淺談多WAN口路由器的技術(shù)和應(yīng)用

淺談多WAN口路由器的技術(shù)和應(yīng)用

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　　最早的寬帶路由器解決的是IP共享的問題，也就是讓內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的多臺(tái)終端能夠共享一個(gè)寬帶出口，核心的技術(shù)應(yīng)用是簡單的NAT--網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換功能。所以，老式的寬帶路由器又稱作"IP共享器"。

　　隨著用戶網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用要求的提高，僅僅有NAT已經(jīng)不夠用了。尤其用戶對網(wǎng)絡(luò)安全和其他保證網(wǎng)絡(luò)平安通暢運(yùn)行的功能要求非常迫切，寬帶路由器的設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜化了，包含了FIREWALL、DMZ、虛擬服務(wù)器等諸多功能，寬帶路由器走上了多功能化的道路，各種SOHO路由器產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。

　　現(xiàn)在，另外一個(gè)發(fā)展趨勢越加明顯，寬帶路由器逐漸從最初的SOHO、家庭應(yīng)用中走出來，被廣大的企業(yè)用戶選擇作為中等規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)設(shè)備，而在這種環(huán)境下，企業(yè)用戶對寬帶路由器提出了更加復(fù)雜的功能要求：如速度更快、安全性更強(qiáng)、可管理、應(yīng)用模式豐富多彩等。因此，寬帶路由器呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展勢頭，種類繁多、性能各異的產(chǎn)品構(gòu)成了高速發(fā)展的SMB寬帶路由器市場。

　　其中，多WAN口的寬帶路由器就是這樣一類頗具特色的SMB產(chǎn)品系列。它把"一對多"的寬帶接入方式變成了"多對多"的方式，充分滿足了企業(yè)用戶不花費(fèi)太大代價(jià)就能擁有更多帶寬的渴望。這種路由器允許用戶在一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)共享2-4條的寬帶外線，不必把內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)按照WAN口數(shù)量分成獨(dú)立的幾個(gè)部分。實(shí)際上，它的工作機(jī)理就是把局域網(wǎng)內(nèi)的各種傳輸請求數(shù)據(jù)，以事先設(shè)定的負(fù)載均衡策略，平均分配到不同的寬帶出口，而請求來的數(shù)據(jù)再從該出口回來，從而實(shí)現(xiàn)智能化的信息動(dòng)態(tài)分流。由于局域網(wǎng)的會(huì)話請求是分散的、源源不斷的，經(jīng)過分配后，宏觀上看起來就像是擴(kuò)大了整個(gè)局域網(wǎng)的出口帶寬，起到了帶寬成倍增加的作用。

　　多WAN口寬帶路由器在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)起來是比較復(fù)雜的，對硬件處理能力的要求也非常高。多WAN口的處理不是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，沒有可遵循的規(guī)范，只是一種實(shí)現(xiàn)策略。因此，由于技術(shù)能力和實(shí)地調(diào)試環(huán)境的不同，各廠家的同類產(chǎn)品良莠不齊，差別很大。因?yàn)橐瓿蓴?shù)據(jù)包高速的分發(fā)和回收，必須將復(fù)雜的算法不斷優(yōu)化，達(dá)到準(zhǔn)確高效、適應(yīng)性強(qiáng)的目的，對設(shè)計(jì)工程師網(wǎng)絡(luò)嵌入式軟件的功力要求是很高的。

　　與此同時(shí)，多WAN口路由器必須采用高速的CPU及大容量的存貯器，否則根本無法勝任對每一個(gè)IP包進(jìn)行解析處理的繁重任務(wù)。低速的CPU處理能力不足，會(huì)造成內(nèi)部軟件系統(tǒng)的崩潰，路由器只好頻頻死機(jī)了。據(jù)實(shí)用結(jié)果分析，采用速率150 Mips 以上CPU的路由器，基本上能夠適應(yīng)多WAN口路由器的工作強(qiáng)度要求，而采用低于150M的CPU的路由器，在很多環(huán)境中死機(jī)故障發(fā)生的概率極高，如此小材大用，就顯得有些捉襟見肘了。

　　多WAN口路由器的負(fù)載均衡機(jī)制是單WAN口沒有的功能，也是多WAN口最特別的應(yīng)用模式。常見的負(fù)載均衡機(jī)制有三種：

　　1. Session 系統(tǒng)以Session(會(huì)話)數(shù)目為計(jì)數(shù)單位，所有Session按1:1的比例均分到所有啟用的WAN口。

　　2. Weight round robin

　　類似于Session方式，但Session的比例可以調(diào)節(jié)。

　　3. Traffic

　　系統(tǒng)自動(dòng)尋找流量最少的WAN口來收發(fā)數(shù)據(jù)。

　　還有一種手動(dòng)設(shè)置的負(fù)載均衡方式--WAN口路徑指定，是第4種負(fù)載均衡機(jī)制，或稱作負(fù)載分配機(jī)制。在"欣向"多WAN路由器中就有這樣一個(gè)特定的功能。它主要針對教育網(wǎng)、行業(yè)專網(wǎng)用戶，根據(jù)需要有選擇地使用WAN出口，比如CERNET和電信公眾網(wǎng)出口共用的教育網(wǎng)、軍隊(duì)專網(wǎng)和外部ADSL等應(yīng)用環(huán)境下，比較適合采用WAN口路徑指定的負(fù)載分配機(jī)制。

　　除此之外，多WAN口路由器還能起到線路備援的作用，一旦一條寬帶線路發(fā)生故障，另外一條線路將承擔(dān)起所有用戶的數(shù)據(jù)請求，從而對整個(gè)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行了加固，避免了網(wǎng)絡(luò)出口癱瘓?jiān)斐傻臑?zāi)難性后果。尤其對于運(yùn)營性網(wǎng)吧，線路故障不僅造成金錢損失，客戶流失的嚴(yán)重后果也將是網(wǎng)吧業(yè)主無法承受的。同樣，對現(xiàn)在的一些信息化程度較高的企業(yè)來說，對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的依賴日重，辦公業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)須臾不能離開，缺乏備份的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也存在巨大的隱患。因此，選擇多WAN口路由器就體現(xiàn)了管理者防患于未然的明智之舉。

　　由于存在多種寬帶接入方式以及電信運(yùn)營商競爭格局的形成，光纖、ADSL、CABLE MODEM、五類線、ISDN等寬帶手段并存，甚至在ADSL一項(xiàng)上，就有電信、網(wǎng)通、鐵通等多家的服務(wù)提供，因此在現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用中能夠看到，聰明的用戶同時(shí)選擇了幾家的服務(wù)，從資費(fèi)上考慮是一方面因素，而擔(dān)憂寬帶服務(wù)質(zhì)量，從網(wǎng)絡(luò)安全備份上考慮是更重要的另一方面因素。由此，多WAN口路由器派上了大用場。

　　兩種常見的應(yīng)用案例：

　　1. 某廣東網(wǎng)吧用戶

　　網(wǎng)吧用戶是一個(gè)比較特殊的用戶群體，由于其運(yùn)營型的特質(zhì)，通常要求網(wǎng)絡(luò)絕對的穩(wěn)定和高效，不能出現(xiàn)掉線或死機(jī)的現(xiàn)象。廣東的一個(gè)網(wǎng)吧用戶的接入方式為一條光纖，3條電信ADSL做為備援。接入路由器選用"欣向"NuR8041。

　　該網(wǎng)吧的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下：