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路由技術(shù)發(fā)展展望

云知道


隨著通信信息量的不斷增長，人們對Internet的通信能力提出了較高的要求 。而路由器作為Internet通信網(wǎng)絡(luò)的樞紐和"交通警察"，其地位的作用十分重要，它的“工作能力”直接影響到整個網(wǎng)絡(luò)的整體性能，因此在整個因特網(wǎng)領(lǐng)域中，路由器技術(shù)始終處于核心地位，其發(fā)展歷程和方向，成為整個因特網(wǎng)研究的縮影，是一個國家信息領(lǐng)域的技術(shù)水平高低的重要標(biāo)志 。本文將對目前的因特網(wǎng)路由技術(shù)進(jìn)行介紹，并對相應(yīng)路由器技術(shù)的研究發(fā)展趨勢作簡單的猜測 。
一、路由技術(shù)的現(xiàn)狀
目前的路由器通常是基于總線和集中處理器結(jié)構(gòu)的，其處理能力一般為幾十萬個包/秒，最大的吞吐能力約1Gbit/s左右 。目前交換網(wǎng)絡(luò)中的路由技術(shù)有三種，其中第一種是最為保守的方法，即第三層的路由器與第二層交換機相結(jié)合的方法 。第二層交換機嚴(yán)格限制于橋結(jié)構(gòu)，用于同一虛擬網(wǎng)內(nèi)的不同節(jié)點之間的數(shù)據(jù)交換，在OSI參考模型的第二層，即數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)虛擬LAN的功能，將第三層的功能留給路由器實現(xiàn)，由路由器完成虛擬網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸與建立LAN與企業(yè)主干網(wǎng)連接的工作 。
第二種方法采用分布式路由技術(shù) 。其特點是它使用多層交換機，將第二層的橋與第三層的路由結(jié)合在一起，有的文獻(xiàn)也將多層交換機稱之為第三層交換機 。它本身所具有的路由功能支持虛擬LAN，并支持大多數(shù)同一虛擬網(wǎng)內(nèi)或不同虛擬網(wǎng)之間節(jié)點的通信，減少了工作組與部門之間所使用的路由器的數(shù)目 。但它仍然不能完全擺脫使用傳統(tǒng)路由器，這是因為多層交換機只能提供高檔路由器所能提供的協(xié)議、安全、交通治理及與WAN連接功能的子集 。如CISCO公司7000系列路由器能夠處理12種協(xié)議并支持點對點、電路交換與信元交換的廣域網(wǎng)通信，而Alantec公司生產(chǎn)的Powerhub多層交換機卻只能處理三種協(xié)議:DECnet、IP與IPX，并且沒有WAN接口 。因此，多層交換機網(wǎng)絡(luò)中需要使用路由器作為廣域網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)，并完成較為復(fù)雜的路由功能 。
交換網(wǎng)中的第三種路由技術(shù)則采用了一種全新的結(jié)構(gòu):路由服務(wù)器與邊界交換機相結(jié)合 。我們知道，傳統(tǒng)的路由器完成信息包的轉(zhuǎn)發(fā)與路由選擇兩項工作 。而基于路由服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)則由兩個獨立的設(shè)備分別完成上述兩項功能:邊界交換機完成信息包的轉(zhuǎn)發(fā)，而路由信息的確定由價格較為昂貴的路由服務(wù)器完成 。邊界交換機只有在自己的地址表中找不到目標(biāo)節(jié)點的地址時才訪問路由服務(wù)器，此時路由器對之響應(yīng)一個正確的地址，交換機再將該信息緩存?zhèn)溆?。需要指出的是，目前路由服務(wù)器與交換機之間的通信協(xié)議還不統(tǒng)一，不同廠家的產(chǎn)品還不兼容 。二、路由技術(shù)的展望
隨著Internet骨干網(wǎng)上業(yè)務(wù)量的激增，對路由器的處理能力、容量提出了更高的要求，這樣必然就出現(xiàn)了許多新的路由器設(shè)計，這些新型路由器拋棄了傳統(tǒng)的總線/背板加集中處理器的結(jié)構(gòu)，代之以高性能的專用或通用的交換矩陣，有些甚至直接采用了ATM交換矩陣；同時將原來集中在中心處理器的智能盡量分散至各個接口處理模塊，希望通過高速緩存和其它的路由預(yù)處理手段來加速數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，經(jīng)過一系列結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，路由器的吞吐量有了很大的提高，形成了高速路由器，高速路由器將成為下一代高速網(wǎng)絡(luò)的核心 。新一代路由器發(fā)展的趨勢為：
1、太比特路由器
為滿足業(yè)務(wù)的高速增長，增加網(wǎng)絡(luò)帶寬，建立性能更加優(yōu)良的IP通信網(wǎng)，人們提出了開發(fā)比吉比特路由器交換容量更大、支持業(yè)務(wù)更多、性能更完備的太比特路由器 。業(yè)界很多公司投入巨資對其進(jìn)行開發(fā) 。太比特路由器產(chǎn)品最大的優(yōu)點在于具有可升級的結(jié)構(gòu)和簡單的運行治理 。用戶可以先使用部分配置的底盤，提供與吉比特路由器相當(dāng)?shù)娜萘浚缓笸ㄟ^增加線卡和另外的底盤，增加路由器容量到多太比特級別 。這為業(yè)務(wù)提供者帶來了兩個好處: 首先，運營者可以在不影響現(xiàn)有的業(yè)務(wù)、更換現(xiàn)有設(shè)備的情況下增加網(wǎng)絡(luò)容量；另外，當(dāng)增加設(shè)備時，仍然可以作為一個單獨的路由器來治理 。

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