【文章內容簡介】 ，下面分步說明數據報文是如何經過交換網的。圖46 CX600交換網絡結構①數據包從ISU的物理接口進入，經過分片處理，被分解成固定大小的Cell，送入第一級共享內存交換芯片中，等待進入中間級Crossbar交換，經過緩存、調度后進入SFU(Switch Fabric Unit)上的Crossbar交換單元。因為ISU上的第一級交換芯片和所有中間級的交換平面相連，保證Cell單元能夠均勻的被分配到每個交換平面上進行交換，這樣不僅實現交換平面的負載分擔，更有利于系統(tǒng)的容錯處理。②Cell到達Crossbar后，Crossbar根據目的端口將報文調度到目的出口，發(fā)送到ISU的第三級交換芯片上，完成Cell在中間crossbar級的交換。③Cell到達ISU的共享內存交換芯片上，查找目的端口，Cell被重組成數據包后，通過物理端口被發(fā)送出去，完成數據報文在CX設備中的交換。 匯聚層B路由器方案中使用CX600X3作為B節(jié)點路由器。(1)設備簡介。CX600X3采用集中式路由引擎、分布式轉發(fā)架構進行設計。為一體化機箱設計，其單板支持熱插拔，有3個業(yè)務槽位。機箱系統(tǒng)如圖47所示。圖47 CX600X3機箱外觀示意圖CX600X3的主要特性包括：采用分布式硬件轉發(fā)，CX600X3沒有獨立的交換網板。控制通路同業(yè)務通路分離，保證控制通路的暢通；電信級的高可靠性和可管理性；系統(tǒng)采用模塊級屏蔽，完全滿足EMC(ElectroMagnetic Compatibility)要求；單板、電源模塊和風扇支持熱插拔；主控板MPU(Main Process Unit)采用1:1冗余備份；電源、風扇、時鐘、管理總線等關鍵器件實現冗余備份；提供單板防誤插保護，避免因插錯槽位導致故障；提供電源告警提示信息、告警指示、運行狀態(tài)和告警狀態(tài)查詢；提供電壓和環(huán)境溫度告警提示信息、告警指示、運行狀態(tài)和告警狀態(tài)查詢。CX600X3的槽位分布如圖48所示。圖48 CX600X3插板區(qū)示意圖線路板槽位號：對于CX600X3，槽位號從1開始計數，其計數范圍是1～3。排列順序為正對路由器前面板從下到上遞增(面板上有相應的標記)。業(yè)務接口卡號：業(yè)務接口卡號從0開始計數，按照從右到左、從下到上遞增。若單板沒有業(yè)務接口卡，則該卡號為0。端口號：端口號從0開始計數，按照從上到下、從右到左遞增。CX600X3的物理參數如表42所示。表42 CX600X3的物理參數項目描述外形尺寸(寬深高)442mm650mm175mm(機箱主體尺寸)442mm750mm175mm(包括機箱前后的裝飾件、走線架等)安裝可安裝在N68E和19英寸標準機柜中重量空機箱21kg滿配置38kg典型功耗1130W(200G平臺)散熱值3666 BTU/hour 直流(DC)輸入電壓額定電壓48V最大電壓范圍72V～38V交流(AC)輸入電壓輸入電壓范圍90V～275V175V～275V(推薦)系統(tǒng)可靠性MTBF(年)MTTR(小時)工作環(huán)境溫度長期0176。C～45176。C短期5176。C～55176。C存儲溫度40176。C～70176。C工作環(huán)境相對濕度長期5%RH～85%RH，無凝結短期5%RH～95%RH，無凝結存儲相對濕度5%RH～100%RH，無凝結長期工作海拔高度≤4000m(當海拔高度在1800m～4000m之間時，每升高220m，設備運行溫度降低1℃)(2)電源系統(tǒng)。CX600X3系統(tǒng)支持直流及交流供電。供電模塊將輸入電壓轉換成48V直流電提供給系統(tǒng)。