核心路由器集群技术探讨
2008-01-18 10:53:26 来源:WEB开发网 闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐劤缂嶅﹪寮婚悢鍏尖拻閻庨潧澹婂Σ顔剧磼閻愵剙鍔ょ紓宥咃躬瀵鎮㈤崗灏栨嫽闁诲酣娼ф竟濠偽i鍓х<闁诡垎鍐f寖闂佺娅曢幑鍥灳閺冨牆绀冩い蹇庣娴滈箖鏌ㄥ┑鍡欏嚬缂併劎绮妵鍕箳鐎n亞浠鹃梺闈涙搐鐎氫即鐛崶顒夋晬婵絾瀵ч幑鍥蓟閻斿摜鐟归柛顭戝枛椤牆顪冮妶搴′簼缂侇喗鎸搁悾鐑藉础閻愬秵妫冮崺鈧い鎺戝瀹撲礁鈹戦悩鎻掝伀缁惧彞绮欓弻娑氫沪閹规劕顥濋梺閫炲苯澧伴柟铏崌閿濈偛鈹戠€n€晠鏌嶆潪鎷屽厡闁汇倕鎳愮槐鎾存媴閸撴彃鍓卞銈嗗灦閻熲晛鐣烽妷褉鍋撻敐搴℃灍闁绘挻娲橀妵鍕箛闂堟稐绨肩紓浣藉煐濮樸劎妲愰幘璇茬闁冲搫鍊婚ˇ鏉库攽椤旂》宸ユい顓炲槻閻g兘骞掗幋鏃€鐎婚梺瑙勬儗閸樺€熲叺婵犵數濮烽弫鍛婃叏椤撱垹纾婚柟鍓х帛閳锋垶銇勯幒鍡椾壕缂備礁顦遍弫濠氱嵁閸℃稒鍊烽柛婵嗗椤旀劕鈹戦悜鍥╃У闁告挻鐟︽穱濠囨嚃閳哄啰锛滈梺褰掑亰閸欏骸鈻撳⿰鍫熺厸閻忕偟纭堕崑鎾诲箛娴e憡鍊梺纭呭亹鐞涖儵鍩€椤掑啫鐨洪柡浣圭墪閳规垿鎮欓弶鎴犱桓闂佸湱枪閹芥粎鍒掗弮鍫熷仺缂佸顕抽敃鍌涚厱闁哄洢鍔岄悘鐘绘煕閹般劌浜惧┑锛勫亼閸婃牠宕濋敃鈧…鍧楀焵椤掍胶绠剧€光偓婵犱線鍋楀┑顔硷龚濞咃絿妲愰幒鎳崇喓鎷犻懠鑸垫毐闂傚倷鑳舵灙婵炲鍏樺顐ゆ嫚瀹割喖娈ㄦ繝鐢靛У绾板秹寮查幓鎺濈唵閻犺櫣灏ㄥ銉р偓瑙勬尭濡繂顫忛搹鍦<婵☆垰鎼~宥囩磽娴i鍔嶉柟绋垮暱閻g兘骞嬮敃鈧粻濠氭偣閸パ冪骇鐎规挸绉撮—鍐Χ閸℃ê闉嶇紓浣割儐閸ㄥ墎绮嬪澶嬪€锋い鎺嶇瀵灝鈹戦埥鍡楃仯闁告鍕洸濡わ絽鍟崐鍨叏濡厧浜鹃悗姘炬嫹

5.2 多级交换
多级交换通过多个独立的交换矩阵,组成一个多级多平面交换矩阵。每个平面配置独立的仲裁器,避免了仲裁器瓶颈问题。多级交换大大增强了系统扩展能力,目前路由器集群都是采用多级交换结构。
多级交换结构的基本组成单位叫交换单元,每个交换单元具有输入和输出功能。各个交换单元通过一定的逻辑顺序相互连接,形成一个巨大的、可扩展的交换网络。多级交换结构的形式有很多种,包括Clos、Banyan、Butterfly和Benes等,各种交换结构的不同主要在于交换单元的互联方式。多级交换结构又可分为有阻塞和无阻塞两种,其中无阻塞交换又分为严格无阻塞、可重排无阻塞和广义无阻塞3种。严格无阻塞交换是指只要这个连接的起点和终点是空闲的,任何时刻都可以在交换网络中建立一个连接;可重排无阻塞网络是指只要某个连接的起点、终点是空闲的,任何时刻都可以在交换网络中直接或间接对已有的连接重新选路来建立一个连接;广义无阻塞网络是指在顺序建立连接时按照一定的规则选路,那么也可以在任何时刻建立连接。
Benes是Banyan的一种变申,属于可重排无阻塞网络。Benes使用方形交换单元(输入输出端口数相同)。一个典型的3级Benes N*N交换结构可以在每个输入端和每个输出端之间形成n个可能的通路(如图5所示)。Benes输出可以扩展至任意奇数级。Benes的主要优点是实现简单,缺点是建立连接时需要重新选路,会增加数据传输时延。目前Cisco的CRS集群路由器系统采用此方案。
图5 Benes 3级交换结构
Clos属于严格无阻塞方式,是Benes的延伸,由非方形交换单元组成。Clos交换结构在任一输入与输出之间存在多条可达路径。要保证严格的无阻塞,Clos必须满足以下条件,即m>=2n-1,其中m是第二级的交换单元数,n是第一级单元的入线数和第三级单元的出线数。典型的Clos结构有3级(如图6所示)。
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