1、概述
XRN(eXpandable Resilient Networking，可擴展的彈性網絡)技術是通過將多臺網絡核心設備分布式地互聯在一起構成一個獨立的三層交換核心，賦予網絡管理者隨時隨地提高網絡性能或增加端口的能力。管理人員可以將XRN技術的分布式核心架構當作一個統一的整體來進行管理，從而使全部交換和路由工作能夠在多臺局域網核心設備之間進行分配。
2、XRN的組件
2.1 分布式設備管理
分布式設備管理(DDM)負責向XRN分布式交換架構發布各類管理和控制信息。不論與哪一種邊緣設備連接，分布式設備管理系統都能利用SNMP，TELNET等協議或基于Web的管理方式，通過一個惟一的IP地址將整個XRN分布式交換架構作為一個統一的邏輯整體來進行管理，如圖2所示。諸如軟件升級、虛擬子網的配置、生成樹參數的修改、組播過濾以及QoS配置等管理任務，可以在整個XRN分布式交換架構中運行。
除此之外，XRN分布式交換架構中的所有設備單元將共享管理IP地址，從而確保即使某一臺互聯在其中的交換設備發生傳輸故障，網絡管理人員仍然能夠對XRN設備進行不間斷的管理與監控。
2.2 分布式彈性路由
分布式彈性路由(DRR)是一種高級的路由實施策略，它使一個XRN分布式交換架構中多臺互聯在一起的交換機設備能夠像一個統一的主動路由實體一樣工作。與冗余第三層實施方法(如VRRP和HSRP)不同，分布式彈性路由能夠在分布式交換架構的所有交換機設備中智能地分配路由負載，從而使網絡的路由性能實現最大化，且可充分利用網絡帶寬。
即使出現支持XRN技術的交換機發生故障這一非常少見的情況，代替這臺交換機的設備也會自動接手全部工作，從而避免網絡中斷，同時也不再需要管理人員利用終端工作站來對網絡進行重新配置。
除此之外，分布式交換架構中的交換機將會為與其直接相連的主機和交換機提供第三層本地轉發服務，這一服務能夠對網絡性能的提升帶來極大的好處。隨著XRN設備單元不斷地添加進分布式交換架構中，網絡核心整體的第三層交換能力也會相應發生變化。網絡可以平衡增長的能力，使網絡在升級時性能不會受到損害。
2.3 分布式鏈路聚合
對于支持XRN技術進行核心交換設備管理的網絡來說，分布式鏈路聚合(DLA)能夠實現網絡核心設備與網絡邊緣設備的全網狀互聯。利用XRN分布式交換架構在不同設備單元之間形成多個中心節點的能力，整個網絡的可用性都得到了極大的提升。XRN技術獨有的一項技術特性是：定制ASIC芯片能夠在XRN分布式交換架構多個設備單元的連接鏈路之間智能地分配交換流量。
利用DLA技術來配置企業配線間，使其通過多條路徑與XRN分布式交換中心實現互聯。網絡能夠利用聚合鏈路中的所有鏈路將流量轉發至網絡的核心，從而最大限度地利用網絡的傳輸能力。聚合鏈路中的某一條鏈路一旦發生故障，DLA技術會自動將流量重新分配到剩余的鏈路上，因此，DLA技術保證了網絡高級別的冗余性。
XRN技術利用一整套高速互聯鏈路實現了外部故障的冗余性。在第一階段，XRN互聯鏈路能夠為低成本的短途專用布線提供支持，升級為承載于銅纜或光纜布線系統之上的標準1Gbit/s鏈路，利用鏈路聚合技術實現多條1Gbit/s鏈路或高達10Gbit/s的互聯鏈路，以便在最后階段到來時提供最大的支持能力。這樣，使網絡管理者可以不受一間單獨計算機房的限制而對分布式交換架構進行擴展和延伸。
需要指出的是，DLA技術能夠為基于IEEE802.3ad標準的鏈路聚合技術提供支持，從而使任何一臺支持這一標準的設備都能夠與XRN分布式交換架構實現互聯，并很快享受到XRN技術所帶來的在性能和冗余性方面的優勢。DLA技術還能夠支持智能本地轉發業務，從而確保流入和流出分布式交換架構的流量始終通過最優化的傳輸路徑，而不是通過XRN的互聯鏈路進行傳輸。
利用分布式鏈路聚合技術，網絡可以實現配線中心的雙路備份，從而防止交換機和交換鏈路的失效。在第二階段，XRN互聯鏈路的最大連接距離將可以延伸至通常1Gbit/s所能達到的距離。這意味著XRN交換機可以部署在多個計算機房以確保環境因素不會引發網絡的單點失效。
3、XRN技術的主要優勢
XRN技術優勢主要表現在下列幾個方面。
3.1 高可用性
