路由器沿着提速道路跑(2)

3种新技术

实际上，IP路由器速度的快速提高，还归功于采用了以下3种新技术：

1.硬件体系结构

到现在，高速IP路由器多借鉴ATM方法，采用交叉开关方式实现各端口之间的线速无阻塞互连。高速交叉开关技术已十分成熟，在 ATM交换机和高速并行计算机中广泛应用，市场上可直接买到高速交叉开关速率就高达50Gbps的设备。

HyperChip公司Petabit路由器

2. ASIC技术

由于生产厂商需要降低成本，ASIC技术在路由器中得到了越来越广泛的应用。在路由器中，要极大地提高速度，首先想到的是ASIC，有的用ASIC做包转发，有的用ASIC查路由，且已有专门用来查找IPv4路由的ASIC芯片商用。一般来说，ASIC只用于已完全标准化的处理，而网络的结构和协议变化频繁，因此相应地在网络设备这一领域，出现了“可编程ASIC”。目前，有两种类型的“可编程ASIC”，一种是以3Com公司为主的FIRE( Flexible Intelligent Routing Engine)芯片为代表；另一种是以Vertex Networks的HISC 专用芯片为代表，这颗芯片是一颗专门为通信协议处理而设计的CPU，通过改写微码，可使这颗专用芯片具有同协议的能力。

3.三层交换

这是协议处理过程的一次革命性突破，也是现在GSR和 TSR名称的来源。自从Ipsilon在1994年推出一次路由再交换IP Switching技术之后，各大公司纷纷推出了各自专有的三层交换技术，在综合所有三层交换技术优势之后，IETF终于在1998年推出了性能优越的多协议标记交换(MPLS)。与“一次路由再交换”技术相比，MPLS是从多网络结构这一更高层次来考虑三层交换技术，力图一举解决三层交换网络流量管理问题。

新型路由器

1.太比特路由器

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管理。用户可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。其优势在于：一是运营者可在不影响现有业务、更换现有设备的情况下增加网络容量；二是当增加设备时，仍可作为一个单独的路由器予以管理。

虽然目前太比特路由器发展很快，但最近几年，吉比特路由器仍是高速路由器市场的主流。据美国IDC咨询公司预测，到2003年， 全球市场将有吉比特路由器6500台，价值超过9亿美元。相比之下，太比特路由器只有600台。实际上，目前市场对太比特级路由器的需求还很小。

2.光路由器

众所周知，IP Over Optical是简化IP骨干网络的良好解决方案，可以消除昂贵的SONET和ATM设备，而且极大地降低网络管理的复杂性。但是高速路由器直接连接到DWDM系统时，网络只有静态的点到点通路，不允许业务在不同光通路间进行交换，这导致该路由器较差的灵活性。为解决该问题，国外很多大的运营商和设备供应商提出了将光交换机作为高速路由器和DWDM系统的中间层的概念，进一步将选路和光交换平台综合成光路由器。使用IP协议，通过在不同波长间交换业务，光路由器允许动态控制带宽，为开展新业务提供更多的灵活性。

3. Petabit路由器

虽然大多数业内专家分析认为， 目前的网络资源没有紧张到大规模使用太比特路由器的阶段，但不可否认，一些厂商已经在致力于更高容量、更高性能的Petabit路由器的研发工作。加拿大HyperChip公司曾展示了一款具有Pbps(10的15次方) 级处理能力的超高速路由器“PetabitRouter”。该处理器能够线速处理 65336 个10Gbps的OC-192接口，共可实现1.3Pbps的处理能力。

明天更辉煌

目前，业界科研人员正致力于开发高速、高性能、高吞吐量、低成本的新一代路由器，以满足人们对网络不断发展的需要。新一代路由器内部结构所展现出的主要发展趋势为：第一， 越来越多地使用基于硬件的交换和分组转发引擎，CMOS集成技术的提高使很多功能可以在专用集成电路(ASIC)芯片上实现，原来由软件实现的功能现在可由硬件更快、成本更低地完成，大大提高了系统性能；第二，向并行处理的方向发展，逐渐抛弃易造成拥塞的共享式总线，采用交换背板结构；第三，进一步发展在光纤连接上进行的线速选路技术，实现吉、太比特速率，为Internet过渡到全光基础设施奠定基础。

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