Вот уже многие годы на рынке магистральных маршрутизаторов практически неоспоримо доминируют Cisco и Juniper. В условиях внезапно стихшего бума Internet новые конкуренты, подобно Avici, стремятся хоть как-то устоять на ногах. Однако в то же время другие поставщики, среди которых Procket Networks и Caspian Networks, не боятся выступить против двух голиафов.

Весной этого года Procket и Caspian практически одновременно бросили вызов господствующему на рынке дуэту Cisco и Juniper. Эти два претендента на технологическое лидерство, оба с огромным венчурным капиталом, представили впечатляющие маршрутизаторы. По словам производителей, устройства разработаны с нуля и рассчитаны на требования будущего Internet (см. врезку «Вопрос надежности»). Уже имеющиеся продукты — серий GSR-12000 и 12400 компании Cisco, а также серий M и T от Juniper — новички без тени сомнения называют железным ломом: по их мнению, особенно оборудование компании Cisco является технически устаревшим, недостаточно гибким и масштабируемым. Дерзкие дебютанты сцены магистральных маршрутизаторов по-своему подходят и к постановке центральных проблем. Преимущество отдается качеству обслуживания (Quality of Service, QoS), стабильности системы и гибкости при расширении и модернизации.

АВТОНОМНОЕ ПО МАРШРУТИЗАТОРОВ

Маршрутизатор с высокой степенью готовности Pro 8000 компании Procket основывается на технологии Pro Silicon и использует операционную систему Pro 1 Modular Service Environment. Молодая компания из Милтипас, шт. Калифорния, посредством собственной технологии обещает операторам экономию издержек от 30 до 65% по сравнению с «традиционными» предложениями. Так, Procket поддерживает во всем семействе маршрутизаторов унифицированные линейные карты и адаптеры среды передачи для снижения расходов при замене карт.

Среди всего прочего Procket выделяет свою новую модульную архитектуру для обеспечения автономной работы. Это означает, что устройство предоставляет средства для автоматической конфигурации, мониторинга и устранения ошибок без вмешательства (или с минимальным вмешательством) администратора. К тому же программное обеспечение Pro 1 должно повысить готовность системы: так называемые «бесконтактные модернизации» позволяют расширять функциональность в условиях непрерывной работы без нанесения вреда другим службам. Это, по заверениям Procket, практически исключает прежние запланированные простои. Согласно информации Procket, Pro 1 является платформенно-независимым и, следовательно, переносимым продуктом за счет четкого разделения функционально и аппаратно-зависимых процессов. При этом третьим производителем можно было бы лицензировать специальные решения для создания продуктов старшего класса.

Вместо приобретенных или собственных специализированных интегральных схем (Application-Specific Integrated Circuits, ASIC), компания делает ставку на разработанные ею так называемые микросхемы сверхбольшой степени интеграции (Very Large-Scale Integration, VLSI). Это полностью программируемые сетевые процессоры. Тесная интеграция должна способствовать высокой готовности наравне с производительностью устройств. Procket с гордостью заявляет о том, что ее терабитный механизм коммутации благодаря новому набору микросхем непрерывно масштабируется от 80 до 960 Гбит/с. Первые представители семейства Pro 8000 — Pro 8801 и Pro 8812. Модель 8801 при высоте 1/8 стойки имеет мощность 80 Гбит/с. Модель 8812 достигает, как утверждается, производительности 960 Гбит/с и, по предварительной оценке, 1,2 млрд пакетов в секунду. К концу года должна добавиться линия продуктов 8804 с четырьмя слотами. Устройства оснащаются слотами на 40 Гбит/с.

Кроме того, в Procket творчески подошли к вопросам обслуживания и поддержки. В программное обеспечение маршрутизатора включены сервисные агенты. Они отслеживают данные о производительности маршрутизатора и в реальном времени сравнивают с базой знаний отдела поддержки Procket. Это двустороннее решение поддержки должно сократить время реакции в случае сбоя и снизить издержки обслуживания.

МАГИСТРАЛЬНЫЙ МАРШРУТИЗАТОР НА БАЗЕ ПОТОКОВ

Рисунок 1. Магистральный маршрутизатор Apeiro компании Caspian применяет потоковый метод обработки пакетов данных.