供電系統(tǒng)有以下特點：供電系統(tǒng)由兩個交流或直流供電模塊組成，形成1+1冗余備份。交流供電模塊和直流供電模塊均具有電源告警功能，直流框支持I2C通信，交流框支持RS485通信。(3)散熱系統(tǒng)。散熱系統(tǒng)負責解決系統(tǒng)的散熱問題。系統(tǒng)單板產生的熱量由散熱系統(tǒng)散出，單板上的器件溫度經過散熱系統(tǒng)得到控制而長期工作在穩(wěn)定狀態(tài)。散熱系統(tǒng)包括風扇框(每個框內有2個風扇)，風扇監(jiān)控板，溫度傳感器、防塵網、系統(tǒng)進出風口和系統(tǒng)風道。風扇框內的所有風扇同時工作，同時調速，當有一個風扇失效時，其他風扇自動滿轉。系統(tǒng)單風扇失效時散熱系統(tǒng)能夠支持系統(tǒng)在環(huán)境溫度40℃下短期工作。溫度傳感器分別位于系統(tǒng)出風口和系統(tǒng)單板上。溫度傳感器用于監(jiān)控單板器件溫度并通過主控芯片下發(fā)命令進行風扇調速從而達到控制單板器件溫度的目的。系統(tǒng)采用抽風的散熱方式，如圖49所示。圖49 CX600X3散熱氣流走向CX600X3系統(tǒng)風道為左進后出的風道形式。進風口位于系統(tǒng)左側，出風口位于系統(tǒng)后側，風扇位于系統(tǒng)出風口。(4)控制平面系統(tǒng)。CX600X3使用MPU作為主控交換單元，負責系統(tǒng)的集中控制和管理以及數據交換。MPU采用1:1冗余備份設計。MPU板主要由系統(tǒng)主控單元、系統(tǒng)時鐘單元、交換同步時鐘單元、系統(tǒng)維護單元組成。下面從以下幾個方面介紹主控板的功能特性。①系統(tǒng)控制和管理核心。作為系統(tǒng)控制和管理核心，實現系統(tǒng)控制平面的相關功能。路由計算：所有路由協(xié)議報文的處理都由轉發(fā)引擎送到MPU板進行處理。此外，MPU板還負責路由報文的廣播、過濾及從策略服務器下載路由策略等。整個系統(tǒng)單板間的帶外通信：MPU板上集成了LAN Switch模塊，為各單板提供板間的帶外通信。完成MPU、ISU單板間的控制、維護和交換消息。設備管理和維護功能：通過MPU板對外提供的管理接口(如串口)來實現設備管理和維護等功能。數據配置功能：系統(tǒng)配置數據、啟動文件、計費信息、升級軟件、系統(tǒng)運行日志信息等均放在MPU板上。保存數據：MPU板上提供兩個CF卡接口，作為海量存儲設備用來保存數據文件。②系統(tǒng)時鐘單元。作為系統(tǒng)時鐘單元，向各個線路板提供高可靠性的同步SDH接口時鐘信號。MPU板向各個線路板提供高精度、高可靠性的同步SDH(Synchronous Digital Hierarchy)接口時鐘信號。,；同時提供2路時間接口，可以支持1PPS+ASCII或者2*DCLS。③系統(tǒng)維護單元。作為系統(tǒng)維護單元，實現收集系統(tǒng)監(jiān)控信息，實現從遠端或近端測試或在線升級系統(tǒng)各單元。通過監(jiān)控總線(Monitorbus)定期收集系統(tǒng)各單元運行數據。根據各單元運行狀態(tài)產生控制信息，如檢測各單板在位、風扇調速等。通過系統(tǒng)JTAG總線，實現從遠端或近端對系統(tǒng)各單元進行測試或在線升級。④可靠性。MPU的主控模塊、時鐘模塊、LAN Switch模塊均采用1:1熱備份，提高了系統(tǒng)可靠性。MPU板采用1:1冗余備份工作方式。MPU板之間相互進行狀態(tài)監(jiān)視，一旦主用MPU板出現故障，則備用MPU板自動升級到主用。 接入層A路由器(1)設備簡介。方案中使用ATN910I作為A節(jié)點路由器。設備外觀如下圖410所示。