路由器原理

路由器

	路由器是网络传输的枢纽,路由与转发可以说是其最重要的两个机制。

路由器原理_第1张图片 如图,路由是在控制层面完成的,转发则是在数据层面完成的。
路由指路由器cpu运行路由选择协议,计算出数据包从源到目标的路径,并将结果加入到路由表中。在拥有cef机制的路由器中还会进一步优化路由表并生成一张转发表(FIB),这种交换方式是基于硬件的ASIC芯片,远比原始的包交换优越。
高性能的路由器都基于硬件来转发,CAM/TCAM就是两种优异的存储器,无论表大小如何,都会在一个时钟周期内检索出地址。
路由器原理_第2张图片 CAM执行的是如图所示的二元匹配,只匹配0和1,这种匹配方式非常适合交换机查找MAC。
路由器原理_第3张图片TCAM执行的是如上图所示的三元匹配,匹配0,1和不在乎,这种方式相当适合路由器查找路由。
交换结构是⼀台路由器的核⼼组件,它的作用就是根据转发表对分组进⾏处理,将某个输入端⼝进⼊的分组从一个合适的输出端⼝转发出去。交换结构本身就是⼀种⽹络,但这种⽹网络完全包含在路由器中,因此交换结构又可看成是”在路由器中的网络”
路由器的发展史
第一代:集成式
主要功能是通过软件实现的,cpu既要路由也要转发,非常麻烦。
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第二代:模块化
一次查表多次路由。接口被赋予了更多功能。
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第三代:分布式软件转发
将路由和转发已经分开。
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第四代:基于ASIC芯片
在路由与转发分开的基础上,硬件已经采用了ASIC芯片,转发能力大大提升。
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第五代:np芯片
其特点是有编程性,可以同时对很多业务进行硬件处理,如qos,ipv6,,MPLS VPN等。
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NP与ASIC比较之前 性能更高:对新的增 值业务(MPLS、QOS、组播等等)迅速⽀持;

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