Как и Procket, компания Caspian заявляет, что ее продукт отличается от обычного маршрутизатора своей новой архитектурной концепцией. Магистральный маршрутизатор Apeiro (см. Рисунок 1) должен объединить высокую степень масштабируемости IP с отличным качеством обслуживания ATM. Для этого поставщик опирается на так называемую маршрутизацию на базе потоков. Иными словами, Apeiro направляет первый пакет потока данных (называемый у Caspian «микропоток») к пункту назначения и устанавливает для последующих пакетов виртуальное соединение «точка—точка». По словам производителя, впервые удалось добиться, чтобы магистральный маршрутизатор содержал информацию о статусе потока в своей аппаратной части. Этот метод гарантирует QoS для каждого потока и позволяет при высокой нагрузке получить полностью детерминированное, а следовательно, и предсказуемое поведение маршрутизации.

Caspian, недавно созданная компания из Сан-Хосе, шт. Калифорния, основателем которой является пионер Internet, д-р Лоуренс Робертс, требует от своего маршрутизатора более комплексных решений, чем это было принято для ядра сети IP. За счет применения специальных микросхем ASIC Apeiro в состоянии обрабатывать на каждой линейной карте миллионы новых потоков в секунду. Тем самым он во много раз превосходит даже высокопроизводительные коммутаторы ATM. Поэтому исполнительный директор Caspian Билл Краузе, с чьей помощью в лигу мировых гигантов уже вошла 3Com, не рассматривает конкуренцию с «Internet по мере возможности». Речь могла бы идти о новых службах на базе Internet, для которых потенциальные клиенты должны были бы по сути разрабатывать только подходящие бизнес-модели, например для биллинга на основе потоков. В качестве возможных областей внедрения Caspian называет высокорентабельные, чувствительные к QoS и к задержкам службы IP, а также эксклюзивные широкополосные услуги и конвергенцию сетей IP и ATM на базе инфраструктуры многопротокольной коммутации меток (Multi-Protocol Label Switching, MPLS). При этом, обеспечивая управление качеством для каждого потока Apeiro исходит из того, что маршрутизатор на другом конце соединения может и не поддерживать механизмы Caspian. Скорее, Apeiro, будучи установленным, к примеру, в точке обмена трафиком, был бы вынужден изменить на соответствующих портах реализацию своих политик.

Как и Procket, Caspian, видимо, делает ставку на всемерную автоматизацию. Маршрутизация на основе потоков требует только минимального вмешательства администратора, как и задание правил QoS. Задачи, наподобие балансировки нагрузки потоков, устройство берет на себя. Наравне с Procket, Caspian стремится реализовать полностью модульную, распределенную и избыточную архитектуру как в отношении аппаратной, так и программной частей. По сравнению с Pro 8000, маршрутизатор Apeiro должен масштабировать еще лучше: от 10 Гбит/с до скорости порядка нескольких терабит. Его распределенная архитектура позволяет осуществлять не только бесконтактную модернизацию, но и линейное масштабирование без потери производительности и без накладных расходов на межсоединение портов.

Как и устройства ряда других производителей, Apeiro поддерживает «логический маршрутизатор». Разделение шины маршрутизации (Routing Backplane) и плоскости данных (Data Plane) позволяет на одном физическом устройстве разместить несколько логических экземпляров маршрутизатора. Это, к примеру, дает возможность операторам параллельно выполнять на одном Apeiro маршрутизаторы для открытого Internet и управляемых частных сетей MPLS.

Новые производители предлагают неплохую плотность упаковки. У Apeiro от Caspian в одной стойке размещается до 36 интерфейсов OC-192/ STM-64 и дополнительно до 36 портов для Ethernet на 10 Гбит/с. Pro 800 компании Procket может иметь, согласно документации, в максимальной конфигурации 96 портов OC-192/ STM-64 или 10GigE на стойку. Для сравнения, GSR 12000 производства Cisco вмещает 16 слотов OC-192/ STM-64 на стойку, а T-640 от Juniper — 32 слота на одном шасси в половину высоты стойки. Однако вскоре, вслед за T-640, Juniper выпустила T-320 с высотой в одну треть стойки, поскольку T-640, очевидно, превосходит сегодняшние требования большинства операторов.