圖410 910I外觀設備圖ATN910I所有接口與子卡均為固化設計，不可插拔，總計8路光口，4路電口。(2)功能和特性。ATN910I實現FE、GE、E1業(yè)務信號的接入處理，完成業(yè)務調度功能，支持系統(tǒng)控制，系統(tǒng)時鐘處理及輔助接口功能。ATN910I的主要功能特性如表43所示。表43ATN 910I的主要功能特性功能特性說明輔助接口提供1個網管串口/網管網口，用于對網元設備的管理和查詢提供2個外時間/外時鐘的輸入輸出接口提供1個告警輸入輸出接口(支持3路告警開關量輸入)以太網接口FE SFP接口支持FE光模塊、FE電模塊GESFP接口支持GE光模塊、GE電模塊FE/GESFP接口支持FE光模塊、FE電模塊、GE光模塊、GE電模塊FE電接口支持10Mbit/s、100Mbit/sFE/GE電接口支持10Mbit/s、100Mbit/s、1000Mbit/s電接口支持PoE功能，最大支持輸出功率30W(僅ATN 910IPOE支持)支持內環(huán)回和外環(huán)回GE接口支持流量控制支持二層、三層工作模式支持物理層時鐘同步，支持1588v1588ACRE1接口支持75歐姆和120歐姆接口阻抗(根據E1電纜自適應)支持E1和CE1模式支持內環(huán)回和外環(huán)回支持收發(fā)方向上E1端口的成幀、非成幀格式的PRBS功能支持ATM、TDM、PPP協(xié)議支持物理層時鐘同步(3)系統(tǒng)散熱。ATN 910I采用左進右出的抽風散熱方式，系統(tǒng)風道如圖411所示。圖411 ATN910I散熱示意圖ATN 910I進風口和出風口的散熱孔應保持清潔，無堵塞。進風口和出風口處應保留至少50mm的間隙，保持風道通暢。安裝在機柜中使用時，機柜內的溫度應滿足ATN910I的運行環(huán)境溫度，并且風道一致。(4)工作原理和信號流。ATN910I設備由控制交叉協(xié)議處理板、電源模塊、風扇模塊組成。設備的功能框圖412如所示。圖412 ATN 910I設備的功能框圖在業(yè)務調度與處理模塊完成業(yè)務報文緩存和報文調度后，進行編解碼、并/串轉換等適配功能，最后通過設備面板上的接口將以太網光/電業(yè)務信號和E1信號發(fā)送出去。以太網光/電業(yè)務信號和E1信號由設備面板上的業(yè)務接口接入，在業(yè)務調度與處理模塊完成串/并轉換及編解碼功能，并進行業(yè)務報文緩存和報文調度。5 IP RAN路由協(xié)議路由協(xié)議通過在路由器之間共享路由信息來支持可路由協(xié)議。路由信息在相鄰路由器之間傳遞，確保所有路由器知道到其它路由器的路徑。路由協(xié)議創(chuàng)建了路由表，描述了網絡拓撲結構；路由協(xié)議與路由器協(xié)同工作，執(zhí)行路由選擇和數據包轉發(fā)功能。路由協(xié)議作為TCP/IP協(xié)議族中重要成員之一，其選路過程實現的好壞會影響整個Internet網絡的效率[13]。按應用范圍的不同，路由協(xié)議可分為兩類分別是在一個AS (Autonomous System，自治系統(tǒng)，指一個互連網絡，就是把整個Internet劃分為許多較小的網絡單位，這些小的網絡有權自主地決定在本系統(tǒng)中應采用何種路由協(xié)議)內的路由協(xié)議稱為內部網關協(xié)議(interior gateway protocol)，AS之間的路由協(xié)議稱為外部網關協(xié)議(exterior gateway protocol)?，F在正在使用的內部網關路由協(xié)議主要有RIP、ISIS和OSPF。其中RIP協(xié)議采用的是距離向量算法，ISIS和OSPF協(xié)議采用的是鏈路狀態(tài)算法。