路由器的发展历程

合集下载

路由器处理器发展历程

路由器处理器发展历程

路由器处理器发展历程路由器是互联网络中的节点设备,用来连接多种网络或网段,路由器工作于网络七层协议中的第三层,其主要任务是接收来自一个网络接口的数据包,根据其中所含的目的地址,决定转发到下一个目的地。

与计算机一样,路由器也包含有CPU。

不同级别的路由器,其中的CPU也不尽相同。

无论在中低端路由器还是在高端路由器中,CPU 都是路由器的心脏。

通常在中低端路由器当中,CPU负责交换路由信息、路由表查找以及转发数据包。

在路由器中,CPU的能力直接影响路由器的吞吐量(路由表查找时间)和路由计算能力(影响网络路由收敛时间)。

在高端路由器中,通常包转发和查表由ASIC处理器完成,CPU只实现路由协议、计算路由以及分发路由表。

随着技术的发展,路由器中许多工作都可以由硬件实现(ASIC专用芯片)。

路由器处理器芯片的发展大致经历如下四个阶段:(1) 通用处理器(2) 嵌入式处理器(3) ASIC处理器(4) 网络处理器通用处理器阶段上个世纪60年代,人们曾经使用普通电脑充当路由器的角色,这就是第一代路由器的雏形。

用一台计算机插接多块网卡来实现的,多个网卡共用一块处理器,通过内部总线互联,CPU负责了几乎全部的路由计算、数据转发指令,同时还要负责整台机器的设备治理工作,后来才逐渐专门发展出专门的总线、接口及操作系统的路由器。

作为通用处理器,由于考虑了各种应用的需要,具有一般化的通用体系结构和指令集,以求支持复杂的运算并轻易添加新开发的功能,也就是说:不是面向网络通信需要非凡设计的。

处理路由转发速度一般相对较慢,可扩展性差,很难满足网络的需求。

嵌入式处理器阶段嵌入式微处理器与通用微处理器最大的不同就是嵌入式微处理器多数工作在设备制造商自己设计的系统中,是面向应用的处理器。

目前大多是针对专门的应用领域进行专门设计来满足高性能、低成本和低功耗的要求。

如:移动通信,PDA,游戏机,网络通信,其它电子产品行业。

目前,嵌入式处理器主要有Am186/88、386EX、SC-400、Power PC、Motorola 68000、MIPS、ARM系列等。

路由器_百度百科

路由器_百度百科
无线路由器与无线AP的区别 路由器是什么
路由器的原理
路由器的作用
路由器的类型
常用路由器名词解释 宽带路由器
模块化路由器
非模块化路由器
虚拟路由器
核心路由器
无线路由器
独臂路由器
路由器的体系结构
路由器的构成 无线网络路由器
2.动态路径表
动态(Dynamic)路径表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路径表。路由器根据路由选择协议(Routing
Protocol)提供的功能,自动学习和记忆网络运行情况,在需要时自动计算数据传输的最佳路径。
[编辑本段]路由器的类型
互联网各种级别的网络中随处都可见到路由器。接入网络使得家庭和小型企业可以连接到某个互联网服务提供商;企业网中的路由器连接一个校园或企业内成千上万的计算机;骨干网上的路由器终端系统通常是不能直接访问的,它们连接长距离骨干网上的ISP和企业网络。互联网的快速发展无论是对骨干网、企业网还是接入网都带来了不同的挑战。骨干网要求路由器能对少数链路进行高速路由转发。企业级路由器不但要求端口数目多、价格低廉,而且要求配置起来简单方便,并提供QoS。
Table),供路由选择时使用。路径表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路径表可以是由系统管理员固定设置好的,也可以由系统动态修改,可以由路由器自动调整,也可以由主机控制。
1.静态路径表
由系统管理员事先设置好固定的路径表称之为静态(static)路径表,一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的,它不会随未来网络结构的改变而改变。 路Fra bibliotek器的配置与调试
路由器的功能低端和高端路由器的区别路由器与交换机的区别无线路由器与无线AP的区别

无线网络的演进与未来发展趋势

无线网络的演进与未来发展趋势

无线网络的演进与未来发展趋势近年来,随着科技的不断进步,无线网络已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。

