路由器性能指标
路由度量metric的范围
路由度量metric的范围（最新版）目录1.引言2.路由度量 metric 的定义和重要性3.常见的路由度量 metric 及其特点4.路由度量 metric 的选择5.结语正文1.引言在计算机网络中，路由是一个非常重要的概念。
路由，简单来说，就是指如何将数据包从源地址传输到目标地址的一系列操作。
在这个过程中，路由度量 metric（路由度量标准）扮演着关键角色。
本文将详细介绍路由度量 metric 的范围。
2.路由度量 metric 的定义和重要性路由度量 metric 是一种衡量路由器在网络中传输数据包所需代价的指标。
它可以用来评估不同路由路径的优劣，帮助路由器选择最佳路径。
路由度量 metric 的重要性体现在以下几个方面：- 提高网络性能：合理的路由度量 metric 有助于路由器选择最佳路径，降低数据包在网络中的传输时延，提高网络性能。
- 减少网络拥塞：通过路由度量 metric，路由器可以避免选择拥塞的路径，从而减轻网络拥塞状况。
- 节省网络资源：合理的路由度量 metric 可以引导路由器选择代价较低的路径，降低网络资源的消耗。
3.常见的路由度量 metric 及其特点在实际应用中，有很多种路由度量 metric。
常见的路由度量 metric 包括：- 跳数（Hop Count）：数据包经过的路由器数量。
优点是简单易计算，缺点是不能反映路由器的性能和网络状况。
- 宽度优先搜索（Breadth-First Search, BFS）：以图论中的宽度优先搜索算法为基础，计算源地址到目标地址的最短路径。
优点是能够找到最短路径，缺点是计算复杂度较高。
- 最短路径树（Shortest Path Tree, SPT）：以图论中的最短路径树为基础，计算源地址到目标地址的最短路径。
优点是能够找到最短路径，缺点是计算复杂度较高。
- 带宽（Bandwidth）：网络链路的带宽。
优点是能够反映网络的传输能力，缺点是不能反映路由器的性能和传输时延。
无线路由器性能测试
无线路由器性能测试测试目的：通过对产品的测试，分析产品性能测试结果报告。
并和同类标杆产品对比，提高产品竞争力。
本次测试要对测试步骤进行详细的记录，以便以后测试人员的操作。
测试设备：被测设备：7310-01 3G无线路由器PC：DELL台机、IBM R61i网线若干、D-link无线网卡注意：测试中关于WLAN的性能测试都是使用IBM R61i笔记本自带的无线网卡测试。
测试名词定义1.吞吐量（Throughput）设备吞吐量指设备整机包转发能力，是设备性能的重要指标。
的工作在于根据IP包头或者MPLS 标记选路，所以性能指标是转发包数量每秒。
设备吞吐量通常小于所有端口吞吐量之和。
端口吞吐量端口吞吐量是指端口包转发能力，通常使用pps：包每秒来衡量，它是在某端口上的包转发能力。
通常采用两个相同速率接口测试。
但是测试接口可能与接口位置及关系相关。
例如同一插卡上端口间测试的吞吐量可能与不同插卡上端口间吞吐量值不同。
2. 响应时间（Response Time）时延时延是指数据包第一个比特进入到最后一比特从输出的时间间隔。
在测试中通常使用测试仪表发出测试包到收到数据包的时间间隔。
时延与数据包长相关，通常在端口吞吐量范围内测试，超过吞吐量测试该指标没有意义。
3.交易速率（Transaction Rate）背靠背帧数背靠背帧数是指以最小帧间隔发送最多数据包不引起丢包时的数据包数量。
该指标用于测试缓存能力。
有线速全双工转发能力的该指标值无限大。
及流媒体针对流媒体的测试：单路延迟（One－Way Delay）丢包（Loss Data）连续丢包（Consecutive Lost Datagrams）最大连续丢包（Maximum Consecutive Lost Datagrams）抖动 Jitter (Delay Variation)RFC1889抖动最大值 Jitter (Delay Variation) MaximumMOS值针对采用E_model模式（ITU ）测试项：一．有线LAN-WAN性能测试测试组网：测试环境搭建：1.无线路由器上电2.使用网线将PC1、PC2和路由器LAN口（PC1）和WAN口(PC2)连接，PC的IP地址是自动获得，互ping、保证能通。
