1、概述

　　XRN(eXpandable Resilient Networking，可扩展的弹性网络)技术是通过将多台网络核心设备分布式地互联在一起构成一个独立的三层交换核心，赋予网络管理者随时随地提高网络性能或增加端口的能力。管理人员可以将XRN技术的分布式核心架构当作一个统一的整体来进行管理，从而使全部交换和路由工作能够在多台局域网核心设备之间进行分配。

2、XRN的组件

　　2.1　分布式设备管理

　　分布式设备管理(DDM)负责向XRN分布式交换架构发布各类管理和控制信息。不论与哪一种边缘设备连接，分布式设备管理系统都能利用SNMP，TELNET等协议或基于Web的管理方式，通过一个惟一的IP地址将整个XRN分布式交换架构作为一个统一的逻辑整体来进行管理，如图2所示。诸如软件升级、虚拟子网的配置、生成树参数的修改、组播过滤以及QoS配置等管理任务，可以在整个XRN分布式交换架构中运行。

　　除此之外，XRN分布式交换架构中的所有设备单元将共享管理IP地址，从而确保即使某一台互联在其中的交换设备发生传输故障，网络管理人员仍然能够对XRN设备进行不间断的管理与监控。

　　2.2　分布式弹性路由

　　分布式弹性路由(DRR)是一种高级的路由实施策略，它使一个XRN分布式交换架构中多台互联在一起的交换机设备能够像一个统一的主动路由实体一样工作。与冗余第三层实施方法(如VRRP和HSRP)不同，分布式弹性路由能够在分布式交换架构的所有交换机设备中智能地分配路由负载，从而使网络的路由性能实现最大化，且可充分利用网络带宽。

　　即使出现支持XRN技术的交换机发生故障这一非常少见的情况，代替这台交换机的设备也会自动接手全部工作，从而避免网络中断，同时也不再需要管理人员利用终端工作站来对网络进行重新配置。

　　除此之外，分布式交换架构中的交换机将会为与其直接相连的主机和交换机提供第三层本地转发服务，这一服务能够对网络性能的提升带来极大的好处。随着XRN设备单元不断地添加进分布式交换架构中，网络核心整体的第三层交换能力也会相应发生变化。网络可以平衡增长的能力，使网络在升级时性能不会受到损害。

　　2.3　分布式链路聚合

　　对于支持XRN技术进行核心交换设备管理的网络来说，分布式链路聚合(DLA)能够实现网络核心设备与网络边缘设备的全网状互联。利用XRN分布式交换架构在不同设备单元之间形成多个中心节点的能力，整个网络的可用性都得到了极大的提升。XRN技术独有的一项技术特性是：定制ASIC芯片能够在XRN分布式交换架构多个设备单元的连接链路之间智能地分配交换流量。

　　利用DLA技术来配置企业配线间，使其通过多条路径与XRN分布式交换中心实现互联。网络能够利用聚合链路中的所有链路将流量转发至网络的核心，从而最大限度地利用网络的传输能力。聚合链路中的某一条链路一旦发生故障，DLA技术会自动将流量重新分配到剩余的链路上，因此，DLA技术保证了网络高级别的冗余性。

　　XRN技术利用一整套高速互联链路实现了外部故障的冗余性。在第一阶段，XRN互联链路能够为低成本的短途专用布线提供支持，升级为承载于铜缆或光缆布线系统之上的标准1Gbit/s链路，利用链路聚合技术实现多条1Gbit/s链路或高达10Gbit/s的互联链路，以便在最后阶段到来时提供最大的支持能力。这样，使网络管理者可以不受一间单独计算机房的限制而对分布式交换架构进行扩展和延伸。

　　需要指出的是，DLA技术能够为基于IEEE802.3ad标准的链路聚合技术提供支持，从而使任何一台支持这一标准的设备都能够与XRN分布式交换架构实现互联，并很快享受到XRN技术所带来的在性能和冗余性方面的优势。DLA技术还能够支持智能本地转发业务，从而确保流入和流出分布式交换架构的流量始终通过最优化的传输路径，而不是通过XRN的互联链路进行传输。

　　利用分布式链路聚合技术，网络可以实现配线中心的双路备份，从而防止交换机和交换链路的失效。在第二阶段，XRN互联链路的最大连接距离将可以延伸至通常1Gbit/s所能达到的距离。这意味着XRN交换机可以部署在多个计算机房以确保环境因素不会引发网络的单点失效。

3、XRN技术的主要优势

　　XRN技术优势主要表现在下列几个方面。

　　3.1　高可用性

　　由于XRN技术采用分布式的架构，因此不会引起单点故障，为用户避免了昂贵且复杂的冗余功能设计。与传统的集中式网络设计方法不同，多台支持XRN技术的交换机设备可以分布在整个网络，极大地降低了可能因环境因素而引起的传输中断现象。