我们可以轻松地通过手机、电脑等设备连接到无线网络,进行信息的传递和获取。

那么,无线网络是如何发展的呢?未来的发展趋势又是什么呢?本文将对无线网络的演进和未来发展趋势进行探讨。

一、无线网络的演进1. 第一代无线网络(1G)第一代无线网络,即1G网络,诞生于20世纪80年代末。

1G网络使用模拟信号进行通信,通信质量较差,数据传输速度缓慢。

此时的无线网络主要用于手机通话,无法满足人们对数据传输的需求。

2. 第二代无线网络(2G)第二代无线网络,即2G网络,于20世纪90年代初问世。

2G网络采用了数字信号传输技术,通信质量得到了大幅提升。

此时的无线网络不仅可以进行语音通话,还可以进行短信发送和基本的数据传输。

这是无线网络向多功能发展的重要一步。

3. 第三代无线网络(3G)第三代无线网络,即3G网络,于21世纪初开始商用。

3G网络采用了更先进的技术,使得无线网络的传输速度大幅提高,同时也增加了多媒体传输的能力。

这一时期,人们可以通过手机上网,观看视频等。

4. 第四代无线网络(4G)第四代无线网络,即4G网络,于2010年开始商用。

4G网络采用了更高速的传输技术,使得无线网络的速度更快,同时也提升了通信质量和多媒体传输的能力。

此时,无线网络已经成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。

5. 第五代无线网络(5G)第五代无线网络,即5G网络,正是当前和未来无线网络发展的热点。

5G网络将无线通信进行了全方位升级,使得无线传输速度达到了前所未有的高峰。

除了更快的速度,5G网络还拥有更低的延迟和更大的连接密度,能够更好地支持物联网、自动驾驶等新兴技术的发展。

二、无线网络未来发展趋势1. 5G网络的普及与成熟目前,5G网络已经在一些大城市开始部署,并逐渐向全国范围普及。

在未来几年,随着相关技术的成熟和设备的普及,5G网络将更加广泛地应用于各个领域,包括工业生产、医疗保健、智慧城市等。

Wifi6发展史及技术详解

Wifi6发展史及技术详解

Wifi6发展史及技术详解1)Wi-Fi 发展简介Wi-Fi 已成为当今世界无处不在的技术,为数十亿设备提供连接,也是越来越多的用户上网接入的首选方式,并且有逐步取代有线接入的趋势。

为适应新的业务应用和减小与有线网络带宽的差距,每一代802.11 的标准都在大幅度的提升其速率。

1997 年IEEE 制定出第一个无线局域网标准802.11,数据传输速率仅有2Mbps,但这个标准的诞生改变了用户的接入方式,使人们从线缆的束缚中解脱出来。

随着人们对网络传输速率的要求不断提升,在1999 年IEEE 发布了802.11b 标准。

802.11b 运行在2.4 GHz 频段,传输速率为11Mbit/s,是原始标准的5 倍。

同年,IEEE 又补充发布了802.11a 标准,采用了与原始标准相同的核心协议,工作频率为5GHz,最大原始数据传输率54Mbit/s,达到了现实网络中等吞吐量(20Mbit/s)的要求,由于2.4GHz 频段已经被到处使用,采用5GHz 频段让802.11a 具有更少冲突的优点。

2003 年,作为802.11a 标准的OFDM 技术也被改编为在2.4 GHz 频段运行,从而产生了802.11g,其载波的频率为2.4GHz(跟802.11b 相同),原始传送速度为54Mbit/s,净传输速度约为24.7Mbit/s(跟802.11a 相同)。

对Wi-Fi 影响比较重要的标准是2009 年发布的802.11n,这个标准对Wi-Fi 的传输和接入进行了重大改进,引入了MIMO、安全加密等新概念和基于MIMO 的一些高级功能(如波束成形,空间复用......),传输速度达到600Mbit/s。

此外,802.11n 也是第一个同时工作在2.4 GHz 和5 GHz 频段的Wi-Fi 技术。

然而,移动业务的快速发展和高密度接入对Wi-Fi 网络的带宽提出了更高的要求,在2013 年发布的802.11ac 标准引入了更宽的射频带宽(提升至160MHz)和更高阶的调制技术(256-QAM),传输速度高达 1.73Gbps,进一步提升 Wi-Fi 网络吞吐量。