由于XRN技術采用分布式的架構，因此不會引起單點故障，為用戶避免了昂貴且復雜的冗余功能設計。與傳統的集中式網絡設計方法不同，多臺支持XRN技術的交換機設備可以分布在整個網絡，極大地降低了可能因環境因素而引起的傳輸中斷現象。
XRN分布式交換架構的交換機能夠安裝在各自獨立的設備機架中，將來甚至可以安裝在園區不同的計算機中心，從環境因素方面確保了網絡最短的宕機時間。分布式鏈路聚合技術能夠自動將流量轉移到其他鏈路以及位于網絡核心的交換機，保證網絡布線系統和交換機的故障不會對整個網絡構成影響，從而縮短了網絡的宕機時間。
通過在分布式交換架構的多臺獨立交換機之間分配網絡，分布式彈性路由能夠有效地防止網絡中的單點失效。分布式設備管理能夠提供分布式的設備接口，因而可以不間斷地對分布式交換架構進行訪問。與XRN技術配合工作的快速生成樹(IEEE 802.1w)協議和鏈路聚合控制協議(IEEE 802.3ad)，不僅能夠提供二層冗余，還可以支持與現有基礎網絡之間的互操作。
3.2 高性能
高速XRN技術可以支持對整個網絡的架構核心部分帶寬能力的伸縮，網絡管理人員只需要向分布式交換架構中增加設備單元便可以實現這一點。由于XRN分布式交換架構中的每一臺設備單元都擁有屬于自己的多個1Gbit/s交換與路由引擎，因此整個分布式交換架構的潛在交換能力實際上就是每一臺互聯交換機轉發能力的總和。隨著XRN技術的下聯能力被升級到10Gbit/s，分布式交換架構的交換能力將得到擴展，進而能夠滿足即使是帶寬耗用量最大的網絡的要求。
3.3 易管理
由于互聯在一起的核心交換機能夠被網絡管理人員作為一個整體，從而使整個XRN分布式交換架構的管理變得非常容易，為企業節省了寶貴的IT資源。
3.4 緊湊的設備排列
XRN技術在為用戶帶來高性能、高可用性核心網絡的同時，通過采用更加緊湊的交換機排列形式為用戶節省了機架空間，并降低了對設備供電系統和散熱系統的要求，從而使用戶在需要對網絡進行變更和升級的時候能更加方便地對這些設備進行重新部署。
3.5 優化IT預算
XRN技術的可伸縮性使用戶能夠隨時隨地向網絡增加新設備單元，不僅降低了升級成本，還保護了已有網絡的投資。
除此之外，利用分布式鏈路聚合技術，網絡管理人員能夠在分布式交換架構內配置多條用來連接遠端交換機的主動鏈路，從而借助于新增的鏈路級冗余技術為日益增長的網絡邊緣與網絡核心之間的互聯需求提供支持。
4、XRN的發展計劃
XRN技術代表了一種全新的網絡核心設計理念，它將會通過3個階段來逐步實現。所有上述XRN技術的基本組件，其中包括分布式彈性路由、分布式設備管理以及分布式鏈路聚合在第一階段都將得到支持。XRN技術的進步不僅會打破所有有關網絡核心冗余成本的陳規，長期來看，還將為網絡提供一個伸縮性很強的平臺以實現1Gbit/s和10Gbit/s的網絡交換架構。
實現XRN的第一階段：網絡管理人員通過兩臺支持XRN技術的交換機設備便可以構建一個分布式交換架構。
實現XRN的第二階段：網絡管理人員可以將一個分布式交換架構中支持XRN技術的交換機數量從2臺增加到4臺，并賦予10Gbit/s以太網具有分布式交換架構的交換能力。
實現XRN的第三階段：網絡管理人員將通過增加連接在分布式交換架構中支持XRN技術的交換機數量來提高網絡的整體交換能力以及與網絡核心互聯的鏈路質量。憑借著與網絡核心高性能的10Gbit/s互聯鏈路，網絡管理人員能夠在整個網絡范圍內建立支持千兆以太網到桌面的高性能網絡核心骨干。
5、總結
XRN技術是一種分布式的網絡技術。使用這種網絡構建技術，人們能夠構建出具備高可用性和可伸縮性的網絡核心，其性能、配置能力和可伸縮性都可以與網絡同步增長，從而避免了集中式網絡核心設備所需要面對的一次性較大投入以及物理限制等問題。由于所有連接在一起的核心交換機都可以被網絡管理員當作一個實體來進行管理，因此對整個XRN分布式交換架構進行管理變得非常容易，甚至一個XRN局域網核心的安裝工作都會因為XRN技術能夠最大程度降低網絡對機架空間、供電與散熱系統的要求和易于重新部署而變得非常簡單。
與傳統的集中式網絡設計方法不同，利用XRN技術構建起來的局域網核心不會因為單點失效故障而引發災難性的網絡事故。利用XRN技術，多臺交換機設備可以分布于整個園區之內，從而能夠避免由于環境因素引起的單點失效影響整個網絡運行的情況發生。
