用ASIC硬件加可编程网络处理器模式以及分布式结构,在复杂业务流程处理上采用了可编程的、专为IP网络设计的网络处理器技术,替代了部分ASIC技术。

  在路由器的发展历程中,芯片技术的发展进步是巨大的推动力。目前国内有能力的设备厂商都加大了对自研芯片的研究投入,推出了一系列自主研发的芯片,但这些芯片还不能完全满足电信级高端路由器发展的要求。中兴通讯为了提升电信级高端路由器的能力,依托自己研发的高端芯片,设计出完全自主知识产权的下一代高端路由器产品,积极推动高端芯片技术的产业化应用。

  自主知识产权高性能处理芯片

  支撑下一代电信级高端路由器产品最核心的技术是高端芯片技术,主要包括高速路由转发技术、大容量分组交换技术和复杂流量管理技术三大核心芯片技术。这三大芯片在系统中的位置如下图所示:

三大芯片在系统中的位置

  目前市场上能提供此类商用芯片的厂家很少,而且基本处于技术垄断状况。为了振兴民族工业,响应政府的科技创新的号召,中兴通讯自主研发了高端路由器的三大核心芯片,包括ZXRICPFE40高性能的40G网络处理器芯片组,ZXRICSF600、SA40大容量三级CLOS级联分组交换套片和ZXRICTME20、TME40用户功能可定制升级流量管理芯片,并将这些高端芯片应用在自主研发的下一代电信级高端路由器上,推出了国内首款完全自主知识产品的电信级高端路由器产品。

  ZXRICPFE40高性能的40G网络处理器

  随着互联网的飞速发展,网络流量产生爆炸性的增长。经过多年的技术储备,40G终于开始在国内逐步投入商用。随着40G的迅猛发展,100G也逐步走上技术舞台。当前在做好40G应用的同时,也要密切关注和积极推进100G系统的开发和成熟,以便在市场需要的时候及时地推出100G系统。

  现阶段单端口40G的线速转发性能已经成为下一代电信级高端路由器的基本特性之一。但是由于单片40G性能的芯片技术难度大、成本高等原因,能提供高速网络处理器芯片的厂商越来越少,一些原来提供网络处理器芯片的比较有实力的大芯片厂商也逐渐退出这一市场。

  作为国产高端通信设备的领航者,中兴通讯自主研发了ZXRICPFE40高性能的40Gbps包转发处理芯片,该处理芯片由两部分组成:ZXRICPFE-40-I上行入口侧包转发处理部分,主要负责接口侧数据包的接收处理、上交换网;ZXRICPFE-40-E下行出口侧包转发处理部分,主要负责交换网侧数据包接收处理和从转发接口发送出去。ZXRICPFE40可以满足IPV4+ACL+QOS业务叠加情况下,1×40GPOS接口所有字节包的线速转发,同时其灵活的可编程能力,可支持MPLS、组播、URPF、FRR等电信级路由器的业务功能的提供。

  依托ZXRICPFE40先进的设计理念,中兴下一代电信级高端路由器设备,可以支持单板高达4×40G的线速转发能力,整机可提供最大64个40G线速端口,同时ZXRICPFE40的高可编程能力和芯片升级能力,为电信级路由器的丰富业务支持提供了可靠的技术支撑。

  伴随着40G网络处理器芯片ZXRICPFE40的研发脚步,中兴通讯大力投入了大量研发力量进行100G芯片的预研工作,力争在技术和标准成熟的同期,推出具备100G线速转发性能的网络处理器芯片。

  ZXRICSF600、SA40大容量三级CLOS级联分组交换套片

  交换网是电信级高端路由器的心脏,它的性能直接决定了高端路由器的整机容量。中兴通讯研制的ZXRICSF600交换网芯片具备了600GbpsCrossbar交换容量,其辅助接入芯片ZXRICSA40支持40Gbps交换接入(后续可扩展支持100Gbps交换接入)。

  采用ZXRICSF600和SA40构建中兴下一代电信级高端路由器设备的交换网,单机可提供最大28.8Tbps的交换容量,远远超过目前市场上商用的交换芯片的能力。此外,ZXRICSF600支持采用三级CLOS级联,可提供高端路由产品的多设备集群功能。采用三级CLOS级联后,中兴下一代电信级高端路由器设备的集群交换容量可达1000Tbps以上(目前流行的某国外厂商的交换网级联最大交换容量为153.6Tbps)。


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电信级? 路由器? 网络处理器?

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