高端路由器從誕生發(fā)展至今,經(jīng)歷了幾番更新?lián)Q代的歷程。第一代路由器采用集中轉(zhuǎn)發(fā)、固定接口方式,由一個處理器CPU和固定數(shù)量的接口組成,接口模塊和CPU之間通過總線連接;第二代路由器采用CPU集中轉(zhuǎn)發(fā),接口采用模塊化設(shè)計;第三代路由器是基于CPU的分布式軟件轉(zhuǎn)發(fā);第四代路由器是基于ASIC的分布式硬件轉(zhuǎn)發(fā);第五代路由器在硬件體系結(jié)構(gòu)上繼承了第四代路由器的成果,采用ASIC硬件加可編程網(wǎng)絡(luò)處理器模式以及分布式結(jié)構(gòu),在復(fù)雜業(yè)務(wù)流程處理上采用了可編程的、專為IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)處理器技術(shù),替代了部分ASIC技術(shù)。
在路由器的發(fā)展歷程中,芯片技術(shù)的發(fā)展進步是巨大的推動力。目前國內(nèi)有能力的設(shè)備廠商都加大了對自研芯片的研究投入,推出了一系列自主研發(fā)的芯片,但這些芯片還不能完全滿足電信級高端路由器發(fā)展的要求。中興通訊為了提升電信級高端路由器的能力,依托自己研發(fā)的高端芯片,設(shè)計出完全自主知識產(chǎn)權(quán)的下一代高端路由器產(chǎn)品,積極推動高端芯片技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
自主知識產(chǎn)權(quán)高性能處理芯片
支撐下一代電信級高端路由器產(chǎn)品最核心的技術(shù)是高端芯片技術(shù),主要包括高速路由轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)、大容量分組交換技術(shù)和復(fù)雜流量管理技術(shù)三大核心芯片技術(shù)。這三大芯片在系統(tǒng)中的位置如下圖所示:
目前市場上能提供此類商用芯片的廠家很少,而且基本處于技術(shù)壟斷狀況。為了振興民族工業(yè),響應(yīng)政府的科技創(chuàng)新的號召,中興通訊自主研發(fā)了高端路由器的三大核心芯片,包括ZXRICPFE40高性能的40G網(wǎng)絡(luò)處理器芯片組,ZXRICSF600、SA40大容量三級CLOS級聯(lián)分組交換套片和ZXRICTME20、TME40用戶功能可定制升級流量管理芯片,并將這些高端芯片應(yīng)用在自主研發(fā)的下一代電信級高端路由器上,推出了國內(nèi)首款完全自主知識產(chǎn)品的電信級高端路由器產(chǎn)品。
ZXRICPFE40高性能的40G網(wǎng)絡(luò)處理器
隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)流量產(chǎn)生爆炸性的增長。經(jīng)過多年的技術(shù)儲備,40G終于開始在國內(nèi)逐步投入商用。隨著40G的迅猛發(fā)展,100G也逐步走上技術(shù)舞臺。當(dāng)前在做好40G應(yīng)用的同時,也要密切關(guān)注和積極推進100G系統(tǒng)的開發(fā)和成熟,以便在市場需要的時候及時地推出100G系統(tǒng)。
現(xiàn)階段單端口40G的線速轉(zhuǎn)發(fā)性能已經(jīng)成為下一代電信級高端路由器的基本特性之一。但是由于單片40G性能的芯片技術(shù)難度大、成本高等原因,能提供高速網(wǎng)絡(luò)處理器芯片的廠商越來越少,一些原來提供網(wǎng)絡(luò)處理器芯片的比較有實力的大芯片廠商也逐漸退出這一市場。
作為國產(chǎn)高端通信設(shè)備的領(lǐng)航者,中興通訊自主研發(fā)了ZXRICPFE40高性能的40Gbps包轉(zhuǎn)發(fā)處理芯片,該處理芯片由兩部分組成:ZXRICPFE-40-I上行入口側(cè)包轉(zhuǎn)發(fā)處理部分,主要負責(zé)接口側(cè)數(shù)據(jù)包的接收處理、上交換網(wǎng);ZXRICPFE-40-E下行出口側(cè)包轉(zhuǎn)發(fā)處理部分,主要負責(zé)交換網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)包接收處理和從轉(zhuǎn)發(fā)接口發(fā)送出去。ZXRICPFE40可以滿足IPV4+ACL+QOS業(yè)務(wù)疊加情況下,1×40GPOS接口所有字節(jié)包的線速轉(zhuǎn)發(fā),同時其靈活的可編程能力,可支持MPLS、組播、URPF、FRR等電信級路由器的業(yè)務(wù)功能的提供。
依托ZXRICPFE40先進的設(shè)計理念,中興下一代電信級高端路由器設(shè)備,可以支持單板高達4×40G的線速轉(zhuǎn)發(fā)能力,整機可提供最大64個40G線速端口,同時ZXRICPFE40的高可編程能力和芯片升級能力,為電信級路由器的豐富業(yè)務(wù)支持提供了可靠的技術(shù)支撐。
伴隨著40G網(wǎng)絡(luò)處理器芯片ZXRICPFE40的研發(fā)腳步,中興通訊大力投入了大量研發(fā)力量進行100G芯片的預(yù)研工作,力爭在技術(shù)和標準成熟的同期,推出具備100G線速轉(zhuǎn)發(fā)性能的網(wǎng)絡(luò)處理器芯片。
ZXRICSF600、SA40大容量三級CLOS級聯(lián)分組交換套片
交換網(wǎng)是電信級高端路由器的心臟,它的性能直接決定了高端路由器的整機容量。中興通訊研制的ZXRICSF600交換網(wǎng)芯片具備了600GbpsCrossbar交換容量,其輔助接入芯片ZXRICSA40支持40Gbps交換接入(后續(xù)可擴展支持100Gbps交換接入)。