电能路由器的发展及其关键技术

电能路由器的发展及其关键技术

电能路由器的发展及其关键技术随着新能源的大量引入和智能电网的快速发展,电能路由器作为一种重要的电力电子设备,正逐渐引起人们的。

电能路由器能够在电力系统的不同部分之间路由电能,实现高效、安全、可靠、灵活的能源传输与分配。

本文将详细介绍电能路由器的发展历程、关键技术以及未来趋势。

电能路由器的发展可以追溯到20世纪90年代,当时人们开始研究电力电子技术和微电网,以解决传统电力系统面临的挑战。

随着新能源技术的不断涌现,如太阳能、风能等,电能路由器的需求也日益增长。

在过去的十年里,电能路由器已经从实验阶段走向商业化应用,并在智能电网、微电网、分布式能源等领域得到了广泛应用。

电能路由器的硬件主要包括功率半导体器件、储能单元、控制单元等。

其中,功率半导体器件是电能路由器的核心元件,用于实现电能的双向传输和动态路由。

先进的功率半导体器件,如IGBT、SiC等,具有高效率、高耐压、低损耗等特点,有助于提高电能路由器的性能。

软件是电能路由器的神经中枢,它负责系统的控制、保护、监测和优化。

软件通常采用先进的控制算法和优化策略,如矢量控制、神经网络等,以实现电能路由器的快速响应、高效率、高可靠性。

软件还能够实现与外部系统的信息交互,以支持智能电网的运营。

电能路由器通常采用无线或有线通信方式,与外部系统进行信息交互。

通信协议是实现信息交互的基础,它需要支持大量的数据传输和控制指令的发送。

常见的通信协议包括Modbus、CAN、Ethernet等。

能量管理是电能路由器的关键技术之一,它涉及到能量的调度、分配和优化。

电能路由器通过先进的能量管理策略,如需求响应、储能调度等,实现能量的最大化利用,同时保证系统的稳定性和可靠性。

随着电力电子技术的发展和新能源的广泛应用,电能路由器的发展前景十分广阔。

未来,电能路由器将应用于更多的领域,如智能电网、微电网、分布式能源、电动汽车等。

同时,电能路由器的功能和性能将进一步提升,实现更高效、更可靠、更智能的能源传输与分配。

路由器的发展历程

路由器的发展历程

路由器的发展历程路由器是一种用来连接多个网络并将网络数据包转发到目标网络的网络设备。

随着互联网的飞速发展,路由器也经历了多年的发展和演变,从最初的简单交换机功能到如今的智能化、高速化、安全化的网络设备。

20世纪60年代,互联网技术还处于起步阶段,当时的网络系统由主机互联而成,但每个主机只能连接一个网络。

这给网络扩展和发展带来了很大的局限性。

为了解决这个问题,最早的路由器被设计出来,用来连接多个网络。

这种早期的路由器主要依靠网络管理员手动配置路由表,来决定数据包的传输路径。

70年代中期,随着互联网的普及,网络的规模不断扩大,网络通信的负载也大幅增加。

为了提高网络数据传输的效率和性能,出现了第一代自适应路由器。

这种路由器能够根据网络流量和链路负载情况,自动调整路由表和选择最优路径,提高网络的传输速度和性能。

80年代,随着互联网规模的进一步扩大,路由器也在不断演进。

第二代路由器具备了更强大的处理性能,能够处理更复杂的路由算法和更大的路由表。

同时,随着TCP/IP协议的成为互联网的标准协议,路由器也逐渐标准化,成为互联网核心设备之一。

90年代,随着互联网的商业化和用户数量的爆发性增长,网络流量也迅速增大。

为了应对这一挑战,第三代路由器的出现成为必然。

第三代路由器具备了更高的处理能力和更丰富的功能,能够同时支持多种数据传输协议和多种网络接入方式。

同时,第三代路由器也开始出现基于硬件的数据包处理,大大提高了路由器的速度和性能。

21世纪初,互联网进入宽带时代,网络带宽大幅增长。

为了满足高速宽带网络的需求,第四代路由器问世。

第四代路由器采用了更高效的数据包处理技术和高速传输接口,支持了更大的带宽需求和更高的传输速度。

同时,第四代路由器还加强了对网络安全的保护,降低了网络攻击和数据泄露的风险。

当今,随着物联网、云计算和大数据等新技术的快速发展,对网络性能和安全性的需求越来越高。

第五代路由器正在逐渐崭露头角。

第五代路由器具备更智能化的功能,能够根据网络流量和用户需求,动态调整路由表和传输路径,提供更快的传输速度和更低的延迟。

无线网络发展历程

无线网络发展历程

无线网络发展历程无线网络的发展历程可以追溯到19世纪末的无线电通信实验。

以下是无线网络的主要发展里程碑:1800年代末:在19世纪末,无线电技术取得了突破性进展。

以尼古拉·特斯拉和亚历山大·斯蒂芬逊·波普科夫为代表的科学家们,在无线电通信的领域工作。

1895年,波普科夫发明了世界上第一个无线电传输装置。

20世纪初:无线电术在20世纪初迅速发展。