软路由与硬路由
软路由与硬路由软路由：指利用台式机或服务器配合软件形成路由解决方案，主要靠软件的设置，达成路由器的功能。
硬路由：是以特用的硬设备，包括处理器、电源供应、嵌入式软件，提供设定的路由器功能。
一般情况下，软路由通常就是计算机了，硬件路由根据不同的标准可以做不同的分类，比如从性能上可以分为高、中、低端，从结构上分为固定配置和模块化等等。
软路由的好处有很多，如使用便宜的台式机，配合免费的Linux软件，软路由弹性较大，而且台式机处理器性能强大，所以处理效能不错，也较容易扩充。
但对应地也要求技术人员许掌握更多的例如设置方法、参数设计等专业知识，同时设定也比较复杂，而且需技术人员具备一定应变技术能力。
同时台式机的硬件配置如果选择不好或不合理，而且担任路由器的功能如果长期工作，故障的机率将很高。
用一台台式机搭建，成本并不低，但是如果要使用服务器，成本则更高，技术人员学习的过程亦较为烦琐。
硬路由的做法为配置专用机，像PC机一样，硬路由器包括电源、内部总线、主存、闪存、处理器和操作系统等，专为路由功能而设计，成本较低。
路由器中的软件都是深嵌入到硬件中，包括对各种器件驱动的优化，不同体系cpu的不同优化策略等等，这个软件不是应用软件，而是系统软件，和硬件不能分开的。
问题一、硬件对比对比之前，首先看看影响包转发速率的因素通常有哪些：1、设备的硬件水平（CPU、内存）2、软件本身的执行效率。
那我们先看看两者硬件的对比，软路由是寄生在PC硬件基础上的，可以说它的硬件配置是比较高的，目前主流的PC的配置一般都是动辄2G，3G的处理速度，而内存就很大了，256M是较小的了，512M的是主流的了，1G，2G随便都能见到。
但是有以下几点我们必须要知道：（1）、如果选用如此高档的配置花费肯定是不菲的，一般用户也只选用档次较低的配置。
（2）、PC是个耗电的东西，现在主流PC大约在每小时250——400W之间。
一台电脑每个月的耗电量：假如每小时为300W×一天开20小时×一个月30天=180KW，即180度电，那么一年就是2160度电，如果有个显示器，再加上显示器（80－100W/h），那每年要光耗费在电费上面的钱就很可观了。
路由算法的评估指标 -回复
路由算法的评估指标-回复路由算法的评估指标是评估网络中路由算法性能和效果的指标集合。
路由算法是计算机网络中用于选择最佳路径将数据包从源节点传输到目标节点的一种算法。
评估这些算法的性能和效果对于网络的性能和可靠性至关重要。
本文将一步一步回答关于路由算法评估指标的问题。
1. 什么是路由算法？路由算法是用于选择网络数据包传输路径的算法。
在计算机网络中，数据包需要从源节点传输到目标节点，而在传输过程中可能会经过多台路由器。
路由算法通过分析网络的拓扑结构、流量负载和各个路径的特征来选择最佳的传输路径。
2. 路由算法的目标是什么？路由算法的目标是有效地传输数据包，并在网络性能和可靠性方面提供最佳的策略。
传输过程中，路由算法需要考虑到网络拓扑结构的复杂性、链路的带宽和延迟、流量负载以及各个路径的状态等因素，以选择最佳的路径。
3. 路由算法的评估指标有哪些？路由算法的评估指标可以分为两类：性能指标和可靠性指标。
性能指标包括以下几个方面：- 延迟：数据包从源节点到目标节点所需的时间。
延迟分为端到端延迟和中间传输延迟。
端到端延迟指的是从源节点发送数据包到接收方接收到数据包之间的总时间。
中间传输延迟是数据包在传输过程中经过每个路由器所需的时间。
- 带宽利用率：网络链路的带宽利用率表示网络中链路实际传输的数据量与链路可用带宽之比。
高带宽利用率意味着网络链路得到了充分利用，可以更高效地传输数据。
- 吞吐量：网络中单位时间内传输的数据量。
