路由器技术发展到现阶段已经历了3代的发展,并在继续演进。
第一代路由器是由软件集中进行IP包转发的,所有的IP包都要经过中心CPU进行转发处理,吞吐率比较低,转发能力约几万包每秒。
第二代路由器是基于软件的分布式转发,每个接口板上都有CPU,主控板生成的路由表被下发到各接口板形成转发表,每块接口板根据转发表独立进行转发工作,转发能力超过100万包每秒。第二代路由器的技术要点是各接口板转发表的刷新和同步技术。
由于CPU的处理能力增长是每18个月翻一番,而因特网的流量却每6个月就翻一番,因此基于软件转 发的路由器一度成为网络中的瓶颈。90年代后期,IP业务呈爆炸式发展,路由器技术也实现了向第三代的飞跃,并在接口速率上超过了一度有望成为数据网络主 要技术的ATM。ATM交换机的高速接口只达到了2.5Gbit/s,而高速路由器的最高端口速率已达到10Gbit/s。同时,由于IP技术自身 的QoS技术不断发展,非凡是MPLS技术的引入,QoS问题正在IP领域逐步得到解决,高速路由器重新占据了IP网络的核心位置。
第三代路由器基于硬件进行IP包的转发,转发引擎可以是ASIC(专用集成电路),也可以是专门为 IP转发而设计的网络处理器。代表性的产品有华为公司的NetEngine 50高速路由器和Cisco的12000系列路由器等。转发数据包的速率达到了数千万包每秒,能够充分利用传输技术进步提供的大量带宽。
尽管包转发技术的基础已经发生了变化,但路由器需要完成的任务却是相同的:检查进入的数据包,将其目标地址与路由表中的项目相比较,然后从正确的端口发送出去。在这一过程中,数据包还接受一些额外处理任务,如QoS判定、流量工程、流量统计等。