　　XRN分布式交换架构的交换机能够安装在各自独立的设备机架中，将来甚至可以安装在园区不同的计算机中心，从环境因素方面确保了网络最短的宕机时间。分布式链路聚合技术能够自动将流量转移到其他链路以及位于网络核心的交换机，保证网络布线系统和交换机的故障不会对整个网络构成影响，从而缩短了网络的宕机时间。

　　通过在分布式交换架构的多台独立交换机之间分配网络，分布式弹性路由能够有效地防止网络中的单点失效。分布式设备管理能够提供分布式的设备接口，因而可以不间断地对分布式交换架构进行访问。与XRN技术配合工作的快速生成树(IEEE 802.1w)协议和链路聚合控制协议(IEEE 802.3ad)，不仅能够提供二层冗余，还可以支持与现有基础网络之间的互操作。

　　3.2　高性能

　　高速XRN技术可以支持对整个网络的架构核心部分带宽能力的伸缩，网络管理人员只需要向分布式交换架构中增加设备单元便可以实现这一点。由于XRN分布式交换架构中的每一台设备单元都拥有属于自己的多个1Gbit/s交换与路由引擎，因此整个分布式交换架构的潜在交换能力实际上就是每一台互联交换机转发能力的总和。随着XRN技术的下联能力被升级到10Gbit/s，分布式交换架构的交换能力将得到扩展，进而能够满足即使是带宽耗用量最大的网络的要求。

　　3.3　易管理

　　由于互联在一起的核心交换机能够被网络管理人员作为一个整体，从而使整个XRN分布式交换架构的管理变得非常容易，为企业节省了宝贵的IT资源。

　　3.4　紧凑的设备排列

　　XRN技术在为用户带来高性能、高可用性核心网络的同时，通过采用更加紧凑的交换机排列形式为用户节省了机架空间，并降低了对设备供电系统和散热系统的要求，从而使用户在需要对网络进行变更和升级的时候能更加方便地对这些设备进行重新部署。

　　3.5　优化IT预算

　　XRN技术的可伸缩性使用户能够随时随地向网络增加新设备单元，不仅降低了升级成本，还保护了已有网络的投资。

　　除此之外，利用分布式链路聚合技术，网络管理人员能够在分布式交换架构内配置多条用来连接远端交换机的主动链路，从而借助于新增的链路级冗余技术为日益增长的网络边缘与网络核心之间的互联需求提供支持。

4、XRN的发展计划

　　XRN技术代表了一种全新的网络核心设计理念，它将会通过3个阶段来逐步实现。所有上述XRN技术的基本组件，其中包括分布式弹性路由、分布式设备管理以及分布式链路聚合在第一阶段都将得到支持。XRN技术的进步不仅会打破所有有关网络核心冗余成本的陈规，长期来看，还将为网络提供一个伸缩性很强的平台以实现1Gbit/s和10Gbit/s的网络交换架构。

　　实现XRN的第一阶段：网络管理人员通过两台支持XRN技术的交换机设备便可以构建一个分布式交换架构。

　　实现XRN的第二阶段：网络管理人员可以将一个分布式交换架构中支持XRN技术的交换机数量从2台增加到4台，并赋予10Gbit/s以太网具有分布式交换架构的交换能力。

　　实现XRN的第三阶段：网络管理人员将通过增加连接在分布式交换架构中支持XRN技术的交换机数量来提高网络的整体交换能力以及与网络核心互联的链路质量。凭借着与网络核心高性能的10Gbit/s互联链路，网络管理人员能够在整个网络范围内建立支持千兆以太网到桌面的高性能网络核心骨干。

5、总结

　　XRN技术是一种分布式的网络技术。使用这种网络构建技术，人们能够构建出具备高可用性和可伸缩性的网络核心，其性能、配置能力和可伸缩性都可以与网络同步增长，从而避免了集中式网络核心设备所需要面对的一次性较大投入以及物理限制等问题。由于所有连接在一起的核心交换机都可以被网络管理员当作一个实体来进行管理，因此对整个XRN分布式交换架构进行管理变得非常容易，甚至一个XRN局域网核心的安装工作都会因为XRN技术能够最大程度降低网络对机架空间、供电与散热系统的要求和易于重新部署而变得非常简单。

　　与传统的集中式网络设计方法不同，利用XRN技术构建起来的局域网核心不会因为单点失效故障而引发灾难性的网络事故。利用XRN技术，多台交换机设备可以分布于整个园区之内，从而能够避免由于环境因素引起的单点失效影响整个网络运行的情况发生。