高吞吐量表示网络能够更快地处理数据。
- 网络拥塞：网络拥塞发生在网络中存在过多的数据包导致链路无法充分利用的情况。
路由算法需要避免或减轻拥塞，以确保网络的可靠性和性能。
可靠性指标包括以下几个方面：- 数据包丢失率：数据包在传输过程中发生丢失的概率。
较低的数据包丢失率表示网络的可靠性较高。
- 数据包错误率：数据包传输过程中发生错误的概率。
当数据包在链路中发生错误时，路由算法需要能够采取措施进行错误修复或重传。
路由器概念及工作原理的理解
路由器概念及工作原理的理解引言概述：路由器是现代网络中不可或者缺的设备，它在网络中起着至关重要的作用。
本文将详细介绍路由器的概念及其工作原理，以匡助读者更好地理解和应用路由器。
正文内容：一、路由器的概念1.1 路由器的定义：路由器是一种网络设备，用于在不同网络之间传输数据包，并根据目标地址决定数据包的传输路径。
1.2 路由器的作用：路由器能够实现网络之间的连接，将数据包从源网络传输到目标网络，并且能够根据网络拓扑和路由表进行智能的数据包传输决策。
二、路由器的工作原理2.1 数据包的传输：当一台计算机向另一台计算机发送数据包时，路由器会根据数据包的目标地址来判断应该将数据包传输到哪个网络。
2.2 路由表的使用：路由器通过路由表来决定数据包的传输路径，路由表中记录了不同网络的地址和相应的下一跳路由器。
2.3 路由协议的运行：路由器通过路由协议来交换路由信息，不同的路由协议有不同的工作原理，常见的路由协议有RIP、OSPF、BGP等。
2.4 数据包的转发：路由器根据路由表中的信息，将数据包转发到下一跳路由器，直到数据包到达目标网络。
三、路由器的分类3.1 根据网络层次分类：路由器可以分为边界路由器、核心路由器和汇聚路由器等，不同类型的路由器在网络中承担不同的功能。
3.2 根据路由表的更新方式分类：路由器可以分为静态路由器和动态路由器，静态路由器手动配置路由表，动态路由器通过路由协议自动更新路由表。
3.3 根据传输介质分类：路由器可以分为以太网路由器、无路线由器、光纤路由器等，不同类型的路由器适合于不同的网络环境。
四、路由器的性能指标4.1 转发速率：路由器的转发速率是指路由器每秒钟能够处理的数据包数量，转发速率越高，路由器的性能越好。
4.2 内存容量：路由器的内存容量决定了路由器能够存储的路由表的大小，内存容量越大，路由器能够支持的网络规模越大。
4.3 接口数量：路由器的接口数量决定了路由器能够连接的网络数量，接口数量越多，路由器的扩展性越好。
xgs onu 指标
xgs onu 指标全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：XGS ONU的性能指标包括接入速率、配备接口、功耗以及可用性等多个方面。
接入速率是XGS ONU最基本的性能指标之一。
XGS ONU一般都会支持多种接入速率，如1G、10G、25G等，这些速率直接影响到设备的数据传输速度和带宽容量。
用户可以根据自己的需求选择不同的接入速率，以满足不同场景下的网络需求。
XGS ONU的配备接口也是一个重要的性能指标。
由于XGS ONU 需要与其他设备进行连接，在不同的场景下需要不同的接口类型，比如以太网口、光口、指示灯等。
XGS ONU的接口配备情况需要能够满足不同场景下的接入需求，同时还需要考虑设备的灵活性和可扩展性。
XGS ONU的功耗也是一个需要重点考虑的性能指标。
在现代社会中，节能环保越来越受到人们的重视，设备的功耗一定程度上影响到了网络的运行成本和环境保护。
生产商在设计XGS ONU时需要尽可能降低设备的功耗，并确保设备在长时间运行时能够保持较低的功耗。
XGS ONU的可用性也是一个需要重点关注的性能指标。
可用性通常指设备在一定时间内能够正常工作的概率，是评估设备稳定性和可靠性的重要指标。
为了提高XGS ONU的可用性，生产商需要在设计和生产过程中严格控制设备的质量，并定期进行设备升级和维护，确保设备能够稳定运行。
XGS ONU的性能指标是评估设备质量和性能的重要依据。
