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走馬觀花看路由

云知道


網(wǎng)絡(luò)世界，是路由器把我們聯(lián)系起來，它是互連網(wǎng)絡(luò)的樞紐，網(wǎng)絡(luò)的交通警察 。那 么在路由器方面新技術(shù)、新產(chǎn)品發(fā)展如何？IPv6技術(shù)又如何，不妨讓我們把目光再次集 中到這里 。
揚(yáng)鞭上馬話路由
路由器將全球英特網(wǎng)的各子網(wǎng)聯(lián)系起來，給人產(chǎn)生一個具有一個全球一致化單一網(wǎng) 絡(luò)的幻覺 。路由器的主要作用是將從一組輸入鏈路中收到的包轉(zhuǎn)發(fā)給一組輸出鏈路 。同 時，路由器應(yīng)該能夠處理異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、調(diào)度不同的服務(wù)要求、使用分布式算法產(chǎn)生一致化 的路由表 。此外，由于人們對英特網(wǎng)帶寬的要求永無止境，路由器也自然應(yīng)具有高帶寬，所有這些因素決定了路由器的復(fù)雜性 。路由器被稱為“網(wǎng)絡(luò)的巨型機(jī)”，確實(shí)，網(wǎng)絡(luò) 中用到的各種技術(shù)都可在路由器中得到綜合的體現(xiàn) 。
一、路由器的類型
英特網(wǎng)各種級別的網(wǎng)絡(luò)中隨處都可見到路由器 。接入網(wǎng)絡(luò)使得家庭和小型企業(yè)可以 連接到某個英特網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP） 。企業(yè)網(wǎng)中的路由器連接一個校園或企業(yè)內(nèi)成千上 萬的計(jì)算機(jī) 。骨干網(wǎng)上的路由器終端系統(tǒng)通常是不能直接訪問的，它們連接長距離骨干 網(wǎng)上的ISP和企業(yè)網(wǎng)絡(luò) 。英特網(wǎng)的快速發(fā)展無論是對骨干網(wǎng)，企業(yè)網(wǎng)還是接入網(wǎng)都帶來了 不同的挑戰(zhàn) 。骨干網(wǎng)要求路由器能對少數(shù)鏈路進(jìn)行高速路由轉(zhuǎn)發(fā) 。企業(yè)級路由器不但要 求端口數(shù)目多、價(jià)格低廉，而且要求配置起來簡單方便，并提供QoS 。接入路由器要提供 具有不同協(xié)議的高速異構(gòu)思端口，并且力爭不經(jīng)過電話交接網(wǎng) 。
二、路由器的構(gòu)成
路由器具有四個要素：輸入端口、輸出端口、交換開關(guān)和路由處理器 。
輸入端口是物理鏈路和輸入包的進(jìn)口處 。端口通常由線卡提供，一塊線卡一般支持 4，8或16個端口，一個輸入端口具有許多功能 。
第一個功能是進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈路層的封裝和 解封裝 。
第二個功能是在轉(zhuǎn)發(fā)表中查找輸入包目的地址從而決定目的端口（稱為路由查 找），路由查找可以使用一般的硬件來實(shí)現(xiàn)，或者通過在每塊線卡上嵌入一個微處理器 來完成 。
第三，為了提供QoS，端口要對收到的包分成幾個預(yù)定義的服務(wù)級別 。第四，端 口可能需要運(yùn)行諸如SLIP和PPP這樣的數(shù)據(jù)鏈路級協(xié)議或者諸如PPTP這樣的網(wǎng)絡(luò)級協(xié)議 。一旦路由查找完成，必須用交換開關(guān)將包送到其輸出端口 。假如路由器是輸入端加隊(duì)列 的，則有幾個輸入端共享同一個交換開關(guān) 。這樣輸入端口的最后一項(xiàng)功能是參加對公共 資源（如交換開關(guān)）的仲裁協(xié)議 。
交換開關(guān)可以使用多種不同的技術(shù)來實(shí)現(xiàn) 。至今為止使用最多的交換開關(guān)技術(shù)是總 線、交叉開關(guān)和共享存貯器 。最簡單的開關(guān)使用一條總線來連接所有輸入和輸出端口，總線開關(guān)的缺點(diǎn)是其交換容量受限于總線的容量以及為共享總線仲裁所帶來的額外開銷。交叉開關(guān)通過開關(guān)提供多條數(shù)據(jù)通路，具有N*N個交叉點(diǎn)的交叉開關(guān)可以被認(rèn)為具有2 N條總線 。假如一個交叉是閉合，輸入總線上的數(shù)據(jù)在輸出總線上可用，否則不可用 。交 叉點(diǎn)的閉合與打開由調(diào)度器來控制，因此，調(diào)度器限制了交換開關(guān)的速度 。在共享存貯 器路由器中，進(jìn)來的包被存貯在共享存貯器中，所交換的僅是包的指針，這提高了交換 容量，但是，開關(guān)的速度受限于存貯器的存取速度 。盡管存貯器容量每18個月能夠翻一 番，但存貯器的存取時間每年僅降低5%，這是共享存貯器交換開關(guān)的一個固有限制 。輸出端口在包被發(fā)送到輸出鏈路之前對包存貯 。可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的調(diào)度算法以支持優(yōu) 先級等要求 。與輸入端口一樣，輸出端口同樣要能支持?jǐn)?shù)據(jù)鏈路層的封裝和解封裝，以 及許多較高級協(xié)議 。路由處理器計(jì)算轉(zhuǎn)發(fā)表，實(shí)現(xiàn)路由協(xié)議，并運(yùn)行對路由器進(jìn)行配置和治理的軟件，同時，它還處理那些目的地址不在線卡轉(zhuǎn)發(fā)表中的包 。

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