定义

路由器(路由器)是因特网的枢纽,是连接局域网和广域网的装置,自动选择和确定以频道为基础的路线,以最佳可用方式连续传送数据。
OSI模式第三层的功能包括两个关键的路线和传输方法。

路径:在路由控制水平上确定从源端到数据包目的地终点的路线路径(主机到主机的最新理想传输路径)。

转发: 在路由器的数据水平上工作, 将软件包从路由器输入端传输到适当的路由器输出端( 路由器旁边 ) 。

路由器是一个专门的计算机,有许多输入和输出港口,负责转运组。
也就是说,在路由器输入港接收的小组从一个合适的路由器输出港转到下一个基于小组目的地的跳跃路由器。
在小组得出结论之前,以下跳跃路由器同样以这种方式处理。

路由器的功能

• 路线:收集基于网络的拖网信息并动态生成线路表
• 转发:通过转写传输IP数据集(FIB)。
• 子网间速率适配
• 隔离子网
• 隔离广播域
• 指定访问规则
• 路由器经常收到密封在一种数据链接框架中的数据包,在传送这类数据包时可能需要密封在另一种数据链接框架中,数据链密封取决于路由器接口的类型及其中型连接。

基本工作过程

路由器在现场视察模型的三层(网络层)操作。
在收到基于IP的线路传输网络一级数据包后,根据OSSI模型层进行的数据包拆解
通过界面协议层连接异种网络 。

路由器的结构

路由器分为两部分:路由选择和集团转运。
路线选择组件包括软件、控制级别和心脏的路线选择处理器。
硬件、数据水平、芯片处理核心和交换结构是集体转发组件的例子。

报文处理路径

控制路径:处置地址是该路由器的一项高级别协议,特别是一系列路线协议。
虽然管理路径并非关键路路,但它负责完成来自
此外,确保数据路径上的信息以最佳方式传递。

数据路径是整个数据路径, 因为处理地址不是此路由器, 而是必须发送的信件 。
路由器的关键路径 直接影响到路由器的总体性能

路由表和转发表

每个路由器都有一个路由器和一个FIB(前方信息基地)表格:路由器表格确定路线,而FIB表格则先行分组。

线路表:所有这些都用于储存路线信息,通常由路线协议和路线管理模块维护,并包括补充信息(IP地址/IP子网、下一次跳跃、路线测量、加班等);
路由器分为三类:
(1) 途径(即链级协议有直接联系。
（2）静态路由
(3) 动态路线协定发现路线。

重新出版(FIB)以创建路线为基础,路由器通过转录(仅发送IP地址/IP网络,仅下一个跳出接口)重新传送。
传输表格中的每一再传输项目都表示,分组成网络段或主机应通过路由器的物理接口转移,以便它能够到达路径上的下一个路由器,或目标主机,而目标主机不再由另一个路由器向直接连接的网络广播。
高性能路由器通常以硬件形式出版,便于快速搜索。

CAM,TCAM是一种特定的记忆,地址将在时钟周期内恢复,不论表格大小。

CAM:进行二进制计算

• 所有位元必须匹配它们基于 0 或 1 。
• 如果您打中, 则结果会返回( 从接口中) 。
• 用于MAC地址查询
  

TCAM: 开展三重行动

• 基于 0、 1 或 X 的匹配( 不重要)
• 最大匹配效果“ 撞击”
• 对于不需要精确匹配所有数据的搜索(如ACL或IP路由表),
  

分组转发部分

输入端口

交换结构

交换结构是路由器的核心组成部分,其作用是处理基于转录出版的组别,并将组别从一个合适的产出港发送到一个指定的输入港。

输出端口

路由器演化史

第一代路由器

集中转发，固定接口

• X86 建筑,传输率低于0.5Gb/s,接口很少
• 共用公交车将它连接到中央CPU和一些网页卡。
• 软件是主要功能。
• 直截了当 很简单 表现不好
• 性能低的原因：

1. 中央采购股管理路线协议,处理和转发数据包,处理有重大瓶颈。
2. 储存单位在数据处理中发挥重要作用,其进入速度影响系统业绩。
3. 数据移动必须经过公交车两次,公交车费时费时,有时超过数据包的处理时间。

第二代路由器

中央通信的模块界面

• 当数据最初到达时,即建立并公布数据,然后从CPU转到界面卡缓存,并多次一次传送。
• 在动态路由模式环境中,IP路由表的变动可能会使出版失去效用,电汇缓存必须定期与CPU同步,业绩收益受到严重限制。

第三代路由器

分布式软件转发

• 处理能力小于5Gb/s/s的中继速速记器、各种连接器和可定制的设置
• 提高电线卡处理能力,使CPU摆脱线路传输
• 一个自足的子系统,拥有自己的CPU、内存和一些通过本地线路卡从董事会储存和传送的网络卡。
• 主要不参与传输业务的主要委员会主要负责全系统管理业务和路线计算等,并向各小组提供转账。
• 主机和董事会的分配结构大大改善了系统的总体业绩。