作为网络设备的核心之一，XGS ONU的性能指标直接关系到网络的稳定运行和数据传输速度。
用户在选择和使用XGS ONU时需要根据自己的需求和场景选择合适的设备，并密切关注设备的性能指标，以确保网络的正常运行和数据传输速度。
【本文总字数：418】第二篇示例：XGS ONU是一种用于光网络的设备，主要用于接入用户家庭或企业的光纤网络。
在现代的通信网络中，ONU是一个非常重要的设备，它具有多种功能和指标，下面将详细介绍XGS ONU的一些重要指标。
无线路由器的传输速度测试
无线路由器的传输速度测试无线路由器作为我们日常生活中不可或缺的网络设备之一，其传输速度直接影响到我们的网络体验。
而为了客观评估和测试无线路由器的传输速度，我们可以采用以下方法和工具进行测试。
一、测试工具准备在进行无线路由器传输速度测试之前，我们首先需要准备以下测试工具：1. 一台主机设备（如笔记本电脑或台式机）：用于进行测试连接和实际下载上传操作。
2. 一台无线路由器：作为被测试对象，可以是任意型号和品牌的无线路由器。
3. 一个网络测试软件或网站：用于测量无线路由器的传输速度。
二、连接测试网络在进行传输速度测试之前，我们需要正确连接测试网络，确保测试结果的准确性。
以下是连接步骤：1. 打开主机设备，并确保其已连接到无线路由器的Wi-Fi网络中。
2. 确保无线路由器已连接到互联网，并且其无线信号强度良好。
三、选择测试工具在选择测试工具时，我们可以根据自己的需求和实际情况选择合适的工具。
以下是几种常用的测试工具：1. Speedtest网站：Speedtest是一个网站平台，可以测量无线路由器的下载和上传速度。
只需打开Speedtest网站，点击“开始测试”按钮即可。
2. iPerf工具：iPerf是一种网络性能测量工具，可以在两个主机之间进行测速。
通过在一台主机上运行iPerf服务器端，另一台主机上运行iPerf客户端，可以测量出无线路由器的传输速度。
3. NetStress软件：NetStress是一款免费的网络性能测试软件，可以测试网络的吞吐量和响应时间。
四、进行传输速度测试选择了合适的测试工具后，我们可以开始进行无线路由器的传输速度测试了。
以下是详细步骤：1. 打开选定的测试工具，按照其提供的操作指南进行设置和测试参数调整。
2. 在测试工具中选择测试服务器的位置，选择距离最近或网络质量最好的服务器。
3. 点击开始测试按钮，测试工具会开始测量无线路由器的下载和上传速度。
4. 测试工具通常会显示测速结果，包括下载速度、上传速度和延迟等数据。
无线路由器
设置
0 1
参数
0 2
其它参数
0 4
数据传输率
0 6
工作频率
0 3
协议标准
0 5
信号覆盖
（举例） 产品型号 DIR-635处理器 AR5008 固定广域网接口 1×10/100Mbps固定局域网接口 4×10/100Mbps 支持协议 TCP/IP协议无线标准 IEEE 802.11n,IEEE 802.11g,IEEE 802.11b 传输速率 300Mbps VPN支持支持VPN功能 防火墙支持支持防火墙 Qos支持支持QoS功能
要想配置无线路由器，必须让PC的IP地址与无线路由器的管理IP在同一网段，子网掩码用系统默认的即可， 网关无需设置。到2013年，大多数的无线路由器只支持Web页面配置方式，而不支持Telnet等配置模式。
在浏览器的网址栏中，输入无线路由器的管理IP，桌面会弹出一个登录界面，将用户名和密码填写进入之后， 我们就进入了无线路由器的配置界面。
优点
智能管理配备
双WAM3.75Gwireless-N宽带无线路由器，让您在WIFI安全保证下，随时随地享受极速连网络生活，永不掉 线，智能管理配备了最新的3G和Wireless-N技术，能够自由享受无忧的网络连接，无论是在室外会议、展会、会 场、工厂、家里。通过USB2.0接口，该硬件可以让你的台式电脑和笔记本享用有线或者无线网线网络。轻松下载 图片，高清晰视频，运行多媒体软件，观赏电影或者与你客户、团队成员、朋友或者家人共享文件。这个路由器 甚至可以作为打印机服务器，Webcam或者FTP服务器使用，实现硬件的网络共享。
