随着信息技术的发展，互联网用户持续增长，宽带中国、云计算、OTT视频业务、IDC业务的不断兴起，核心骨干网络设备对计算能力、转发能力和端口密度都提出了更高的要求。
传统路由器在可靠性、性能可扩展性、规模可扩展性和服务可扩展性等方面有其难以逾越的障碍，已经不能满足下一代互联网的发展需求，超级核心节点已成为电信运营商们进一步发展业务的瓶颈。这种情况在中国市场尤为明显，以中国电信163骨干网为例，作为全球最大的骨干网络，ChinaNet近几年的网络流量增长速度接近50%，各节点每年都会进行板卡和端口扩容。
因此，怎样实现核心层设备“大容量、可扩展”的特性，用更加简单且方便维护的网络架构来满足网络核心交换和互联的需求，正是运营商目前最关心的问题。
集群技术已成为路由器核心最重要的竞争力体现
单机框设备的容量、槽位数、扩展能力终究有限，在流量已经超摩尔定律增长的今天，不改变网络结构，应对网络容量的不断增大、充分保护既有投资，多机框集群技术成为必然选择。
路由器集群技术是将两台或两台以上普通核心路由器(线卡框)通过中央交换网络(中央框)连接起来组成一个统一的路由系统，而对外只表现为一个逻辑管理网元。这项技术使得多台核心路由器之间协同工作和并行处理，最大程度实现系统容量的平滑扩展。
集群技术可以称之为IP领域的“核武器”，汇聚了路由器领域的尖端技术，是路由器厂商真实实力的集中体现。工信部电信研究院通信标准研究所副所长石友康告诉记者：“可商用的集群系统需要攻克的的核心技术主要包括多级交换网技术、包处理芯片、高密接口、高速背板连接、短距光互连技术、整机系统散热、虚拟化技术、安全技术等，这些高精尖的技术需要在软件和硬件上有多年持续的技术积累。
此外，还要保证系统超强的前向兼容能力，无中断在线升级等。”而这些技术均需要相当长时间的积累，并非所有路由器厂商均能掌握。
目前业界主流的核心集群路由器厂家主要有思科、Juniper和华为三家，均已在现网部署超过4框以上的集群设备。但纵观这些年来各自核心路由器的发展，我们不难看出，核心路由器的研发需要长期的技术积累：思科从CRS-1到CRS-3经历了6年的发展历程，这还不包括CRS-1的研发时间;
Juniper从T640路由器发展到100G平台的T1600也用了5年时间;而业界大腕们从单一设备到集群的演进也都经历了2-4年不等的时间。
中国运营商IP网络核心节点集群已成常态，集群框数增长迅速
2006年以前，中国运营商骨干网上所有节点还都是单框设备，2007年集群路由器开始上线;2009年开始，运营商对于骨干网路由器和大部分城域网出口路由器均要求支持集群特性，使得集群路由器的商用得以加速;2012年，三大运营商现网集群数量已近4百台，其中中国电信部署数量最多。
“与沃达丰、法电等国外运营商拥有各个地区的众多子网不同，中国三大运营商的网络相对集中，单张网络的覆盖范围和用户数量都属于世界前列，这样的网络规模也决定了中国运营商对于集群路由器的需求更加强烈。”石友康指出。
据了解，目前三大运营商现网已部署3框以上的集群系统已近80套，最大的节点已达7框集群，流量较大的骨干节点从2框集群扩容到6框以上集群仅仅用了不到4年的时间。不难看出，集群已成为运营商IP网络核心节点的常态，而随着流量的迅速增长，集群框数也在迅速增加，石友康预测，到2013 年，2+4以上的超大集群系统需求将大规模涌现。
我们知道，线卡框的数量决定了集群系统的容量，也决定了设备厂家集群技术的成熟度。在集群系统中，2个线卡框和2个中央框组成的2+2系统是集群中最简单的结构，而业界俗称“集群俱乐部”的思科、华为、Juniper三大巨头则均已发布了可商用的2+8集群系统，成为路由器集群领域的新标杆。
集群技术以及集群系统的容量是核心路由器领域最重要的考量指标，容量越大对稳定性、成熟度、安全性的要求越严格。这也是为何如今并非所有的厂商都支持2+8集群的主要原因。
石友康表示：“2+8集群技术已成为路由器技术发展的一个新的阶段，掌握2+8集群技术，在internet骨干网络的安全性上就可以不再受制于人，我们希望看到更多像华为这样的国内厂家出现，形成我国在该技术领域的核心竞争力。。”
运营商逐步提高集群路由器的测试门槛
众所周知，核心路由器处于网络的心脏地带，一旦设备出现故障，将会影响几十上百万用户的业务体验。对于运营商来说，为保证用户业务永久在线，核心路由器的稳定运行是至关重要的。
为保证设备稳定性，运营商需要对设备进行最严格的测试，确定设备的可商用性。此外，目前全球主流运营商在引入新设备或新技术时都采用了循序渐进的方式，进行充分的现网验证和试商用，根据设备的表现再逐渐扩大应用规模。最后，对于骨干网这样的核心网络，新设备或新技术引入前必须要具备在城域网多年承载大流量的经验和成熟的应用案例。
由于未来几年的集群规模将越来越大，应用越来越广泛，运营商需要考虑逐步提高新设备入网测试的门槛，确保入网的核心路由器都能支持8框的能力，具备足够的扩展性。
在测试用例的选择上可以考虑采用4框或4框以上的集群作为基本要求，进行严格的业务叠加测试，并确保设备入网后能够扩展至2+8的能力，满足网络大部分节点未来两到三年的发展要求。
