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网际网路改变了一切,甚至是IP路由模式的本质。 1999年的路由器出货总额为美金60亿美元,其中三分之一的路由器配置于传统缆线网路环境中,此环境正逐渐转向与智慧型光纤系统紧密结合。而另外三分之二呢?这些路由器因IP网路化软体(Networking Software)而有了改变,它们将成为新的网路标准,一种分散式网路智慧,它可以跨越各种网路边界、缆线及政策(policy)路由器、 ATM交换器、伺服器、个人电脑、大众市场设备、行动装置、电视上网设备(set-top box)、及嵌入式处理器。未来,这些嵌入式处理器将出现在各个场所,以及从电冰箱到医疗监视设备等各种产品中。
已面临饱和的旧世界路由模式
我们就要远离路由模式,因为我们已了解它。我们不再满于现状,并着手研究开放式IP环境,在这里我们要让IP网路化软体具有高度模组化及扩充性,使它可以嵌入至各种装置及资讯设备(图一)。
《图一 》  |
这项研究将改变我们所熟知的垂直路由模式。这种旧模式就像早期曾被王安电脑公司所采用的行销手法。王安的垂直模式限制了应有的弹性,并压抑创新,结果造成不佳的价格效能比,也就是说在技术发展上,垂直模式无法运用来满足使用者的需求。
垂直路由模式目前正被水平路由模式取代,而新模式的转变过程,就像当初PC平台文书处理软体的革命经过。新路由模式运用分散式及开放式多平台系统的优点。开放式IP的发展就像PC一样,让使用者挣脱专有系统的束缚,开放式IP系统承诺让使用者免除专有路由器的束缚,使用者已对旧世界路由模式感到厌烦,因为:每年价格皆约上涨5%;传统以路由器为基础的网路,需要劳力密集的规划、支援、供应;以及未来将发生的高营运成本。
这个产业正由大量以「路由器中的IP」(IP in routers)为基础的模式,转移至可在各种平台上提供IP网路化功能的「内含路由模式」(including routing)。数百家厂商目前已将路由模式及其他IP功能嵌入其产品(从处理器到即时作业系统)及服务中,提供许多新的机会,超过末代TCP/IP通讯协定堆叠所能提供的。例如网路处理器制造厂已转型为日渐成长的大众化市场服务,藉由将IP路由嵌入其处理器,而增加其价值。现在,我们知道许多网路处理器被定位为「系统晶片」(system-on-a-chip, SOC),这已经成为很平常的事情。
IP路由模式软体功能
IP网路化软体之中包含了什么?一般IP路由模式软体包含下列三种主要领域:
* 路由模式与发讯(Signaling):路由模式通讯协定,例如RIP、OSPF、IS-IS、BGP-4;广播(Multicast)通讯协定,例如DVMRP、MOSPF、PIM SM/DM;以及发讯通讯协定,例如RSVP、H.323、RTCP。
* 认证(authentication)、安全(security)、封装(encapsulation)、及隧通道(tunneling):数种安全与认证通讯协定(例如IPSec、PKI、Radis);可让IP通过逻辑与实体连结的封装通讯协定(例如RFC 1483/1490 for IP on ATM及frame relay等);以及可让资料安全地通过网际网路的隧通道通讯协定(L2TP、IPSec、MPLS)。
* 网路与政策管理(network and policy management):网路管理通讯协定,例如SNMP,以及政策管理通讯协定,例如COPS。
评估新世界路由模式
开放式IP环境与目前传统的路由模式技术有何不同?开放式IP环境有以下不同:第一,相对于传统由许多路由器产品所建构的庞大架构,开放式IP环境架构的设计是具有高度模组化与扩充性的;其次,开放式IP环境的设计,可让整个网际网路开发社群都能设计及建立加值应用程式模组;第三,开放式IP环境完全独立于现有电脑运算环境之外,包括作业系统及处理器。
那么这些差异有何意义呢?这些不同点在加入IP环境之后,将有以下重要的优点:在产品研发及后续的总体拥有成本(TCO)方面,将可保证能够实际降低时间与成本。相对于传统的路由器,每当新的软体推出时,TCO就会随之增加。
作业软体的维护成本不可避免的大幅增加整体拥有成本,这个重大的问题严重考验着目前仍在使用中的庞大IP作业系统。因为可运用于无数种硬体平台及业界标准作业系统,开放式IP环境正快速赢得众多系统研发者的一致认同。
拥抱新世界路由模式
开放式IP环境是可携式、即时软体通讯协定套件,其主要目的是透过开放、模组化、可扩充的软体元件,提供互换相容性及高效能,使软硬体及系统厂商能快速开发高品质、具上网功能的产品(图二)。
《图二 》  |
辅助此应用程式套件的还包括不限制平台的架构,使这套应用程式套件具有可携性,仅需少许修改即可跨越各种硬体平台及作业系统。此应用程式及架构可用于建构各种具上网功能的产品,包括行动装置、消费性电子产品、伺服器、及IP网路化产品。
开放式IP环境如何使IP网路通讯协定达到高效能的目标?有以下数种方法:降低软体的复杂度(可加强稳定性);加强演算法的应用(可提升效能);加强模组的设计(可提高扩充性)。
更进一步说明,开放式IP环境是一种软体解决方案,在各种可上网设备的作业系统与应用程式/服务层之间,建立IP通讯的沟通桥梁。开放式IP环境是一种单一架构,包含四种定义完整的功能阶层,各组皆包含一组模组元件。四种功能阶层如下:
* 一般系统(Common system):此阶层提供各种介面供各种作业系统使用,并供应即时环境所需的高效能运算服务。服务包括执行绪(thread)、错误(fault)、记忆体管理、以及处理器之间的通讯。
* 一般转送(Common forwarding):此阶层提供各种介面供多重封包转送机制使用,包括硬体、软体、及混合平台。
* 一般控制(Common control):此阶层提供随插即用存取功能供IP模组使用,例如供OSPF路由模式通讯协定使用之高效能模组;隧通道通讯协定,例如L2TP;以及呼叫管理( call management)功能,例如RSVP及H.323。
* 一般管理(Common management):此阶层提供开放式标准界面,提供以政策为基础的管理(COPS)、命令线路界面(CLI)、以SNMP为基础的网路管理、IP accounting等使用。
有关开放式IP环境的「开放程度」,可以透过几种方式去了解。例如,因为有了系统服务与转送阶层,开放式IP环境可执行于各种电脑平台(例如UNIX、Linux、Windows、VxWorks、Chorus、Solaris)及晶片组(例如Intel、Motorola、IBM、Sitera等公司产品)。另一个让您了解其开放程度的方法是开放式标准界面,它有助于存取应用程式与无误。同时,应用程式开发也受惠于内容完备的应用程式处理介面(API)。最后,前述的CLI可简化程式的撰写与管理工作。
开放式IP:创造价值之路
开放式IP对于一般使用者而言有何价值?它将加速路由器的大众化,并有助于研发更具成本效益的新型网路。它同时可降低传统专有路由网路的投资及后续运作成本,他并且可以跨多种平台提供各种服务(语音、视讯、资料)。
开放式IP环境将可刺激创新服务、应用及设备的推出,并透过具上网(及管理)功能的新型资讯设备,创造新的利润。此项创新的爆发力将带领加速开放市场,提供使用者更多加值应用型态的新选择。
我们可以预期何种结果?我们将会看到分散于网路上的通讯伺服器,提供应用程式、资讯、及安全服务。目前这些伺服器已成为网路的一部份。新推出的Windows NT小型办公室系统,已能提供整合IP路由模式、语音通讯及PDA功能。
在另一方面,目前有一种新型手持式设备预期将渗透整个市场,且符合具携带性的商业需求,包括以PalmOS、Packet OS、JAVA为作业环境,以及结合电话及PAD功能的手持式设备。
在嵌入式处理器市场,我们将可看到以网际网路为基础的远端遥测装置用于医学监控装置、保全装置、测量仪器、船队追踪等用途,大量出现在市场上。在消费性电子产品市场,我们可以看到DSL(数位用户回路)数据机,新型态网际网路设备,以及家庭网路控制器等产品,已经在市场上快速推出。
结论
感谢开放式IP环境,我们将可超越传统路由,及庞大专有系统的限制。拥抱开放式IP系统,我们可以掌握这项技术,加强网路及网路应用程式的速度、效能、品质、及稳定性。藉由开放式IP,我们可以利用空前的机会建立新价值并创造新的应用方式。
(如果您需要进一步了解开放式IP解决方案,请洽Mr. Simon Tong,电子邮件信箱simtong@nortelnetworks.com)
关键字 定义
BGP-4 边界闸道通讯协定(Boundary Gateway Protocol, Version 4)
COPS 一般开放式政策服务(Common Open Policy Services)
DVMRP 距离向量广播路由模式通讯协定(Distance Vector Multicast Routing Protocol)
H.323 一种多媒体视讯会议标准
IPSec 安全性IP(IP Security)
IS-IS 资讯系统-资讯系统(Information System - Information System)
L2TP 第二层隧通道通讯协定(Layer 2 Tunneling Protocol)
OSPF 广播OSPF(Multicast OSPF)
MPLS 多重通讯协定标签交换(Multiprotocol Label Switching)
OSPF 开放式最短路径优先(Open Shortest Path First)
PIM SM/DM 与通讯协定无关的广播疏密模式(Protocol-Independent Multicast Sparse and Dense Modes)
PKI 公共基础架构(Public Key Infrastructure)
Radius 远端认证拨接使用者服务(Remote Authentication Dial-In User Service)
RIP 路由模式资讯通讯协定(Routing Information Protocol)
RSVP 资源保留通讯协定(Resource reSerVation Protocol)
RTSP 即时控制通讯协定(Real-Time Control Protocol)
SNMP 简易网路管理通讯协定(Simple Network Management Protocol)
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