100G网络分流方案概述

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2012年，100G网络在欧美部分地区得到了较为广泛的部署，迎来了100G的商用元年；近年来，国内运营商规模庞大的100G OTN集采计划，更是将100G商用提到了更高的层次，100G市场已步入黄金期。

100G不只代表速率，不只是在数据传输速率上比10G快了10倍，更重要的是由此带来的功能上的极大增强和丰富。那么，在100G规模化商用之时，100G的精细化管理又将面临哪些挑战？分流器厂商是否为此做好了准备呢？

网络分流器，是一种网络设备，它以旁路或者串接的方式接入到网络中，同时对原有网络是透明的。分流器对输入的数据进行复制、汇聚、过滤和协议转换，按照特定的算法进行负载均衡输出，输出的同时保证同一会话的所有数据包，或者同一IP用户的所有数据包从同一个接口输出。网络分流器是大数据时代流量管理不可或缺的设备之一。

针对100G分流器需要解决的几个问题，大家总结了当前主流解决方案：

OTN协转

100G与传统光通信最为本质的区别是线路侧采用了相干检测技术；同时，标准组织OIF定义100G的调制技术采用统一的DP－QPSK方式，与40G相比，统一的调制方式为100G线路接口实现标准化提供了契机，DP-QPSK信号本身也变的更加复杂。由于OTN信号具有大颗粒的带宽复用、交叉和配置，强大的开销和维护管理能力等优点，通常优先采用线路侧分光。因此分流器常常需要将OTN信号协转为标准的以太信号再做分流处理。

如果是从用户侧分光，则不需要OTN信号协转了。常见的有直接使用交换芯片的100G接口和使用Grearbox芯片将100G接口转换为10G接口。

交换方案

由于交换芯片无与伦比的端口密度和大交换带宽，在万兆网络时代，网络分流器就大量采用BCM568XX系列芯片方案，到100G时代，已经升级到BCM5696X系列。BCM56960单芯片上实现32个100G以太网端口、64个40G/50G以太网端口或128个25G以太网端口，非常适合用于100G以太网端口的接入和简单的分流业务。

如果业务处理复杂，则需要在交换芯片后端再接入FPGA、NP、多核处理器等对业务做深度处理。

使用交换芯片接入，可以做到端口密度大（32个100G接入），对于大容量，简单业务处理场景具有很高性价比。使用成熟的开发套件和参考设计，可快速推向市场。

使用交换方案的设备

FPGA+Grearbox方案

如果100G端口接入数较少或者业务处理能力要求较高，则需要使用FPGA/NP方案加Grearbox芯片转接。由于网络分流器需要对报文做深度处理，常常配合大容量高速TCAM使用，用于五元组和特征码的线速过滤。

使用Grearbox芯片接入，FPGA/NP做为核心处理，功能上更灵活，可对遂道报文做内层处理，和功能上的定制，适合于复杂业务。特别是使用FPGA方案，可兼容POS/WAN链路的接入，外挂TCAM芯片，可达到400G报文的特征匹配线速处理。下图为采用大容量FPGA方案的100G网络分流器，可处理4个100G端口的带宽输入。

使用FPGA方案的100G网络分流器

    组合式方案

除了盒式设备，由于ATCA开放的电信平台标准设计，具有电信级高可靠性和极强的扩展性。使用最新的100G背板带宽交换，采用双双星结构，单刀片400G的接入处理能力，是主流的解决方案。

    结语

大数据时代，需要100G甚至更高的高速网络，带宽的升级给传统的分流方案带来了很大挑战。在方案设计时要综合考虑设备的整体处理能力、端口密度、功耗等，还要考虑不同的应用场合，做出适合的解决方案。