传统意义上，路由器通常被认为是网络速度的瓶颈。在局域网速度早已达到上百兆时，路由器的处理速度至多只到几十兆比特率。这几年伴随着因特网的爆炸性增长，大家对路由器的研究也重点体现在提高路由器的处理速度上。96，97年间，美国出现了一批极具创新精神的小公司，如Nexabit、Juniper、Avici等，把路由器的处理速度提高到了登峰造极的地步，在很快的时间内相继推出了吉位路由器。连Cisco公司在速度这一方面都只能望其项背。由于这些高速路由器无一例外地都引入了交换的结构，这些路由器也被称千兆位交换路由器（GSR-Gigabit Switch Router）和太位交换路由器(TSR)。这些路由器的光接口速度也很快从OC-12 ( 622Mbps ) 跳到OC-48 ( 2.5Gbps ) 再到OC-192 ( 10Gbps )，这样的速度早已把ATM交换机远远地甩在身后。从此，ATM在核心网络中的不可代替的地位彻底发生了动摇。旷日持久的IP——ATM技术之争终于以IP占据压倒性的优势结束。不过，从以下的分析，我们也可以看出，IP路由器速度的提高是直接得益于ATM的概念和技术的，在IP领域中提出的许多新概念和新技术也有相当一部分是直接或间接来源于ATM，两种优秀的技术逐渐开始融合。事实上，许多公司从事高速IP路由器研发的技术人员正是过去研究ATM技术的研发人员。具体来说，IP路由器速度的急剧提高来源于以下四个方面的技术进展。
件体系结构。路由器的硬件体系结构大致经历了6次变化（《路由器的体系结构》中将详细讨论），从最早期的单总线、单CPU结构发展到单总线、多CPU再到多总线多CPU。到现在，高速IP路由器中多借鉴ATM的方法，采用交叉开关方式实现各端口之间的线速无阻塞互连。高速交叉开关的技术已经十分成熟，在ATM和高速并行计算机中早已得到广泛应用，市场上可直接购买到的高速交叉开关的速率就高达50Gbps。伴随着高速交叉开关的引入，也同时引入了一些相应的技术问题，特别是针对IP多播，广播以及服务质量(QoS)，采用成熟的调度策略和算法，这些问题都得到了很好的解决。
ASIC技术。这些年，出于成本和性能的考虑，ASIC应用得越来越广泛，几乎是言必称ASIC。在路由器中要极大地提高速度，首先想到的也是ASIC。有的用ASIC做包转发，有的用ASIC查路由，并且查找IPV4路由的ASIC芯片已经开始上市销售。在ASIC蓬勃发展、大量应用的潮流中，有一动向值得注意，这就是所谓可编程ASIC的出现，这恐怕也是网络本身日新月异所导致的一种结果。由于ASIC的设计生产的投入相当大，一般来说，AISC只用于已完全标准化的过程，而网络的结构和协议又变化相当快，因此相应地在网络设备这一领域，出现了奇特的“可编程ASIC”。目前，有两种类型的所谓“可编程ASIC”，一种以3COM公司FIRE ( Flexible Intelligent Routing Engine ) 芯片为代表，这颗ASIC芯片中内嵌了一颗CPU，因此具有一定程度的灵活性；另一种以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的CPU，CPU体系结构设计专门化的适应协议处理，通过改写微码，可使这颗专用芯片具有处理不同协议的能力以适应类似从IPV4到IPV6的变化。
三层交换。这是协议处理过程的一次革命性突破，也是现在GSR和TSR名称的来源。自从名不见经传的Ipsilon公司在1994年推出“一次路由，然后交换”的IPSwitch技术之后，各大公司纷纷推出自己专有的三层交换技术。如Cisco的Tag Switch、3Com 的Label Switch等。综合这些专有技术的优点，IETF终于在1998年推出了性能优越的多协议标记交换(MPLS)。与“一次路由，然后交换”的最初思想相比，MPLS从网络结构这一更高的层次来考虑三层交换技术，力图一举解决三层交换网络流量管理的问题。与最初的Ipswitch技术不同，MPLS协议要对IP协议包做改动，在网络边缘，MPLS路由器对每个进来的IP数据包加上标签(Label)，在其后的传输中，核心路由交换设备将只依据这个标签决定转发路径，这种做法已经十分类似ATM世界中的虚电路概念。目前这一方面的研究仍在进行中，主要技术难点在于如何在网络自治系统中确定网络边缘路由器上的标签分配方案，以及如何根据网络负载和故障情况动态自适应调整这个方案。
IP over SDH，IP over DWDM。这方面的技术进展完全源于光纤通信技术的进展。随着IP的核心地位逐渐被认同，IP over ATM、然后ATM over SDH的方式被IP直接over SDH的方式取代。SDH采用时分复用的方式承载多路数据。因此在核心网中需大量采用复用器交叉连接器。DWDM(密集波分复用)使得一根光纤上可用不同的波长传送多路信号。一般一根光纤上同时跑4个波长即可称为DWDM。自从1996年16个波长的DWDM光纤通信产品问世以来，到现在40个波长的DWDM技术已经实用化，80乃至于96个波长的DWDM产品也将在2000年内推出，我国也已经具备开发8个波长的DWDM技术。由于采用波分复用技术，数据在光纤上时的传送变得相当简单，光通信技术的进步使得光信号可以在800公里长的范围内直接传输而无需任何光电或光光再生放大器。IP数据包直接调制在某个波长上，无需再经过复用、解复用。甚至在核心网中，直接采用波长信息作为IP数据流的路径信息。
多协议的路由器可以连接使用不同通信协议的网络段，作为不同通信协议网络段通信连接的平台。 多协议路由器支持国内使用的各种广域网（例如：X.25、帧中继、DDN），不仅可以满足一般的组网需求，与其它厂家产品进行互联；而且具有特殊功能，包括虚拟路由器、加密、哑中断接入等，以满足特征的组网要求。
|
转播
分享
淘帖
分享到新浪微博
