1.1.Juniper M-系列路由平台简介
Juniper网络公司业务构建M-系列平台部署在世界最大的网络中，广泛提供高级IP/MPLS业务，并帮助服务供应商进行网络转型，增加收入。M-系列路由器完全隔离了控制、转发和业务层面，可在不影响性能的情况下，单一平台支持多种业务--最大程度增加收入并降低资本成本。这些业务包括各种VPN、基于网络的安全性、实时话音和视频应用、应需带宽、丰富的高级内容广播、IPv6业务、精度记帐等等。利用业务构建体系结构的强大的灵活性和性能优势，随着新版本的JUNOS软件不断推出，业务产品也将随之不断增加。
? 增强用户边缘 M-系列用途极为广泛，可以部署在供应商网络边缘、中小型核心网络、对等网络、路由反射器以及数据中心应用中。但是，目前M-系列上的创新是利用高度可编程的Internet Processor II ASIC和IP/MPLS特性丰富的JUNOS软件，极大地扩展了它的边缘功能。M-系列路由器已经部署在了一些世界最大的运营网络边缘，并在扩展他们的业务。
? 为所有客户提供一致的服务
M-系列的吞吐量可从8.4 Gbps扩展到320 Gbps，包括：M7i、M10i、M20、M40e、M120、M160和M320平台。因为所有M-系列平台都运行统一的可扩展、为生产增强的JUNOS软件，因此无论客户使用何种连接，服务区域密度有多大，都可以在所有网络位臵提供一致的功能。
? 具有领先密度的接入
利用其广泛的接口，M-系列可通过任何接入类型为成千上万的客户提供单点边缘汇聚，其中包括：ATM、帧中继、以太网和TDM，速度可以从DS0一直到OC-192/STM-64和万兆以太网。M-系列利用高密度以太网和高度信道化接口，实际上可为所有端口类型提供领先的密度。
? 全面的VPN业务 M-系列能够在不影响性能的情况下同步运行和扩展第2层虚拟电路、第2层VPN、第2.5层互通VPN、第3层2547 VPN、VPLS、IPSec、GRE、IP over IP及其他隧道贯穿机制，支持业界最全面的VPN业务，可满足尽可能多的客户的需要，同时最大程度提高服务供应商的收入并最大限度降低对基础设施的要求。例如：服务供应商能够使用第3层VPN提供外包路由业务，还能够使用第2层VPN、在通用IP/MPLS基础设施上提供点到点ATM业务。
? 高精度QoS和统计数据 丰富的数据包处理功能使M-系列能够为每个端口、每条逻辑电路（DLCI、VC/VP、VLAN）以及每条信道（DS0）实现多级高精度QoS，以实现流量优先级分配。这些全面的QoS功能包括分类、速率限制、整形、加权循环调度、严格优先级调度、加权随机早期检测、随机早期检测和数据包标记等。对于网络融合应用，第2层CoS能够按DLCI、VP/VC或VLAN映射到第3层CoS。同时，
能够以同一级别的精度采集广泛的统计数据并执行诊断，以实现灵活的计费、流量规划和快速故障排除。
? 丰富数据包处理 可以在VPN的基础上分层添加广泛的业务，以进一步增加收入。利用包括MPLS VPN组播在内的综合组播功能可实现高效的高级内容分发。基于硬件的IPv6以及IPv6 over MPLS等IPv6移植工具，能够更加简便地利用并受益于这种下一代IP协议，而且不会影响性能。NAT和状态型防火墙能够按VRF配臵，实现基于网络地安全性，以提高收入。并且，IPSec能够用来为安全性要求高的最终用户提供高级安全业务。新的数据包处理功能将不断增强M-系列业务构建边缘的能力，以确保最大的创收机遇。
? 高度可靠
M- 系列业务构建体系结构在基础设计中考虑到了规模和稳定性, 包括模块化的、拥有故障保护的 JUNOS 软件设计以及严格的系统测试流程。而且, 所有 M- 系列平台都提供了冗余电源和冷却系统; M10i、M20、M40e、M120、M160 和 M320 路由平台还提供了包括路由引擎和系统/转发引擎板在内的完全冗余硬件。JUNOS 软件特性进一步增强这种冗余的体系结构, 在路由引擎发生故障的情况下, 可通过无中断路由引擎切换 (Hitless Routing Engine Switchover) 实现无中断转发, 并支持联机软件升级 (In-service Soft- ware Upgrades)。这种功能可补充其他高可用性功能, 包括: 平稳协议路由重启、MPLS 快速重新路由、VRRP、SONET APS、SDH MSP、BFD 以及 LACP。
? 强大的安全性
所有M-系列路由器都支持扩展性高的J-Protect过滤功能、单点发送反向路径转发及高性能速率限制功能，以实现业界领先的DOS攻击防护功能。其他M-系列的J-Protect安全功能可利用自适应业务PIC卡进一步增强；这些PIC卡以硬件方式促进高速NAT、待攻击检测的状态型防火墙以及J-Flow记帐等其他基于网络的安全性业务。
利用JUNOS软件的丰富特性与业界领先的ASIC技术，M-系列业务构建边缘可在服务供应商网络边缘提供更高水平的可靠、安全业务传输。
Juniper网络公司M-系列路由器可跨各种平台提供同样的特性和可预测的性能。这种一致性可在扩展网络并降低运营开销的同时在短期内实现创收、提高成本效率。
1.2.Juniper M系列路由平台优势
