智能虚交换技术研究及其性能测试(1)

　　1、引言

　　根据Gannet2006年3月发布的2005年全球以太网交换机市场份额分析报告，以太网交换机的出货量同比增加9%，销售额方面同比增加7%，达12.9亿美元，其中吉比特以太网交换占据了61%。同时，以太网的应用场合已从局域网向城域网、广域网拓展，但是传统以太网技术主要存在5个问题[1]：无端到端的QoS保障机制；保护机制不完善；性能监测和内在OAM能力薄弱；扩展性和资源的利用方面不足；用户的管理及安全性差。

　　这些问题在以太网应用于城域网、广域网场合下显得相对突出。如何解决这些问题成为以太网领域研究的热点，国际各大标准组织（IEEE、ITU-T、MEF、IETF等）都进行相关的研究。目前，主要的解决方案有：MPLSL2[2]，QinQ[3]，Vlan ID可路由的解决方案GOE[4]，MAC in MAC方案（这是一种类似Q in Q的方案）。

　　为了寻求解决方案，笔者于2001年提出VlanIDswitch概念[5]，主要解决了以太网应用于城域网的“扩展性和资源的利用方面不足”问题，形成了第一代的虚交换（virtualswitch，VS）产品——ISN8850E，这是和华为公司合作的基于其宽带接入服务器ISN 8850平台的VS产品。由于第一代VS产品采用了Vlan ID switch集中处理和手工配置的方式，系统容量和应用场合受到限制，因此于2002年开始，从实际需求出发，笔者进行了第二代智能虚交换（intelligent virtual switch，IVS）[6]的研究和设计，重点解决了以太网存在的其他4个问题。

　　从总体上来说，IVS的创新点在于：以VlanIDswitch取代原来VlanID bridge概念构造新型转发模式；在程控交换技术和数据交换技术之间寻求平衡，设计新型协议；引入用户编号和集中管理概念，为IVS技术的大规模使用提供可能。

　　2、系统结构

　　IVS采用了3层功能架构：承载转发层、连接控制层和业务控制层，具体如图1所示。

　　图1 IVS体系模型结构

　　IVS承载转发层由具备VlanIDswitch处理能力的数据转发实体（datarelay entity，DRE）通过以太网高速连接组成，该层主要承担以太网业务流转发。

　　IVS连接控制层是由具备连接控制功能的网络信令实体（networksignalingentity，NSE）通过资源保障互联协议（resourceprove interconnect protocol，RPIP）连接组成，承担端到端连接的资源预留、建立、维护、拆除以及呼叫记录详单（CDR）的生成等功能。