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五代历程 路由器的发展历程与趋势( 二 )

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第三代路由器将转发性能提高了数倍，并具备了一个业务灵活扩展、性能不断提升的体系结构，在90年代中期成为Internet骨干主流设备 。
第四代路由器：ASIC分布转发，网络交换
在上世纪90年代中后期，随着IP网络的商业化，非凡是Web技术出现以后，Internet技术得到空前的发展，用户数目迅猛增加，网络流量非凡是核心网络的流量以指数级数增长，传统的基于软件的IP路由器无法再满足网络的发展需要 。以常见的主干节点2.5GPOS端口为例，按照IP最小报文40字节计算，2.5GPOS端口线速的流量约为6.5Mpps，而且报文处理中还包含了诸如QoS保证、路由查找、二层帧头的剥离/添加等操作，传统的做法不可能实现这些功能 。于是，一些厂商开始引入ASIC实现方式，将转发过程的所有细节全部通过硬件的方式来实现，此外还在交换网上采用了CrossBar或共享内存的方式，解决内部交换的问题，使路由器的性能达到千兆比特，即早期的千兆交换式路由器GSR(Gigabit Switch Router) 。
第五代路由器技术：网络处理器分布转发，网络交换
从上面的发展过程可以看到，每一次技术进步都是随着业务的发展而出现了新的需求 。不过，互联网泡沫时代的发展焦点集中在路由器的转发性能上，而前四代路由器的最大进步均在速度的提升方面 。在宽带互联网一路高歌迅速发展的同时，IP网络技术的缺陷也越来越充分地暴露出来：网络无治理无法运营的问题、IP地址缺乏问题、IP业务服务质量问题以及IP安全等问题，这些问题都严重地阻碍着网络的进一步发展 。随着宽带互联网泡沫的破灭，人们经过深刻的反醒后意识到，业务才是网络的真正价值所在，一切技术都必须围绕着业务 。于是，网络治理、用户治理、业务治理、MPLS、VPN、可控组播、IP-QoS和流量工程等各种新技术纷纷出现 。IP标准也逐步修改成熟 。新技术的出现和标准化的进展对高速路由器的业务功能提出了越来越高的要求 。
基于这些问题，第四代路由器ASIC技术的不灵活性、业务提供周期长等缺陷也不可避免地显现出来 。第五代路由器在硬件体系结构上继续了第四代路由器的成果，在要害的IP业务流程处理上则采用了可编程的、专为IP网络设计的网络处理器技术 。网络处理器(NP)通常由若干微处理器和一些硬件协处理器组成，多个微处理器并行工作，通过软件来控制处理流程 。对于一些复杂的标准操作(如内存操作、路由表查找算法、QoS拥塞控制算法、流量调度算法等)可采用硬件协处理器来提高处理性能，实现业务灵活性与高性能的有机结合 。
2002年12月，华为公司正式发布了第五代路由器NetEngine(简称NE)80/40/20系列产品，标志着第五代路由器进入成熟的商用阶段 。
虽然路由器技术已经发展到第五代，但每一代路由器都是为了满足相应网络发展的需求而提出的，在实际应用中每一代路由器还都有其应用空间，而且这种情况将长期存在 。
第一代路由器(低端路由器)目前广泛服务于远程分支、网点、甚至家庭；第二代路由器(中端路由器)仍是企业网的主流联网设备；第三代路由器(高端路由器)主要应用于电信网络边缘和行业网络骨干；第四代路由器(核心路由器)主要应用于IP网络骨干汇聚和城域网环境；第五代路由器(新一代核心路由器)正在逐渐取代第四代路由器在骨干网络和城域网络中的地位 。
第五代路由器的最大价值在于其全新的设计理念：“业务与性能并重，业务平滑演进” 。抛开具体的技术细节不谈，这种设计思想完全可以被第一、二、三代路由器所借鉴，从而发展出面向不同应用环境的新一代路由器 。

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