《Cisco IOS XR技術精要》一第1章 Cisco IOS XR介紹1.1 網絡的演變

本節書摘來自異步社群《cisco ios xr技術精要》一書中的第1章，第1.1節，作者 【美】mobeen tahir , mark ghattas , dawit birhanu , syed natif nawaz，更多章節内容可以通路雲栖社群“異步社群”公衆号檢視

cisco ios xr技術精要

本章講解了以下幾個主題：

網絡的演變；

營運商級nos需求；

作業系統概念；

cisco ios xr進階介紹；

cisco ios xr平台；

參考資料。

本章讨論了網絡作業系統（nos）的演變、今天和未來的網絡對nos的需求，以及cisco ios xr如何滿足這些需求。本章第一節概述了網絡的演變，第二節論述了通過關鍵應用支撐的融合性網絡對營運商級nos的需求，第三節介紹了作業系統的基本概念，最後一節對cisco ios xr做了深入的介紹。

在20世紀80年代，網絡主要的應用僅限于電子郵件、網頁浏覽、檔案傳輸、列印機和資料庫。基于包轉發的矽技術硬體（hw）還未大規模部署，而且硬體的傳輸速率、cpu性能、記憶體容量也很有限。是以，設計路由器以及相關的nos的初衷是使包轉發能夠更有效地利用cpu和記憶體資源。nos是網絡作業系統的簡稱，主要用來執行和發揮網絡與網絡互聯的功能和作用。我們耳熟能詳的網絡裝置，例如路由器和交換機，都是通過nos來工作的。

此外，在早期的資料網絡中，除了internet協定（ip），還有衆多互相競争的網絡協定。如今這些協定中，某些已變成了業界标準，而某些仍是廠商私有。表1-1給出了在osi各層中那些曾經不同程度流行過的協定。

路由器裝置用來支援各種各樣的協定，包括ip、ethernet、sonet/sdh，以及表1-1中所列的舊時協定。

網絡營運商可能會具有多張特定服務的網絡，每張網絡分别由不同的團隊來管理和維護。一個服務提供商同時維護多張業務網絡的例子并不罕見，比方說分别維護電話的pstn網絡、atm資料網絡、幀中繼資料網絡、internet使用者的公共資料網絡、移動回程網絡，以及支援所有服務的傳輸網絡。部分網絡營運商可能還會有一些舊時的傳統網絡；當然，這些營運商正在積極地向融合性網絡進行遷移。

在今天看來，電子郵件、網頁浏覽、檔案傳輸、實時消息、voip等似乎都是一些理所應當的網絡服務。不過在使用者數較多的大型企業、學校、政府機構中，某些服務是不能使用或是存在安全限制的。

在過去的幾十年裡，網絡、使用者和服務發生了以下翻天覆地的變化。

應用：在20- 世紀80年代，僅有電子郵件、檔案傳輸、資料庫和列印等少數網絡服務。而今天，我們擁有多得數不清的應用，例如視訊會議、實時消息、iptv、網真、遠端醫療、點到點共享、視訊監控、網上銀行、網絡購物等。

使用者數：20世紀90年代中葉前，資料網絡的使用仍然局限于使用有限應用的大型企業、政府和學術性機構。根據internet world state的統計資訊，1995年，internet的使用者數共1600萬，到2008年，使用者數已上升至14.6億。而且，人均帶寬使用率也在20世紀90年代中期之後發生了迅猛的提升。

傳輸性能：單組光纖對的傳輸性能已從20世紀90年代早期的155mbit/s提升至今天的太比特級别（tbit/s）（使用密集波分多路複用[dwdm]技術實作）。例如，中國大陸連接配接美國的tpe（trans-pacific express）海底光纜在一期建設後具有1.28 tbit/s的傳輸性能，日後可将傳輸性能最大擴充到5.12 tbit/s。

處理器與記憶體性能：從20世紀90年代初期到2009年，根據摩爾定律，cpu速度和複雜程度已經從幾十mhz的單核處理器提升到了thz多核處理器級别。記憶體容量和通路速度也發生着相似的增長，從20世紀90年代初到2009年，記憶體容量從mb提升到了gb級别。摩爾定律（moore's law）由intel創始人之一gordon moore提出并以其姓氏命名。該定律指出處理器和記憶體的性能大約會在每兩年提高一倍。

協定：從20世紀90年代初期的多種協定（如表1-1所示），過渡合并成了今天的ipv4/ipv6和ethernet協定。

網絡：網絡營運商已經或正在将傳統的特定業務網絡向支援多種服務的融合性網絡進行遷移。