为了满足服务供给商对于前所未有的可扩展性、可用性和服务灵活性等级的要求，思科推出了一款全新的路由系统——思科运营商路由系统（CRS-1） 。它是业界第一个模块化的、分布式的路由系统，具有：
一个创新、独特的多机架架构，可以提供真正统一的路由器特性和不需中断正常运行的扩展能力——从每秒1.2Tb到92Tb（Tbps），因而可以在未来几十年中有效地满足服务供给商对于网络容量的需求 。可以实现融合式分组基础设施所要求的运营商级可用性——不间断的系统运行——的硬件和软件架构 。一个独特、灵活的服务架构，不仅能够正确地区分和支持数百万个数据流，还可以提供丰富、灵活、便于升级的分组处理功能，并通过逻辑——不仅仅是虚拟——路由器隔离服务 。图8 思科运营商路由系统（CRS-1）
Cisco CRS-1主要由两个组件构成，即线路卡机架和矩阵机架 。它们的不同组合让Cisco CRS-1可以在同一个系统中从16个扩展到1152个40Gbps插槽 。
CRS-1有两种基本的配置：一是通过单个线路卡机架构建的单机架系统，二是通过利用一个或者多个矩阵架来连接多个线路卡机架而构建的多机架系统 。多机架系统最多可以利用8个矩阵架连接72个线路卡机架 。
Cisco CRS-1线路卡机架是由多个组件构成的 。首先是Cisco CRS-1线路卡机箱，它采用了中间背板设计，体积为：宽23.6英寸，长38英寸，高84英寸（59.9×96.5×213.4厘米） 。为了适应一个标准电信机架而设计的线路卡机箱包括集成化支持、线缆治理，以及用于冗余风扇架和冗余AC、DC电源系统的插槽 。
线路卡机箱还在背部设有用于添加16个模块化服务卡（MSC）和8个矩阵卡的插槽，并在前部设有16个接口模块、2个路由处理器和2个风扇控制器，以构成一个完整的Cisco CRS-1线路卡机架 。
路由处理器可以为系统提供系统治理、机架控制和控制面板处理功能 。
每个路由处理器都包括一对用于对称多处理的PowerPC CPU复合结构，用于存储系统流程和路由表的4GB DRAM，用于存储系统镜像和配置的2GB闪存，用于存储配置和日志的NVRAM，以及用于搜集板上数据的40GB硬盘 。
每个线路卡机架都包括1个主路由处理器和1个处于热备用状态的路由处理器 。任何一个路由处理器都可以控制任何一个线路卡插槽，或者多机架系统中的任何一个线路卡机架 。
为了进一步加强路由处理器所提供的处理能力，Cisco CRS-1架构还添加了对于分布式路由处理器的支持 。它可以提供两个额外的双PowerPC CPU复合结构和相关的DRAM 。分布式路由处理器让治理人员可以根据自己的需要分配控制面板功能和处理能力，从而实现服务隔离、性能或者逻辑路由目标 。
思科模块化服务卡可以与接口模块配合，提供数据面板转发功能 。它是通过创新的思科硅分组处理器——一个由188个可编程的精简指令集计算机（RISC）处理器构成的阵列——部署的 。每个模块化服务卡采用了两个硅分组处理器：一个用于处理输入流量，一个用于处理输出流量 。
图9 Cisco CRS-1的硬件架构
功能强大、灵活的硅分组处理器是思科利用目前最先进的半导体技术开发的，因而让Cisco CRS-1可以在真正的40Gbps速度提供丰富的服务和功能，同时让治理人员可以通过微代码软件升级，线性地扩展服务和提供新的功能，而不需要中断服务 。
思科模块化服务卡还在它的相关接口模块和Cisco CRS-1交换矩阵之间提供了接口 。交换矩阵让模块化服务卡可以与系统中的所有其他线路卡插槽、路由处理器和分布式路由处理器相连 。
Cisco CRS-1接口模块是模块化的物理接口，与思科模块化服务卡一同组成了一个完整的线路卡插槽 。接口模块包括：OC-768c/STM-256c、OC-192c/STM-64c、OC-48c/STM-16c和10Gb以太网 。
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