种豆资源网

当前位置:首页 > 百科 > 百科综合 / 正文

路由器技术

(2019-01-03 22:30:23) 百科综合

路由器技术

路由器技术是指对网路信息的转发和交换的技术。目前已经进入第五代路由器技术。

基本介绍

  • 中文名:路由器技术
  • 外文名:The router technology

技术简介

路由器技术发展的五大时代。随着我国路由行业的发展,路由器技术也在不断的革新和升级,从第一代到第五代,路由技术正在一步步向智慧型化迈进,在通信网路中的作用更加的重要,实现业务灵活性和高性能的有机结合。

技术发展

第一代

集中转发,汇流排交换
典型产品:华为Quidway R2500系列路由器。
最初的IP网路并不大,其网关所需要连线的设备及其需要处理的负载也很小。这个时候网关(路由器)基本上可以用一台计算机插多块网路接口卡的方式来实现。接口卡与中央处理器(CPU)之间通过内部汇流排相连,CPU负责所有事务处理,包括路由收集、转发处理、设备管理等。网路接口收到报文后通过内部汇流排传递给CPU,由CPU完成所有处理后从另一个网路接口传递出去。

第二代

集中+分布转发,接口模组化,汇流排交换
典型产品:华为Quidway R3600系列路由器。
由于每一个报文都要经过汇流排送交CPU处理,随着网路用户的增多,网路流量的增大,接口数量、汇流排频宽和CPU的瓶颈就越来越突出。于是很自然地想到如何提高网路接口数量,如何把CPU和汇流排的负担降下来?为了解决这个问题,第二代路由器技术就在网路接口卡上进行一些智慧型化处理,由于网路用户通常只会访问少数的几个地方,因此可以考虑把少数常用的路由信息採用Cache技术保留在业务接口卡上,这样大多数报文就可以直接通过业务板Cache的路由表进行转发,以减少对汇流排和CPU的需求。对于Cache中不能找到的报文送交CPU处理。

第三代

分布转发,汇流排交换
典型产品:华为Quidway NetEngine 16/08系列路由器。
90年代以后Web技术的出现,使IP网路得到迅猛的发展。网路用户的访问面得到很大的拓宽,用户访问的地方已不像以前那样固定,这样往往出现无法从Cache中找到路由的现象,于是汇流排和CPU瓶颈的问题再次出现。另外由于用户的增加,路由器技术的接口数量不足也暴露出来了。为了解决这个问题,第三代路由器技术应运而生。第三代路由器技术採用全分散式结构—路由与转发分离的技术,主控板负责整个设备的管理和路由的收集、计算功能,并把计算形成的转发表下发到各业务板;各业务板根据保存的路由转发表能够独立进行路由转发。另外汇流排技术也得到了较大的发展,通过汇流排、业务板之间的数据转发完全独立于主控板,实现了并行高速处理,使得路由器技术的处理性能成倍提高。

第四代

ASIC分布转发,网路交换
典型产品:Juniper M40/160系列产品。
九十年代中后期,随着IP网路的商业化,Web技术出现以后,Internet技术得到空前的发展,Internet用户迅猛增加。网路流量特别是核心网路的流量以指数级增长,传统的基于软体的IP路由器技术已经无法满足网路发展的需要。以常见的主干节点2.5G POS连线埠为例,按照IP最小报文40位元组计算,2.5G POS连线埠线速的流量约为6.5Mpps。而且报文处理中需要包含诸如QoS保证、路由查找、二层帧头的剥离/添加等複杂操作,以传统的做法是不可能实现的。于是一些厂商提出了ASIC实现方式,它把转发过程的所有细节全部採用硬体方式来实现。另外在交换网上採用了CrossBar或共享记忆体的方式解决了内部交换的问题。这样,路由器技术的性能达到千兆比特,即早期的千兆交换式路由器(Gigabit Switch Router,GSR)。

第五代

网路处理器分布转发,网路交换
典型产品:华为Quidway NetEngine 80/40系列产品。
从上面的发展过程我们可以看到,每一次的技术进步都是因为随着业务发展而出现了新的需求。不过在前网际网路泡沫时代,主要的矛盾集中在路由器的转发性能上,所以前四代的路由器技术的最大进步在于速度。但是在宽频网际网路一路高歌迅速发展的同时,作为其基础的IP网路技术的缺陷也就越来越充分地暴露出来。网路无管理无法运营的问题、IP位址缺乏问题、IP业务服务质量问题、IP安全等问题都在严重阻碍网路进一步发展。随着宽频网际网路泡沫的破灭,人们进行了深刻的反省—业务才是网路的真正价值所在,一切的技术要求都应围绕着业务来进行。各种新技术也纷纷出现,比如网路管理技术、用户管理技术、业务管理技术、MPLS技术,VPN技术,可控组播技术、IP-QoS技术,流量工程技术等。
IP标準也在逐步修改成熟。随着新技术的出现和标準化的进展,对高速路由器的业务功能要求也越来越高。基于这些问题,第四代路由器技术採用ASIC技术的固有的不灵活、业务提供周期长等缺陷也不可避免地出现了。第五代路由器技术在硬体体系结构上继承了第四代路由器技术的成果,在关键的IP业务流程处理上採用了可程式的、专为IP网路设计的网路处理器技术。网路处理器(NP)通常由若干微处理器和一些硬体协处理器组成,多个微处理器并行处理,通过软体来控制处理流程。对于一些複杂的标準的操作(如记忆体操作、路由表查找算法、QoS的拥塞控制算法、流量调度算法等)採用硬体协处理器来提高处理性能。这样实现业务灵活性和高性能的有机结合。

第六代

满足IP业务发展要求
第五代路由器技术的出现,极大地满足了当前数据、语音、图像综合承载的需求,并大大增强了网路对MPLS VPN的支持能力。由于第五代路由器技术在业务特性上所具有的强大优势,所以已成为当前建设宽频骨干网路、汇聚网路的首选。随着成本的进一步降低与网路业务的进一步丰富,採用网路处理器技术的第五代路由器技术正在向网路的更低端发展。

标 签

搜索
随机推荐

Powered By 种豆资源网||