Быстродействие и плотность портов не являются, как сразу поняли свежеиспеченные конкуренты, главной проблемой операторов, в отличие от расходов на эксплуатацию и возможности открыть дополнительные источники прибыли за счет высокодоходных служб IP. Поэтому новички сосредоточили основное внимание на привлечении первых заказчиков. Ввиду того, что операторы из США инвестируют средства в информатику крайне сдержанно (см. врезку «Напряженная ситуация на рынке»), Caspian и Procket ищут заказчиков вне американского континента, в основном в Азии, но также и в Европе.

ОПТИЧЕСКАЯ МАТРИЦА

В то время как Caspian и Procket осторожно прощупывают почву в Европе (Procket открыла филиал во Франкфурте-на-Майне, а Caspian — в Англии), в США после продолжительной подготовки на сцене магистральных маршрутизаторов появился третий новичок. В мае Chiaro Networks присоединилась к группе тех, кто, очевидно, хочет снизить эксплуатационные расходы операторов за счет гибких и высокомасштабируемых маршрутизаторов высокой готовности. Для этого в качестве основы для своего маршрутизатора Enstara компания Chiaro выбрала оптическую коммутирующую матрицу — так называемый оптический фазированный массив (Optical Phased Array). Решение базируется на архитектуре координатного коммутатора с «одним переходом». При этом, согласно производителю, время переключения составляет несколько наносекунд, а масштабирование осуществляется без потерь. Chiaro, как и два других новичка, делает акцент на собственную полностью распределенную и избыточную архитектуру без «единой точки отказа». Она должна обеспечить требуемую сегодня отказоустойчивость на уровне 99,999%.

Chiaro реализует опять-таки собственный метод безостановочной маршрутизации, получившей название контекстная гарантированная маршрутизация (Stateful Assured Routing, Star). Это должно обеспечивать высокую готовность во время обновления программного обеспечения и при отказах плоскости управления. Программируемые сетевые процессоры на линейных картах призваны гарантировать необходимую гибкость при расширении программного обеспечения. Как и все магистральные маршрутизаторы нового поколения, Enstara предлагает интерфейсы и для OC-192 и 10GigE, поддерживает все принятые коммерческие протоколы маршрутизации для адресной, многоадресной рассылки и MPLS. В качестве рекомендации продукта Chiaro может сослаться на независимую оценку BT Exact, исследовательского отдела British Telecom. Кроме того, пробные инсталляции имеются в Калифорнийском университете и у поставщика оптических услуг IP Networks из Сан-Франциско.

ВОПРОС ПРИНЯТИЯ

Подобного рода исследовательские сети и не боящиеся инноваций региональные поставщики услуг являются первыми и наиболее перспективными потребителями такого быстродействующего оборудования. Напротив, крупные операторы международного уровня вряд ли столь легко согласились бы сменить поставщиков магистральных маршрутизаторов. Сегодня владельцы сетей стали осторожными не только в США; они ориентируются на «расходы, подкрепленные успехом» (Success-based Spending), что можно перевести так: «Только инкрементальные расширения и только там, где имеется определенный спрос».

Среди недавно появившихся конкурентов Cisco и Juniper лишь Avici смогла завоевать хоть какую-то долю на рынке крупных операторов. Ее безостановочные маршрутизаторы приобрели AT&T и Qwest, а также многие специфические пользователи, например исследовательская сеть France Telecom. Для лучшей масштабируемости вниз за последние месяцы производитель разумно пополнил свое семейство продуктов во главе с флагманом TSR меньшими моделями — SSR и QSR. Почти ничего не слышно о новичках 2001 и 2002 гг., в частности о Hyperchip и Charlotte?s Web, в лучшем случае их оборудование находится на стадии тестовых испытаний. Если Procket уже называет британского поставщика услуг PacketExchange своим клиентом, то Caspian находится еще на стадии получения первых оценок.

