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路由器的發(fā)展歷程與趨勢( 二 )

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第三代路由器將轉(zhuǎn)發(fā)性能提高了數(shù)倍 ， 并具備了一個業(yè)務(wù)靈活擴(kuò)展、性能不斷提升的體系結(jié)構(gòu) ， 在90年代中期成為Internet骨干主流設(shè)備 。
第四代路由器：ASIC分布轉(zhuǎn)發(fā) ， 網(wǎng)絡(luò)交換
在上世紀(jì)90年代中后期 ， 隨著IP網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)化 ， 非凡是Web技術(shù)出現(xiàn)以后 ， Internet技術(shù)得到空前的發(fā)展 ， 用戶數(shù)目迅猛增加 ， 網(wǎng)絡(luò)流量非凡是核心網(wǎng)絡(luò)的流量以指數(shù)級數(shù)增長 ， 傳統(tǒng)的基于軟件的IP路由器無法再滿足網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要 。以常見的主干節(jié)點(diǎn)2.5GPOS端口為例 ， 按照IP最小報文40字節(jié)計算 ， 2.5GPOS端口線速的流量約為6.5Mpps ， 而且報文處理中還包含了諸如QoS保證、路由查找、二層幀頭的剝離/添加等操作 ， 傳統(tǒng)的做法不可能實(shí)現(xiàn)這些功能 。于是 ， 一些廠商開始引入ASIC實(shí)現(xiàn)方式 ， 將轉(zhuǎn)發(fā)過程的所有細(xì)節(jié)全部通過硬件的方式來實(shí)現(xiàn) ， 此外還在交換網(wǎng)上采用了CrossBar或共享內(nèi)存的方式 ， 解決內(nèi)部交換的問題 ， 使路由器的性能達(dá)到千兆比特 ， 即早期的千兆交換式路由器GSR(Gigabit Switch Router) 。
第五代路由器技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)處理器分布轉(zhuǎn)發(fā) ， 網(wǎng)絡(luò)交換
從上面的發(fā)展過程可以看到 ， 每一次技術(shù)進(jìn)步都是隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展而出現(xiàn)了新的需求 。不過 ， 互聯(lián)網(wǎng)泡沫時代的發(fā)展焦點(diǎn)集中在路由器的轉(zhuǎn)發(fā)性能上 ， 而前四代路由器的最大進(jìn)步均在速度的提升方面 。在寬帶互聯(lián)網(wǎng)一路高歌迅速發(fā)展的同時 ， IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的缺陷也越來越充分地暴露出來：網(wǎng)絡(luò)無治理無法運(yùn)營的問題、IP地址缺乏問題、IP業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量問題以及IP安全等問題 ， 這些問題都嚴(yán)重地阻礙著網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展 。隨著寬帶互聯(lián)網(wǎng)泡沫的破滅 ， 人們經(jīng)過深刻的反醒后意識到 ， 業(yè)務(wù)才是網(wǎng)絡(luò)的真正價值所在 ， 一切技術(shù)都必須圍繞著業(yè)務(wù) 。于是 ， 網(wǎng)絡(luò)治理、用戶治理、業(yè)務(wù)治理、MPLS、VPN、可控組播、IP-QoS和流量工程等各種新技術(shù)紛紛出現(xiàn) 。IP標(biāo)準(zhǔn)也逐步修改成熟 。新技術(shù)的出現(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)展對高速路由器的業(yè)務(wù)功能提出了越來越高的要求 。
基于這些問題 ， 第四代路由器ASIC技術(shù)的不靈活性、業(yè)務(wù)提供周期長等缺陷也不可避免地顯現(xiàn)出來 。第五代路由器在硬件體系結(jié)構(gòu)上繼續(xù)了第四代路由器的成果 ， 在要害的IP業(yè)務(wù)流程處理上則采用了可編程的、專為IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)處理器技術(shù) 。網(wǎng)絡(luò)處理器(NP)通常由若干微處理器和一些硬件協(xié)處理器組成 ， 多個微處理器并行工作 ， 通過軟件來控制處理流程 。對于一些復(fù)雜的標(biāo)準(zhǔn)操作(如內(nèi)存操作、路由表查找算法、QoS擁塞控制算法、流量調(diào)度算法等)可采用硬件協(xié)處理器來提高處理性能 ， 實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)靈活性與高性能的有機(jī)結(jié)合 。
2002年12月 ， 華為公司正式發(fā)布了第五代路由器NetEngine(簡稱NE)80/40/20系列產(chǎn)品 ， 標(biāo)志著第五代路由器進(jìn)入成熟的商用階段 。
雖然路由器技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到第五代 ， 但每一代路由器都是為了滿足相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需求而提出的 ， 在實(shí)際應(yīng)用中每一代路由器還都有其應(yīng)用空間 ， 而且這種情況將長期存在 。
第一代路由器(低端路由器)目前廣泛服務(wù)于遠(yuǎn)程分支、網(wǎng)點(diǎn)、甚至家庭；第二代路由器(中端路由器)仍是企業(yè)網(wǎng)的主流聯(lián)網(wǎng)設(shè)備；第三代路由器(高端路由器)主要應(yīng)用于電信網(wǎng)絡(luò)邊緣和行業(yè)網(wǎng)絡(luò)骨干；第四代路由器(核心路由器)主要應(yīng)用于IP網(wǎng)絡(luò)骨干匯聚和城域網(wǎng)環(huán)境；第五代路由器(新一代核心路由器)正在逐漸取代第四代路由器在骨干網(wǎng)絡(luò)和城域網(wǎng)絡(luò)中的地位 。
第五代路由器的最大價值在于其全新的設(shè)計理念：“業(yè)務(wù)與性能并重 ， 業(yè)務(wù)平滑演進(jìn)” 。拋開具體的技術(shù)細(xì)節(jié)不談 ， 這種設(shè)計思想完全可以被第一、二、三代路由器所借鑒 ， 從而發(fā)展出面向不同應(yīng)用環(huán)境的新一代路由器 。

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