路由器沿着提速道路跑
路由器技术是融合现代通信技术、计算机技术、网络技术、微电子芯片技术、大规模集成电路技术,光电子技术及光通信技术的核心技术,目前已出现了千兆位交换路由器(GSR─Gigabit Switch Router)和太位交换路由器(TSR),这些路由器的光接口速度已达到10Gbps。
硬件革命推动着高速路由器向更高的性能发展。在Internet上,IP是网络的语言,路由器是网络的发动引擎,负责把网上业务分段传送到目的地。路由器的核心是背板设备。随着Internet的不断发展,原有路由器所用的共享式背板20Gbps的带宽已经无法满足网络的需求,新的高容量的背板结构不断涌现,像采用纵横制交换器的交换式背板、三维交换矩阵结构的交换式背板和基于光纤的分布交换矩阵等,其中最大的分布交换矩阵能提供上百太比特的容量。
目前,路由器主要有三种发展趋势:一是越来越多的功能以硬件方式来实现,具体表现为ASIC 芯片使用得越来越广泛;二是放弃使用共享总线,而使用交换背板,即开始普遍采用交换式路由技术;三是并行处理技术在路由器中运行,极大地提高了路由器的路由处理能力和速度。
六代路由器
1.单总线单CPU结构路由器
采用主从两个CPU 代替了原来仅一个CPU结构,因而较大地降低了CPU的负荷,提高了处理速度。第二代路由器的两个CPU为非对称主从式关系结构,其中一个CPU负责通信链路层的协议处理,另一个CPU则作为主CPU负责网络层以上的处理,主要包括转发决定、路由算法和配置控制等计算工作。第二代体系结构的典型产品是3Com 公司的NetBuilder2路由器等。单总线对称式多CPU结构路由器
至少包括三类以上的总线和三类以上的CPU。显然,这种路由器的结构非常复杂,性能和功能也非常强大。这完全可以从该类路由器的典型之作Cisco7000系列中看出。在Cisco7000中共有3类CPU和3条总线,分别是接口CPU、交换CPU、路由CPU和CxBUS、dBUS、SxBUS。共享内存式结构路由器
6.交叉开关体系结构路由器
3种新技术
实际上,IP路由器速度的快速提高,还归功于采用了以下3种新技术:
到现在,高速IP路由器多借鉴ATM方法,采用交叉开关方式实现各端口之间的线速无阻塞互连。高速交叉开关技术已十分成熟,在 ATM交换机和高速并行计算机中广泛应用,市场上可直接买到高速交叉开关速率就高达50Gbps的设备。
由于生产厂商需要降低成本,ASIC技术在路由器中得到了越来越广泛的应用。在路由器中,要极大地提高速度,首先想到的是ASIC,有的用ASIC 做包转发,有的用ASIC查路由,且已有专门用来查找IPv4路由的ASIC芯片商用。一般来说,ASIC只用于已完全标准化的处理,而网络的结构和协议变化频繁,因此相应地在网络设备这一领域,出现了"可编程ASIC"。目前,有两种类型的"可编程ASIC",一种是以3Com公司为主的FIRE( Flexible Intelligent Routing Engine)芯片为代表;另一种是以Vertex Networks的HISC 专用芯片为代表,这颗芯片是一颗专门为通信协议处理而设计的CPU,通过改写微码,可使这颗专用芯片具有同协议的能力。三层交换
新型路由器
1.太比特路由器
虽然目前太比特路由器发展很快,但最近几年,吉比特路由器仍是高速路由器市场的主流。据美国IDC咨询公司预测,到2003 年, 全球市场将有吉比特路由器6500台,价值超过9亿美元。相比之下,太比特路由器只有600台。实际上,目前市场对太比特级路由器的需求还很小。光路由器
虽然大多数业内专家分析认为,目前的网络资源没有紧张到大规模使用太比特路由器的阶段,但不可否认,一些厂商已经在致力于更高容量、更高性能的Petabit路由器的研发工作。加拿大 HyperChip公司曾展示了一款具有Pbps(10的15次方) 级处理能力的超高速路由器"PetabitRouter"。该处理器能够线速处理 65336 个10Gbps的OC-192接口,共可实现1.3Pbps的处理能力。
明天更辉煌
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