在理解這個扁平化網(wǎng)絡(luò)的概念上，我們可以從以下三點來了解。第一：以業(yè)務(wù)量為依據(jù)，打破行政區(qū)域，實現(xiàn)跨省匯聚，減少匯聚節(jié)點，減少匯聚層次。第二：在核心節(jié)點、匯接節(jié)點和邊緣節(jié)點重疊的節(jié)點，內(nèi)部簡化為一個層次。第三：根據(jù)業(yè)務(wù)量，任何邊緣節(jié)點可以直接連接核心節(jié)點，匯聚節(jié)點跨省直聯(lián)。

以前服務(wù)提供商的網(wǎng)絡(luò)采用的是依賴于接入層、邊緣層和核心層的分層拓撲結(jié)構(gòu)。這種拓撲結(jié)構(gòu)通常很有必要，因為當時的路由器分布密度低，壽命期也只有兩年。

盡管分層提供了一種模塊化設(shè)計方法，但在接入點(PoP)中太多的特殊性占用了很大部分昂貴的PoP內(nèi)網(wǎng)連接端口，擠占了可能承載產(chǎn)生收入的信息流的WAN端口，從而增加互連復(fù)雜性和代價，并導(dǎo)致維護、配置和運行方面的挑戰(zhàn)。

圖1：傳統(tǒng)的層次化PoP

圖1顯示了傳統(tǒng)的分層PoP。服務(wù)提供商已經(jīng)部署了冗余路由器來提高可用性。

在圖1中，路由器根據(jù)他們所扮演的核心、匯聚和邊緣設(shè)備的角色分別布置在各自的層內(nèi)。通過增加額外路由器可以調(diào)整每個層的容量，其代價是增加了環(huán)繞各層的互聯(lián)鏈路。每一層的路由器都具有某種專用的功能，因此管理這些路由器可能要求獨特的配置和任務(wù)。

以這種方式增加設(shè)備可以提高彈性，但是冗余系統(tǒng)之間的交叉連接可能會減少產(chǎn)生收入的端口。分層架構(gòu)越來越高的復(fù)雜性以及帶寬密集、高性能應(yīng)用的部署正在將這種傳統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)推向極限。

提供商需要在邊緣網(wǎng)絡(luò)中有效地提供一系列可贏利的IP業(yè)務(wù)，以增加ARPU值(單位用戶的平均收入)。但由于配置和管理多個物理上新增的路由器來運行新業(yè)務(wù)所需的投資成本越來越高，因此對嚴格分層的PoP來說很難提高贏利能力。

為了處理客戶服務(wù)等級協(xié)議并確保高的可用性，服務(wù)提供商通常利用多個PoP位置來構(gòu)建巨大的網(wǎng)絡(luò)。為了提供服務(wù)質(zhì)量和性能等級以及保持網(wǎng)絡(luò)的可維護性，簡化的設(shè)計能夠更方便地創(chuàng)建具有更高可用性和靈活性的彈性網(wǎng)絡(luò)。由于PoP它們本身會趨于統(tǒng)一，因此整個骨干網(wǎng)絡(luò)可得到簡化。

利用那些接口類型最豐富(銅和光接口)的高密度、靈活路由器，服務(wù)提供商可以扁平化網(wǎng)絡(luò)，傳統(tǒng)的多層網(wǎng)絡(luò)拓撲(圖2)，同時依靠產(chǎn)品和服務(wù)的差異化在市場中樹立競爭優(yōu)勢。

邊緣、匯聚和核心層整合后允許在網(wǎng)絡(luò)中使用更少的路由器，對應(yīng)地降低資金和運營開銷。服務(wù)也更容易提供，因為需要配置的業(yè)務(wù)節(jié)點更少了。#p#

圖2：扁平化網(wǎng)絡(luò)的核心替代方案

PoP扁平化對路由器的要求

為建立扁平化網(wǎng)絡(luò)的PoP架構(gòu)，路由器最好具備以下一些功能：

1. 核心路由器中的IP業(yè)務(wù)功能

2. 豐富的接口類型

3. 密度和高可用性

4. 物理和邏輯上的可擴展性

5. 可維護性和可靠性

核心路由器中的邊緣功能

一般來說，邊緣和核心路由器的要求是不同的。核心IP/MPLS路由器傾向于扮演較簡單的角色；主要考慮的是直接轉(zhuǎn)發(fā)速度，而大多數(shù)服務(wù)創(chuàng)建和其它形式的網(wǎng)絡(luò)智能都將來自網(wǎng)絡(luò)邊緣。

盡管核心路由器也牽涉到流量工程判決、解釋QoS標記、基于過濾的轉(zhuǎn)發(fā)1和很多其他流量處理功能，但多業(yè)務(wù)邊緣路由器允許提供商將多種不同的ATM和幀中繼網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一到單個IP/MPLS基礎(chǔ)架構(gòu)之上，同時利用領(lǐng)先的IP業(yè)務(wù)產(chǎn)生新的收入。

