37、基于集群的路由器架构与最短路径邮件服务

基于集群的路由器架构与最短路径邮件服务

集群计算与现有集群路由器

集群计算是将商用现货（COTS）计算机组合成单一的集成计算资源，在并行计算中逐渐取代大规模并行处理器（MPP），还用于构建基于互联网的服务器。一个计算节点可以是具有内存、I/O 设施和操作系统的单处理器或多处理器系统，集群通常指两个或更多节点连接在一起，相互连接的计算机集群对用户和应用程序而言可呈现为单个系统，能以经济高效的方式提供各种功能和优势。

目前已出现一些基于集群的路由器：
- Active Network Node（ANN） ：它是为高性能设计的主动网络路由器硬件，在交换机背板的每个端口使用通用 CPU 和 FPGA 组成的处理引擎，处理引擎与交换机背板紧密耦合。大多数非主动数据包可直接通过交换机背板进行直通路由，无需 CPU 干预，数据包通过零拷贝直接内存访问以最小开销到达。FPGA 可由 CPU 动态编程，以在硬件中实现对性能至关重要的算法。但严格来说，它并非通用的基于集群的架构，因为其需要像 FPGA 这样的特殊硬件来实现高性能，系统构建不易，且未找到基于该架构的实际路由器信息。
- Suez 路由器 ：使用优化软件在商用 PC 硬件上构建高性能实时数据包路由器，由多个奔腾 II PC 通过可扩展的 Myrinet 交换机连接。其中一台 PC 作为专用控制处理器，处理所有管理功能，其余 PC 除连接到 Myrinet 交换机外，还连接到外部网络，充当输入/输出链路控制器，缓冲传入数据包、执行路由表查找或实时数据包分类、将数据包转发到相应输出端口并调度数据包。该架构比 ANN 更接近本文提出的架构，但主要关注使用快速地址查找和