1901年,意大利发明家马可尼成功实现了跨大西洋的无线电通信,这被认为是无线电通信发展的重要里程碑。

1910年代至1920年代:第一次世界大战后,对无线电技术的需求迅速增长。

无线电业务用于通信和广播等方面。

1920年,无线电广播首次在美国获得商业许可。

1930年代至1940年代:在这个时期,广播业的快速发展推动了无线电及相关技术的进步。

无线电广播成为大众娱乐的主要来源之一。

1950年代至1960年代:这一时期,微波无线电通信技术开始兴起。

微波通信允许高频率信号在长距离范围内传输数据,从而推动了无线网络的进一步发展。

1970年代至1980年代:在这个时期,计算机网络技术的发展推动了无线网络的兴起。

1971年,美国科学家雷蒙德·托姆林森发明了第一个电子邮件系统,这标志着互联网的雏形。

1990年代至2000年代:随着互联网的普及,无线技术进入了新的发展时期。

1997年,IEEE发布了无线局域网(WiFi)标准,使得无线网络的使用更加便捷和普及。

2010年代至今:当前,无线网络技术得到了巨大的发展。

4G 和5G移动通信技术的引入,使得人们可以在移动设备上更快速、更稳定地访问互联网。

总的来说,无线网络发展历程见证了无线电技术的进步,以及计算机和互联网等相关技术的发展。

无线网络的普及使得人们可以更加方便地进行通信和获取信息。

国内路由交换机发展历史

国内路由交换机发展历史

国内路由交换机发展历史随着互联网的迅速发展,网络设备的需要也越来越大。

路由交换机是企业级网络设备中不可或缺的一种设备,它是网络传输的主要方式之一,通常用于连接不同的网络系统,让网络拓扑更加复杂和高效。

经过多年的发展,现在的路由交换机已经成为现代企业必须的核心设备。

1990年代初,国内开始引进路由交换机技术,同年,联想成功开发出第一台国产路由器,标志着中国路由交换机产业的发展从此开始。

由于当时国内的宽带互联网尚未发展起来,路由交换机的需求并不比较高。

随着宽带互联网的逐渐普及,中国路由交换机市场逐渐壮大。

2000年,华为发布了第一款商用路由交换机,从此开始了其在路由交换机领域的崛起。

同年,中兴通讯也推出了自己的路由交换机产品。

但当时国外品牌的市场占有率还是很高的,国内的市场份额并不是很大。

2004年,由于中国的数码产品市场的快速发展和国内的宏观经济环境变化,推动了中国信息技术产业的迅速发展。

路由交换机市场也随着中国经济的崛起不断扩大,国内品牌的市场份额不断提升。

华为、中兴通讯、海尔、TP-LINK等品牌,都开始在国内市场上占据了一席之地。

2008年,随着中国经济的快速发展,国内网络技术也在不断的提高,路由交换机市场也迅速发展。

外资品牌的市场份额不断下降,而国内品牌的市场份额持续增长。

同年,华为发布了第一代全局服务路由器NE5000E,成为中国路由交换机市场的一支新势力。

2010年,网络技术的发展让路由交换机的应用越来越广泛,不仅仅是企业和政府机构,在普通家庭也开始普及使用路由交换机,生活中的各种无线设备也应运而生。

随着市场的扩大,国内的路由交换机厂商也开始集中力量推出更多的产品。

目前,国内路由交换机市场已经逐渐成熟,华为、中兴通讯等国内品牌在市场份额方面占据了绝对优势,国外品牌Cisco、Juniper等在市场份额上有所下降。

随着技术的提高和市场的不断扩大,国内品牌的市场份额还会进一步提升。

总之,国内路由交换机市场经历了多年的发展,从开始的引进国外技术,到自主研发和国产化,再到现在的市场份额逐渐扩大。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

路由器的发展历程
【摘要】第一代路由器主要采用集中转发,总线交换技术;第二代路由器主要采用集中+分布转发,接口模块化,总线交换等技术;第三代路由器主要采用分布转发与总线交换技术;第四代路由器主要采用ASIC分布转发和网络交换技术;第五代路由器技术主要采用网络处理器分布转发和网络交换技术。

【关键词】Internet 路由器计算机处理器因特网
路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备,它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”,以使它们能够相互“读”懂对方的数据,从而构成一个更大的网络。

路由器有两大典型功能,即数据通道功能和控制功能。

数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等,一般由特定的硬件来完成;控制功能一般用软件来实现,包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。

