路由技术发展展望


随着通信信息量的不断增长,人们对Internet的通信能力提出了较高的要求 。而路由器作为Internet通信网络的枢纽和"交通警察",其地位的作用十分重要,它的“工作能力”直接影响到整个网络的整体性能,因此在整个因特网领域中,路由器技术始终处于核心地位,其发展历程和方向,成为整个因特网研究的缩影,是一个国家信息领域的技术水平高低的重要标志 。本文将对目前的因特网路由技术进行介绍,并对相应路由器技术的研究发展趋势作简单的猜测 。
一、路由技术的现状
目前的路由器通常是基于总线和集中处理器结构的,其处理能力一般为几十万个包/秒,最大的吞吐能力约1Gbit/s左右 。目前交换网络中的路由技术有三种,其中第一种是最为保守的方法,即第三层的路由器与第二层交换机相结合的方法 。第二层交换机严格限制于桥结构,用于同一虚拟网内的不同节点之间的数据交换,在OSI参考模型的第二层,即数据链路层实现虚拟LAN的功能,将第三层的功能留给路由器实现,由路由器完成虚拟网络之间的数据传输与建立LAN与企业主干网连接的工作 。
第二种方法采用分布式路由技术 。其特点是它使用多层交换机,将第二层的桥与第三层的路由结合在一起,有的文献也将多层交换机称之为第三层交换机 。它本身所具有的路由功能支持虚拟LAN,并支持大多数同一虚拟网内或不同虚拟网之间节点的通信,减少了工作组与部门之间所使用的路由器的数目 。但它仍然不能完全摆脱使用传统路由器,这是因为多层交换机只能提供高档路由器所能提供的协议、安全、交通治理及与WAN连接功能的子集 。如CISCO公司7000系列路由器能够处理12种协议并支持点对点、电路交换与信元交换的广域网通信,而Alantec公司生产的Powerhub多层交换机却只能处理三种协议:DECnet、IP与IPX,并且没有WAN接口 。因此,多层交换机网络中需要使用路由器作为广域网的网关,并完成较为复杂的路由功能 。
交换网中的第三种路由技术则采用了一种全新的结构:路由服务器与边界交换机相结合 。我们知道,传统的路由器完成信息包的转发与路由选择两项工作 。而基于路由服务器的网络则由两个独立的设备分别完成上述两项功能:边界交换机完成信息包的转发,而路由信息的确定由价格较为昂贵的路由服务器完成 。边界交换机只有在自己的地址表中找不到目标节点的地址时才访问路由服务器,此时路由器对之响应一个正确的地址,交换机再将该信息缓存备用 。需要指出的是,目前路由服务器与交换机之间的通信协议还不统一,不同厂家的产品还不兼容 。二、路由技术的展望
随着Internet骨干网上业务量的激增,对路由器的处理能力、容量提出了更高的要求,这样必然就出现了许多新的路由器设计,这些新型路由器抛弃了传统的总线/背板加集中处理器的结构,代之以高性能的专用或通用的交换矩阵,有些甚至直接采用了ATM交换矩阵;同时将原来集中在中心处理器的智能尽量分散至各个接口处理模块,希望通过高速缓存和其它的路由预处理手段来加速数据包的转发,经过一系列结构上的改进,路由器的吞吐量有了很大的提高,形成了高速路由器,高速路由器将成为下一代高速网络的核心 。新一代路由器发展的趋势为:
1、太比特路由器
为满足业务的高速增长,增加网络带宽,建立性能更加优良的IP通信网,人们提出了开发比吉比特路由器交换容量更大、支持业务更多、性能更完备的太比特路由器 。业界很多公司投入巨资对其进行开发 。太比特路由器产品最大的优点在于具有可升级的结构和简单的运行治理 。用户可以先使用部分配置的底盘,提供与吉比特路由器相当的容量,然后通过增加线卡和另外的底盘,增加路由器容量到多太比特级别 。这为业务提供者带来了两个好处: 首先,运营者可以在不影响现有的业务、更换现有设备的情况下增加网络容量;另外,当增加设备时,仍然可以作为一个单独的路由器来治理 。

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