过去20年回顾 --第三步:奠定电信公司IP基础

Cisco 12000系列路由器一直在不断发展。1997年首次推出时,这种产品是专门用来支持大电信公司互联网“骨干网”动脉的首款路由器,它大大提高了互联网的性能和可靠性。

但思科并没有停滞不前。在Cisco 12000诞生后的七年时间里,路由器的性能提高了280倍。第一代12000系列的处理速度为每秒250万数据分组,第三代,即最新一代路由器的处理速度则提升到每秒7亿分组。

最值得一提的是,每一代产品的模块化组件都与以前的路由器兼容。这种创新为思科客户带来了很高的价值。客户不需要全盘更换Cisco 12000系列路由器的全部组件,只需更换某些模块化组件就能提高性能。12000系列不但能帮助服务供应商支持互联网流量的不断增长,还能帮助他们节约数百万美元的“全盘”设备更新费用。

Cisco 12000系列不但速度越来越高,功能也越来越先进。由于它能够提供多种特性,因而能够同时在网络“核心”和“边缘”提供多种先进服务,包括服务质量(QoS)、IP语音(VoIP)、虚拟专用网(VPN)、安全性、计费、流量控制和服务等级协议。

这些创新特性使Cisco 12000系列的销售量大大超出了预期水平,现已成为互联网中使用最广泛的骨干网路由器,部署到了全球数百家电信公司的网络中。

思科的著名工程师,12000系列的主要设计者之一Garry Epps说,一开始,思科预计这种设备只能售出几百台,因为这种路由器的性能很高,估计只有世界上最大的几家电信公司有兴趣购买。出乎意料的是,迄今为止,这种路由器已售出25,000多台。

Epps说:“我们以为已经看见了整座冰山,但其实我们只看到了它的尖顶。”

在Cisco 12000系列出台之前,服务供应商一直使用Cisco 7500系列路由器。Epps说,一开始,Cisco 7500系列是为各种企业LAN和WAN设计的,思科想把这种设备变成网络管理界的“瑞士军刀”。7500的用途很广,但无法满足大型电信网络的要求。

Epps说:“服务供应商无法通过增加7500来满足要求,因为互联网流量每九个月就翻一番。为适应互联网流量的增长,我们必须开发新型路由器。我们给工程组派了任务,要求他们开发一种巨型路由器,即这种路由器的容量和扩展能力甚至要大大高于我们的想象力。后来我们成功了。”

大型电信公司的网络需要专门定制的路由器,而且这些路由器必须能够全天候处理流经其基础设施的大量数据。另外,这些路由器还必须能够不断增强其流量处理能力,以适应互联网流量和带宽需求的飞速增长。由于世界上数百万人和企业都依靠其网络连接来正常工作和生活,大型电信公司的网络扩展脚步一刻也不能停止。

Epps说:“在电信世界里,拿起电话就应该能够听到拨号音。电话系统随时都应该处于正常工作状态。这正是开发12000系列的主要原因之一:使IP网络具备电话服务可靠性。”

Epps说,12000系列产品的开发合作伙伴、思科电信商核心和多服务业务部工程经理Michael Laor非常赞赏路由器的“面向未来”概念。思科及业内的许多其它人士都十分重视怎样使网络设备紧跟互联网的发展步伐,但与此同时,也有许多人担心这种发展不能持久,从而使面向未来功能成为一种浪费。

Epps说:“Michael使我们坚信,开发能够随互联网发展而不断扩展的机器是有前途的。这种面向未来的理念是一个非常复杂的工程技术挑战,但Michael坚信,互联网一定会持续发展,并坚持让我们将新技术实现的扩展功能融入到12000中去。”

面向未来的功能包括为12000系列的“交换矩阵”(路由器的控制中心)配备更多容量,以便保证提供速度更高的光纤连接,使12000系列具有四倍的扩容潜力。

Epps说:“有时候很难想象能否有机会用上这些多余的容量,那时我们只是想突破技术的极限。但历史证明,我们让12000系列紧跟带宽增长需求和通信发展步伐的战略思想是正确的。”

Epps说,在构建12000系列时最困难的一部分工作是预测长期的需求,其中涉及的风险是,思科有可能对容量要求估计不足,从而导致路由器无法满足未来需求,也有可能思科过高估计,使之过于先进和昂贵,无法在市场立足。

“在设计12000系列时,我们必须展开丰富的想象力,例如我们必须估计流量增长率。现在情况已经很明朗了,但那时互联网还处于初级阶段,如果估计错了,就会出现很大的偏差。”

Cisco 12000系列路由器是思科乃至整个行业的转折点。思科的多数设备都是通过演进式增量升级方法设计的,而12000系列是革命性的产品,完全是新型设计。作为新方法的一部分,12000系列需要的开发资源远远多于以前的新产品开发。Cisco 12000路由器的开发历时两年,而那时多数思科产品只需要数月就能完成。

12000系列还是完全转移到分布式模块化计算设计的分水岭。以前,与其它厂商生产的产品一样,思科路由器更象是一台个人计算机,分组处理是由中央单元执行的。在12000系列的新型分布式设计中,路由器的处理功能最多可以在16个处理器上进行。交换矩阵负责协调多个分组处理器的工作。这种设计增强了路由器的功能和扩展能力。另外,分布式计算系统还突破了单处理单元的处理能力限制,可以通过添加处理器来提高速度和增强数据处理功能。

Epps说:“这就好像是同时使用16台计算机执行任务。”

12000系列的另一大优势是消除了故障点。如果某组件停止工作,路由器将自动转换到备用组件,因而能够继续正常运作。所有组件都是冗余的,包括风扇、连接、线卡和处理器。

在于2003年底推出第三代12800系列路由器时,思科的投资保护策略受到了最严重的挑战。第二代12400系列已经用尽了路由器的扩展功能。Epps说:“只有解决了‘棘手的物理问题’,才能实现12800的进一步扩展。”这就好像是在四门轿车中安装赛车发动机一样。

Epps和Laor放弃了12800系列的开发,将这项工作转交给了Yuval Bachar、Flavio Bonomi和Chandra Joshi领导的开发小组。这个小组必须开发出几种新的工程方法和芯片设计,最终他们成功了,将12000系列的性能又提高了四倍。

在那几年里,开发12000系列的工程师不但提高了路由器的性能,还改善并增强了设备的功能。除互联网连接外,服务供应商还需要其它服务。他们的客户还需要虚拟专用网、分层服务、质量保证及其他更细致的网络选项。为满足这些要求,思科对12000系列进行了改进。迄今为止,这款路由器已经能够在多种网络中执行各种各样的任务,变成了业界功能最强、最灵活的路由器。

当然,12000系列的持续完善不但需要克服许多工程难题,还必须不折不扣地履行投资保护承诺。Epps说:“不管怎样,我们为三代12000系列所作出的努力都是值得的。”

Epps还说:“无论怎样,12000系列的发展道路都是正确的,因为客户一直希望我们沿着这条道路继续前进。我们一定要以过去取得的成就为基础,不断为12000改进和增加新的功能。”

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