路由器

路由器：

路由器是与两个或以上的网络连接的计算机并按照在它的路由表中找到的信息发送数据包，实现数据的转发和路由，是一种网络互联的设备

典型路由结构：

主要包括两部分：路由部分和转发部分
路由器的报文处理主要有两种：

控制路径：处理目的地址是本路由器的高层协议报文，特别是各种路由协议报文。虽然控制路径不是路由器的关键路径，但是它负责完成路由信息的交互，从而保证了了数据路径上的报⽂文沿着最优的路径转发
数据路径：处理目的地址不是本路由器而需要转发的报⽂文，因此数据路径是整个路由器的关键路径，它直接影响路由器的整体性能

路由器中有一张路由表和转发表：
路由表中记录各种路由信息，转发表根据路由表生成

1.分组转发主要包括输⼊端口与目标转发、基于目标地的转发、输出端口对线路上收到分组的处理和分组丢弃几部分
2.交换结构是路由器的核⼼组件，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。主要有通过存储器、通过总线、通过内部互连网络，三种方法

路由器发展过程

第一代路由器：集中转发，总线交换

网关(路由器)用一台计算机插多块网络接口卡的方式来实现。接口卡与中央处理器(CPU)之间通过内部总线相连，CPU负责所有事务处理，包括路由收集、转发处理、设备管理等。网络接口收到报文后通过内部总线传递给CPU，由CPU完成所有处理后从另一个网络接口传递出去。

第二代路由器：集中+分布转发，接口模块化，总线交换等技术

少数常用的路由信息采用Cache技术保留在业务接口卡上，这样大多数报文就可以直接通过业务板Cache的路由表进行转发，以减少对总线和CPU的需求。

第三代路由器：分布转发，总线交换

采用全分布式结构—路由与转发分离的技术，主控板负责整个设备的管理和路由的收集、计算功能，并把计算形成的转发表下发到各业务板;各业务板根据保存的路由转发表能够独立进行路由转发。另外总线技术也得到了较大的发展，通过总线、业务板之间的数据转发完全独立于主控板，实现了并行高速处理，使得路由器的处理性能成倍提高。

第四代路由器：出现CAM和TCAM，ASIC分布转发，网络交换

提出了ASIC实现方式，它把转发过程的所有细节全部采用硬件方式来实现。另外在交换网上采用了Crossbar或共享内存的方式解决了内部交换的问题。这样，路由器的性能达到千兆比特，即早期的千兆交换式路由器(Gigabit Switch Router，GSR)。

第五代路由器：网络处理器分布转发，网络交换，全业务路由器（之前都为专用路由器）

出现NP芯片（可编程），可同时对很多业务处理做硬件加速。