但由于RIP協(xié)議局限性差、不支持大型網絡、路由表更新信息占用較大的網絡帶寬、收斂速度慢等原因，在運營商組網中不使用RIP協(xié)議。外部網關協(xié)議最初采用的是EGP。EGP是為一個簡單的樹形拓撲結構設計的，隨著越來越多的用戶和網絡加入Internet，給EGP帶來了很多的局限性。為了擺脫EGP的局限性，IETF邊界網關協(xié)議工作組制定了標準的邊界網關協(xié)議BGP。 ISIS協(xié)議 協(xié)議概述ISIS最早是ISO為CLNP(Connectionless Network Protocol)而設計的動態(tài)路由協(xié)議，IETF在RFC1195中增加了ISIS對于IP的支持，ISIS發(fā)展成為Integrated ISIS。ISIS協(xié)議有3個基本特點。(1)屬于ISO協(xié)議族。ISIS是ISO定義的OSI協(xié)議棧中無連接網絡服務CLNS (Connectionless Network Service)的一部分。(2)直接運行于鏈路層之上。與大多數路由協(xié)議不同，ISIS直接運行于鏈路層之上。(3)優(yōu)點。ISIS協(xié)議支持IP、OSI兩種路由；支持靈活的TLV編址方式，協(xié)議擴展性好；路由收斂速度快，結構清晰，適合于大規(guī)模網絡。 工作原理ISIS是一個分級的鏈接狀態(tài)路由協(xié)議，基于DECnet PhaseV路由算法。ISIS可以在不同的子網上操作，包括廣播型的LAN、WAN和點到點鏈路。ISIS是一個鏈接狀態(tài)協(xié)議，實際上與OSPF非常相似，它也使用Hello協(xié)議尋找毗鄰節(jié)點，使用一個傳播協(xié)議發(fā)送鏈接信息。ISIS消息使用序列號，但它只是一個簡單的加法計數器。當計數器計到最大值時，一個ISIS路由器沒有別的選擇，只能偽造一個錯誤觸發(fā)對所有舊信息的刷新。然而，因為序列號有32比特長，使得到達最大值之前有很大的序列號空間。但是，存在兩個技術問題，ISIS使用一個小的度量值(6比特)，嚴重限制了能與它進行轉換的信息；而且鏈接狀態(tài)也只有8 比特長，路由器能通告的記錄只有256個。一個非技術問題是ISIS受OSI約束，使得與OSPF相比它的發(fā)展比較緩慢。這個限制的原因是由于SPF的要求；但現在的Widemetric使這個范圍變成24位的擴展解決了這個問題。 路由計算SPF(Shortest Path First)最短路徑優(yōu)先算法，也叫Dijkstra(荷蘭數學家)算法，在鏈路狀態(tài)路由協(xié)議中用來計算到網絡的最短路徑。以路由器為根，依據網絡拓撲生成一棵最短路徑樹(SPT)，計算出到網絡中所有目的地的最短路徑。在ISIS中，SPF算法分別獨立的在Level1和Level2數據庫中運行，通過可靠的擴散算法各路由器將其它路由器擴散來的拓撲信息收集起來，組成一張一致的、完整的拓撲圖，依靠SPF算法來計算出自己的路由表[14]。 增強屬性(1)路由滲透?？梢詫2的IP路由引入到L1中去，這樣可以允許L1路由器對某些或全部的L2路由選擇出區(qū)域的最佳路徑。VRP命令：importroute isis level2 into level1[acl 1199]IOS命令：redistribute isis ip Level2 into level1 distributelist 100199(2)Wide Metric。在大型網絡設計中，較小的metric范圍不能滿足需求。為此，在draftietfisis traffic04中提出了widemetric。(3)流量工程。在draftietfisistraffic04中定義了ISIS對