必要功能包括業(yè)務(wù)的匯聚和分配。

這些邊緣路由器需要支持配置各種第二層和第三層業(yè)務(wù)。它們也可能需要在MPLS網(wǎng)絡(luò)上仿真ATM和幀中繼業(yè)務(wù)，或者以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。因此邊緣路由器需要很多種接口類型，而且電路和中繼接口都需要。#p#

圖3給出了服務(wù)提供商期望的邊緣和核心功能的差異。

圖3：路由器的邊緣和核心功能

業(yè)務(wù)提供商和其他運營商越來越意識到，為了以可預(yù)測的方式擴展和構(gòu)建他們的PoP設(shè)計，它們需要功能上的重疊。例如，IP邊緣功能在表中是作為核心路由器的要求列出的，而QoS要求是核心和邊緣路由器都需要的。

豐富的接口類型

為了進一步統(tǒng)一功能，關(guān)于邊緣路由器只需要某類接口、核心路由器需要其他接口的舊規(guī)則必須重新加以修訂。通常認為核心路由器只需要實現(xiàn)大的光接口，不需要高密度、低容量的接口。實際上，這種限制導(dǎo)致了核心路由器缺乏靈活性，并很快被淘汰。

密度和高可用性

帶靈活接口的高密度路由器可以在不增加系統(tǒng)的情況下提高網(wǎng)絡(luò)容量，因此可以減少設(shè)備數(shù)量，并使網(wǎng)絡(luò)更加簡單和穩(wěn)定，降低了投入和運營成本。

更大的密度可以使單一系統(tǒng)具有更多的端口，從而有利于減少跳數(shù)，降低整個設(shè)備的延時。在更大的系統(tǒng)級密度條件下，服務(wù)提供商可以在不影響網(wǎng)絡(luò)拓撲的情況下增加新的用戶。

然而，只有在足夠高彈性下，更大密度的這些好處才不會因為網(wǎng)絡(luò)宕機而抵消。為避免災(zāi)難性的故障，以及滿足服務(wù)等級要求，路由器必須消除單一的故障點。像分開控制和數(shù)據(jù)平面這樣的系統(tǒng)級功能以及模塊化操作軟件可以通過隔離進程和流量來避免攻擊。把包括管理在內(nèi)的各個功能分配給不同的處理器可以使系統(tǒng)自己免遭攻擊。 #p#

可擴展性

在統(tǒng)一PoP中的可擴展性問題僅是提供更高的密度，并在軟件中支持邊緣功能。這些功能通常比核心功能更復(fù)雜，在很多核心路由器中并未得到很好的支持。

跨平臺共享-復(fù)用接口的能力提供了升級的靈活性，保護了初期投資。這是隨著網(wǎng)絡(luò)流量負載的增加允許可預(yù)測成本增長的一部分。

最后，有一種相對比較新的功能，稱為邏輯路由，被提供商有效地用來擴展通常順著互聯(lián)網(wǎng)、VoIP或VPN流量這樣的功能線的路由資源。

關(guān)于可擴展性的其他考慮包括：

純升級路徑：接口模塊化

隨著流量等級的提高，運營商需要能夠在不中斷網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的條件下對網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)進行升級。擴展現(xiàn)有的路由器和復(fù)用接口可以大大降低升級PoP中的基礎(chǔ)架構(gòu)帶來的影響。在升級運營商產(chǎn)品環(huán)境中的軟硬件時需要不間斷路由(NSR)在線軟件升級(ISSU)功能，特別是在骨干網(wǎng)絡(luò)中，因為這些網(wǎng)絡(luò)環(huán)境要求提供電信級服務(wù)質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)可靠性和可用性。

虛擬化：邏輯路由器

邏輯路由允許服務(wù)提供商將單個物理路由器劃分成多個邏輯路由器，其中每個邏輯路由器執(zhí)行獨立的路由任務(wù)。這樣能確保向那些希望分開不同用戶流量或流量類型的運營商提供安全性和完整性。邏輯路由的靈活性還能增強和調(diào)整他們網(wǎng)絡(luò)的運作，使網(wǎng)絡(luò)在不部署額外物理路由器的情況下就能提供不同的服務(wù)。

有了邏輯路由器后，服務(wù)提供商可以通過將網(wǎng)絡(luò)層次統(tǒng)一到單個高度可用的路由器，或通過多機箱路由器調(diào)整中型到大型PoP中的業(yè)務(wù)提供，來更好地管理他們的設(shè)備投資計劃。此外，通過更好的資產(chǎn)分配，改善網(wǎng)絡(luò)邊緣的增長管理模式以及降低物理網(wǎng)絡(luò)拓撲的復(fù)雜性，邏輯路由器還可以減少運營開支。