Cisco и Juniper сейчас очень крепко «сидят в седле», их продукты многократно проверены операторами на практике. Однако не следует слишком сильно полагаться на их категорические утверждения о том, что рынок магистральных маршрутизаторов уже занят двумя крупными поставщиками и нет необходимости в дополнительных производителях. Группа молодых поставщиков больше не ориентируется на раздутую эйфорию вокруг Internet. Она исходит из конкретных целевых установок — сделать повседневную деятельность информационных центров операторов эффективнее и экономичнее. Именно к такого рода идеям очень внимательно прислушиваются владельцы сетей в стремлении сократить операционные расходы. Поэтому от рынка магистральных маршрутизаторов в следующие несколько лет можно ожидать напряженной конкуренции.

Вильгельм Грайнер — редактор LANline. С ним можно связаться по адресу: wg@lanline.awi.de.

? AWi Verlag

Вопрос надежности

С точки зрения надежности маршрутизаторы IP долгое время отставали от оборудования ATM и TDM. Пакетно-ориентированный метод IP из-за постоянного изменения таблиц маршрутизации предъявляет более высокие требования к мощности маршрутизатора, чем соединения «точка—точка». Кроме того, сама технология ведет свое происхождение из корпоративной области, где, как правило, в отличие от операторского бизнеса, не ставилось столь высоких требований к готовности. А потому привычная для TDM и ATM планка надежности оказывается трудно достижимой. «Пять девяток» или готовность на уровне 99,999%, — звучит как лозунг и означает максимум около 5 мин простоев операторских служб за год. Для достижения этого операторы должны сделать избыточными все магистральные маршрутизаторы и соединения между ними. Такое количество оборудования требует чрезмерных капитальных расходов (Capital Expenditure, Capex), а также издержек на эксплуатацию и обслуживание (Operational Expenditure, Opex). Избыточная конфигурация не только значительно усложняет инфраструктуру операторов, но и повышает эксплуатационные издержки вследствие необходимости содержания больших площадей для размещения оборудования и более высокого потребления электроэнергии. Проблематично до сих пор и то, что обновления программного обеспечения часто требуют замены оборудования и нового запуска маршрутизатора. Кроме того, по словам специалистов, обновления зачастую являются причинами падений систем. Поэтому вопрос надежности представляет основную проблему маршрутизаторов IP следующего поколения. Новые поставщики намереваются прежде всего доказать высокую готовность своих устройств на этапах тестирования и в дальнейшем — при непосредственной эксплуатации у крупных операторов. Наряду с отказоустойчивостью самих устройств еще одно затруднение вызывает обеспечение стабильности коммуникации по MPLS. В принципе, производители решают эту проблему, например, используя протоколы высокой готовности, наподобие MPLS Fast Reroute.

Напряженная ситуация на рынке

По мнению аналитиков из Dell?Oro Group, общемировой рынок маршрутизаторов в 2002 г. сократился на 15% и находился на уровне 6,1 млрд долларов. Львиная доля этого дефицита может быть отнесена на счет операторов, чьи расходы на маршрутизаторы старшего класса, согласно данным Dell?Oro, сократились на целых 35%, по сравнению с предыдущим годом. За I квартал текущего года теми же аналитиками было зафиксировано увеличение общемирового оборота маршрутизаторов старшего класса на 2%, или 363 млн долларов. Dell?Oro все же предупреждает, что сдержанное отношение к инвестициям, вероятно, будет препятствовать росту. Несколько оптимистичнее ситуацию оценивают аналитики из Infonetics. Они ожидают небольшой рост всего рынка магистральных и пограничных маршрутизаторов, в то время как обороты от мультисервисных коммутаторов, по их оценке, сократятся. Infonetics надеется, что импульс рынку придадут приобретения и партнерства, благодаря которым традиционные поставщики получат в свое распоряжение новые технологии. Так, например, Alcatel перекупила специалистов по пограничным маршрутизаторам у компании Timetra, в то время как Marconi будет продавать пограничные маршрутизаторы компании Laurel под маркой Marconi в рамках соглашения по OEM. В результате Infonetics полагает, что постепенно оборудование для Ethernet завоюет сегмент городских сетей. Как уверяют эксперты, рынок оборудования для Metro Ethernet будет расти ежегодно на 23% до 2006 г.