互联网的路由扩展性问题

互联网面临的扩展性问题主要包括地址扩展性和路由扩展性两个方面。地址问题主要通过VLSM、NAT/CGN、动态地址分配和IPv6等加以解决。对于路由可扩展性的问题讨论较少，最近几年才成为热点问题。

路由器是互联网的核心设备，而驻留在路由表就是路由器的大脑，保存了到达全球任意一个地点的路径信息。互联网的路由表(尤其是域间路由)，多年来一直正在呈现出加速增长的趋势，到2009年10月已经超过了30万条路由。路由表的不断上涨带来了性能下降和能耗上升，单位比特IP包的转发成本不断上升。随着摩尔定律对互联网影响力的日渐减弱，如果不加改变，互联网的使用成本将不会逐渐下降，而是出现翻转：越来越贵。邬贺铨院士在演讲中说：未来几年，一个路由器需要消耗的能量，需要一个核电站来提供电力资源！

为了解决这一问题，业界大致的思路有：

1. 把路由协议划分为域内和域间两种。当然这样做的另外两个好处是ISP可以独立管理各自的路由域和选择自己的路由协议，而相互之间仍然可以通过BGP-4协议互通。

2. 把域内路由进一步划分为不同的区域。

3. 采用CIDR技术，减少路由碎块，提高聚合度。

以上3种技术已经在互联网上广泛应用了，以下2种还在探索中：

1. 虚拟聚合(VA)。通过减少BGP消息更新的频率、压缩FIB/RIB等方式，减轻BGP路由的负担。核心思想是阻止RIB中非必要信息表项加载到FIB中去。

2. 把IP地址中携带的位置信息和地址信息分离开，如基于主机的HIP协议和基于网络的LISP协议等。