缺点：

• 共用公交车的能力立即限制了路由器的收费率,是该系统一个不可避免的瓶颈。

第四代路由器

使用与交换矩阵的ACIC

• 传输率低于50千兆b/秒,知识产权处理能力接近质的突破,港口充足,港口能力高。
• 采用交换结构拆除了公交车上的瓶颈,从而可以不间断地互换。
• QOS、MPLS VPN和IPV6的低广播支持能力
• 使用交换结构取代原先的共用公交车,该公交车提供的带宽大大优于共用公交车。
• 它不使用卡片上的通用CPU,而是使用由ASIC实现的专用中继器引擎或网络运作高效网络处理器。

Chip NP(网络处理器)

有可用的程序,并加速多功能硬件处理。
网络芯片技术已经发展,以满足未来一代高速网络的需求,提供网络服务质量控制,不断适应新的网络应用程序,建立新的网络管理模式,并迅速满足市场对新网络功能的需求,其中包括一个通用芯片和一个定制的集成电路。
ASIC的好处包括ACIC的高速传输能力和通用芯片可编程性。

第五代路由器

• 数百个CPU和硬件共同处理器、硬件加速器的内部集成,视QOS任务(如复杂的挤挤管理、排队调度等)的执行而定,仍可迅速传送并完成“硬性再传输”;
• (a) 提高适应能力:开发和加强预先设定的用户界面;
• 强有力的业务支助能力:对新的增值活动(MPLS、QOS、广播等)作出快速反应;
• 管理的灵活性和发展便利性,从而大大缩短了二级发展周期;
• 预先配置并可通过软件轻易更新的 IPv6 接口;
• 高度可靠:芯片通过广泛的耐力测试转换适合建造电信级设备。

第六代路由器

对于光纤互连(光背板)、三级交换结构、严格不受阻碍的结构、一般使用不同的中央交换箱F1、F2、F3,随着群件搜索系统变得更加复杂,设计师必须利用一系列技术来满足广泛的搜索需求。
战略示意图技术(例如,使用出入控制表和服务的质量(Qos)需要很高的性能、极端的搜索灵活性和使用简便,所有这些都需要
要采用TCAM。
另一方面,TCAM技术可用于加快传输过程(包括VRF和VPN),当网络速度加快时,现有解决方案就过时了。
当无法达到速度要求时,需要一种具体硬件(通常称为NSE)来解决矛盾,而TCAM是建立在CAM技术基础上的NSE。
多层次交换结构与许多交换单位相互关联,每个交换单位都包含一系列投入产出,与输入输出连接,类似于一般交换。可以通过连接多个小型交换单位来构建一个大型的、可缩放的交换结构。多层次结构之间的差异取决于交换单位是如何相互联系的。不同层次的交换结构与许多交换单位是相互联系的,每一层次的交换结构都包含一系列投入产出,提供与输入输出的连接,类似于一般交换。可以通过连接多个小型交换单位来构建一个大型的、可缩放的交换结构。多层次结构之间的差异取决于交换单位是如何相互联系的。
贝奈斯、蝴蝶和克洛是典型结构的例子。 对于多层互联,贝奈斯网络使用平方交换单位(即进口-产出港口数量相同 ) 。
原则上,可以使用N输入/输出端口和N交换单位建造3级NBenes网络的每个级别。这一网格结构在每一个输入端和每个输出端之间创造了潜在的N线。虽然为小型系统设计一个单一级别的结构是直接的、低成本的,但它无法满足下一阶段互联网扩展的需求。
多层次结构难以运作,但可以扩大至数百个港口,供下一代使用。
因特网的基本路线系统至关重要。
在多层次的顶级结构中,贝奈斯结构是最好的选择,因为其系统最不复杂,表现良好,而且可以伸缩。

集群路由器

集束路由器、路由器、路由器、多框架互联和可缩放路由器是单一图像路由器,将许多路由器连接起来,形成一个逻辑上一体化的路由器系统或多条自行运作的路由路由节点,这些路由器通过某种相互关联的结构与性能和功能相联系。

可扩展性主要表现在以下三个方面:

1. (b) 交易所实体的分散将增加交易所实体的规模。
2. (b) 由于实体的扩展,路线路线的可扩展性;
3. (b) 路由器操作系统分散造成的功能可缩放性;

开发集束技术有两个主要直接原因:

1. (a) 逐步扩大单一组织能力,使其不受限制;
2. 增加超级节点使网络结构的管理复杂化和复杂化,集束路由器结构是解决高性能路由器所面临问题的有效解决办法,由各种路由器节点组成,每个路由器节点都有若干路由实体和交换实体。
3. 它还包括若干具有路由能力的控制节点,这些节点有助于分配执行路线协定和控制规程等活动。

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