路由器在计算机网络中有着举足轻重的地位,是计算机网络的桥梁,通过它不仅可以连通不同的网络,还能选择数据传送的路径,并能阻隔非法的访问。

路由器作为IP网的核心设备,其技术已成为当前信息产业的关键技术,其设备本身在数据通信中起到越来越重要的作用。

在路由器技术的发展历程中,性能和业务这两个因素发挥着关键作用。

一方面,带宽和网络规模的增长推动着路由器在性能、容量方面断提升;另一方面,业务的发展驱动着路由器更加智能化和具备更强的业务提供能力。

在这两项关键因素中,性能因素在路由器发展的前期起到主导作用,随着IP网络和业务的迅猛发展,业务因素或者说是业务性能在网络中的价值将起到越来越重要的作用。

多少年来,路由器的发展有起有伏。

90年代中期,传统路由器成为制约因特网发展的瓶颈。

ATM交换机取而代之,成为IP骨干网的核心,路由器变成了配角。

进入90年代末期,Internet规模进一步扩大,流量每半年翻一番,ATM网又成为瓶颈,路由器东山再起,GBPS路由交换机在1997年面世后,人们又开始以GBPS路由交换机取代ATM交换机,架构以路由器为核心的骨干网。

路由器发展到今天已经是第五个时代了。

下面让我们来看一看路由器技术应用发展及其典型代表产品。

第一代路由器:集中转发,总线交换
最初的IP网络并不大,其网关所需要连接的设备及其需要处理的负载也很
小。

这个时候网关(路由器)基本上可以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,总线交换等技术由于每个报文都要经过总线送交CPU处理,随着网络用户的增多,网络流
量不断增大,接口数量、总线带宽和CPU的瓶颈效应越来越突出。

于是很自然
地想到:如何提高网络接口数量,如何降低CPU、总线的负担?为了解决这个问题,第二代路由器就在网络接口卡上进行一些智能化处理,由于网络用户通常只会访问少数的几个地方,因此可以考虑把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
上世纪90年代出现的Web技术使IP网络得到了迅猛发展,用户的访问面
获得了极大的拓宽,访问的地方也不再像过去那样固定,于是经常出现无法从Cache找到路由的现象,总线、CPU的瓶颈效应再次出现。

另外,由于用户的增加和路由器接口数量不足引发的问题也再次暴露出来了。

为了解决这些问题,第三代路由器应运而生。

第三代路由器采用全分布式结构—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:ASIC分布转发,网络交换
九十年代中后期,随着IP网络的商业化,Web技术出现以后,Internet技术得到空前的发展,Internet用户迅猛增加。

网络流量特别是核心网络的流量以指数级增长,传统的基于软件的IP路由器已经无法满足网络发展的需要。

以常见
的主干节点2.5G POS端口为例,按照IP最小报文40字节计算,2.5G POS端口线速的流量约为6.5Mpps。

而且报文处理中需要包含诸如QoS保证、路由查找、二层帧头的剥离/添加等复杂操作,以传统的做法是不可能实现的。

于是一些厂商
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。


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)。

第五代路由器技术:网络处理器分布转发,网络交换
在第四代路由器中采用了硬件转发模式,解决了带宽容量和性能不足的瓶颈问题,但是也留下了隐患:基于ASIC的硬件转发在获取高性能的同时,牺牲了业务灵活性。

这与ASIC技术实现方式相关,在设计ASIC芯片的时候,对转发流程做了大量优化,使得IP转发以简单而固定的方式来实现,从而固化下来,做到硬件化。

如果在IP转发中,还要做一些复杂的额外处理的话,ASIC就无能为力了。

而且,ASIC的设计周期很长,通常需要二到三年才能设计出一个稳定运行的ASIC芯片。

而在IP互联网领域,业务发展非常迅速,平均每半年就会兴起一项新的业务,而这些业务可能就对转发流程有影响,需要转发程序适度调整来获得高品质支持。

近期MPLS VPN技术逐步成为热门,运营商需要在骨干网、城域网中开展MPLS VPN业务,这时发现原来在骨干网应用的第四代路由器无法提供高性能的VPN业务,需要全面升级或另外建设专门的VPN承载网络。

在当前带宽已经不是主要矛盾,业务应用为王的运营环境中,ASIC固有的灵活性差、业务支持不足的问题成为了路由器发展的主要矛盾。

新的需要,带来新的矛盾,就又会造就新的发展。

网络处理器技术兴起,促使第五代路由器出现。

从第一代到今天的第五路由器技术都是不一样的,技术的发展是随着网络技术应用而快速发展。

参考文献
【1】吴剑章编译:《TCP/IP路由技术》,北京,人民邮电出版社,2007。

【2】王达编著:《网络工程师必读》,北京,电子工业出版社,2006。

【3】谢希仁编著:《计算机网络》,北京,电子工业出版社,2008。

相关文档
最新文档