特性 新业务模式 优势 ? 业界最全面的VPN业务可满足最多的客户需求，最大程度提高供应商收入： ? 同时运行第2层虚拟电路、第2层VPN、第2.5层互通VPN、第3层 2547 VPN、VPLS、IPSec、IP over IP和GRE等； ? 扩展性高，可支持成千上万的VPN。 ? 具有低延迟、低抖动性能的高精度QoS可支持话音、视频及其他实时应用： ? 按DLCI、VP、VC、VLAN、信道(DS0)和端口QoS； ? 分类、速率限制、整形、加权循环调度、严格优先级调度、加权随机早期检测、随机早期检测和数据包标记。 ? 第2层(802.1p、CLP、DE)映射到第3层QoS (IP DSCP、MPLS EXP) ? 基于硬件的IPv6性能、MPLS IPv6、IPv4 GRE隧道IPv6、IPv6/IPv4双栈功能。 ? 强大的组播支持包括IGMP v1/v2/v3、PIM-SM、PIM-DM、MLD、SSM、RP、MSDP、BSR以及MPLS/BGP VPN中的组播，以高效利用资源、传输高价值内容。 ? 基于网络的安全业务包括NAT和状态型防火墙、以及按VRF的NAT和状态型防火墙。 ? 用于汇聚链路的MLPPP、MLFR .15和MLFR .16, 802.1ad： ? 利用J-Flow记帐、源级使用以及目的级使用特性，可按应用和CoS资源使用灵活计费，以及基于距离的计费； ? 通过合作伙伴关系实现多厂商网络管理解决方案； ? 业界领先的、基于XML的JUNOScript API便于第三方和内部OSS开发。 广泛地业务? 特性丰富的JUNOS软件可在所有M-系列平台上运行，确保提供 一致的业务，并使供应商可独立于连接或服务地区密度向所有用户推出所有业务： ? 从最小的PoP到最大的PoP； ? 可通过任何接入技术，包括ATM、FR、以太网和TDM连接； ? 速度范围可从DS0到OC-192/STM-64。 ? 降低运营成本。 ? 可无缝迁移到更大的平台，以适应网络的增长。 低投入高产? 业务构建可完全隔离控制层面、转发层面和业务层面，以便出的IT基础在单一平台上支持多种业务： 设施 ? 在尽可能降低资本开支和运营开支的同时，最大限度提高收入； ? 将以前由NAT、状态型防火墙、IPSec和QoS等不同设备执行的功能整合到单一M-系列平台中； ? 在单一平台上提供多种业务使客户可以不必进行资本投资即可尝试许多不同的业务，从而可选用成功业务，实现业务的进一步拓展。 ? 利用强韧的第2层 VPN、第2.5层互通VPN和第2层到第3层QoS映射，可透明地将多个网络整合到通用IP/MPLS基础设施上。 已验证的可? 经过生产验证的业务已在世界最大的网络中部署。 靠性 ? 用于RE切换的无中断切换，具有无中断转发特性。 ? 联机软件升级可实现无中断的较小升级。 ? 用以确保流量的MPLS FRR能够迅速地绕过故障。 ? 用于路径优化的MPLS TE路径控制，结合了可预测的性能，可用于话音和视频等延迟敏感型业务。 ? LSP ping等高级OA&M特性可用来排除MPLS的故障。 ? IETF平稳协议重启机制可用来无中断重启IS-IS、BGP、OSPF、OSPFv3、LDP、RSVP、第2层VPN和第3层VPN。 ? 模块化JUNOS软件可确保某一个模块发生故障时不会对整个操作系统产生影响。 ? 用户友好的命令可对正在运行的网络安全地实施新配臵，也可以回退到以前的工作配臵。 安全网络 ? 高性能J-Protect NAT、状态型防火墙、攻击检测和通过自适应业务PIC实现的IPSec。 ? 隔离路由层面和控制层面，可利用状态型防火墙保护控制层面。 ? J-Flow状态型数据包流监控带有标准的flowd v5和8记录，可全面地监控网络。 ? 扩展性高的过滤、单点发送RPF和速率限制可防止IP欺骗和DOS攻击。 ? 高性能IPSec和MPLS IPSec具有数字证书支持特性，可进一步加强安全性。 ? 其他无处不在的安全特性，如端口镜像、加密管理会话业务、安全隧道功能、安全远程登录和可配臵的权限级别及用户账户。
1.3.Juniper M10i/M7i 路由器的体系结构
M10i/ M7i系列路由器的体系结构如下：
图 M系列路由器体系结构
如上图所示，M10i/ M7i路由器的包转发体系结构由物理接口卡（PIC）、接口卡集中器（FPC）、交换和转发模块（FEB）构成。
灵活的接口卡组合配臵，使M系列路由器能够满足各种互联需求。 FPC在M7i和M10i间的型号上已经内臵在机箱内。
M系列路由器体系结构中的两个关键组成部分是分组转发引擎（PFE）和路由引擎，它们之间通过一条100Mbps的链路连接。
PFE负责分组转发性能。其包括灵活PIC集中器（FPC），PIC，交换及转发模块（FEB），及领先的ASIC。 路由引擎用于维护路由表机控制路由协议。其包括一块运行JUNOS软件的、基于Intel的CPU的平台。
从上面的体系结构分析来看，M10i/ M7i在体系结构上做到了彻底分离。首先，路由引擎（即主控板）、交换背板/转发引擎都分布在不同板卡上。其次是转发引擎和接口卡完全分离：具备转发引擎对接口卡进行转发。这种分离结构能够确保在一个组成部分承受压力时不会因争用资源而影响另一组成部分的性能。路由振荡及网络的不稳定性并不会限制分组的转发。ASIC的使用则确保了转发表维持在一个稳定的状态，使系统在网络不稳定时表现出极大的优势。