其他参数
加密
802.1x认证
Wi-Fi联盟制定的过渡性无线网络安全标准，相当于802.11i的精简版，使用了TKIP(Temporal Key Integrity Protocal)数据加密技术，虽然仍使用RC4加密算法，但使用了动态会话密钥。
什么是网络性能指标网络性能指标有哪些
什么是网络性能指标网络性能指标有哪些导读什么是网络性能指标？网络性能指标有哪些？这些一定要考虑的！什么是网络性能指标？网络性能指标有哪些？这些一定要考虑的！一、什么是网络性能指标网络性能指标，是衡量网络性能的指标，包括带宽、时延、带宽时延积。
二、网络性能指标有哪些端到端的网络性能指标包括传输线路指标，网络时延指标和网络设备指标。
1.1传输线路指标传输线路指标包括传输线路的平均利用率、忙时利用率、可用率、丢包率、网络时延。
1.1.1 传输线路平均利用率极限值：60%对象：传输线路计算方法：传输线路平均利用率＝电路24小时的平均传输速率/电路带宽×100%平均利用率性能指标只适用网络正常运行的条件下。
当传输线路的24小时平均利用率超过60%时，将会影响网络的整体性能，需要进行线路提速。
1.1.2 传输线路忙时利用率极限值：85%对象：传输线路计算方法：传输线路忙时利用率＝电路忙时传输速率/电路带宽×100%当传输线路的忙时利用率超过85%时，将会影响网络的整体性能，需要进行线路提速。
1.1.3 传输线路可用率极限值：99.5%对象：传输线路计算方法：传输线路可用率＝（电路总工作时长－电路故障阻断时长）/电路总工作时长×100%电路总工作时长为一个月电路运行的总时间（以分钟为单位），电路故障阻断时长为当月阻断电路的历时的代数和。
当传输线路的可用率低于99.5%时，将会影响网络的整体性能，需要更换中继电路。
1.1.4 传输线路丢包率极限值：5%对象：传输线路计算方法：传输线路丢包率＝传输线路丢包数/传输线路总包数×100%当传输线路的丢包率超过5%时，将会影响网络的整体性能，需要更换中继电路。
1.2网络时延端到端网络时延受传输线路时延，网络设备时延等因素影响。
1.2.1传输时延传输时延由传输线路和设备时延两部分组成。
如：基于光缆的传输线路时延约为0.0054ms/Km，根据公安网络拓扑，在155M端到端传输线路上的时延应该小于10ms。
最全交换机路由器参数性能及设备选型
附录一：交换机的性能参数和使用选型4.1 交换机性能参数交换机参数是使用者用来衡量交换机用途、性能的重要参考依据，任何一个网络在施工之前都必须经严格的论证，论证的过程就包括网络拓扑结构的分析，节点设备功能的确定等环节；其中设备功能的确定主要是根据该网络的业务要求而确定，也就是能常所说的设备选型，而选购者也就是根据交换机相应的性能参数来选购所需设备。
例如该网络用户需要满足的最小带宽、用户节点数量、是否支持远程网络管理、该交换机有多少个扩展槽、支持那些网络协议、是否支持VLAN、端口数量等等。
4.1.1基本参数基本参数是设备选型时的主要参考标准，通常从这些参数中就能了解该设备的主要信息，判断是否满足建网要求等，例如我们需要购买一台支持网管功能的第三层千兆企业级模块化以太网交换机，这些参数年中就标明了设备类型。
主要类型参考如下。
1.设备类型交换机的分类标准多种多样，常见的有以下几种：（1）根据网络覆盖范围分局域网交换机和广域网交换机。
（2）根据传输介质和传输速度划分以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、10千兆以太网交换机、ATM交换机、FDDI交换机和令牌环交换机。
（3）根据交换机应用网络层次划分企业级交换机、校园网交换机、部门级交换机和工作组交换机、桌机型交换机。
（4）根据交换机端口结构划分固定端口交换机和模块化交换机。
（5）根据工作协议层划分第二层交换机、第三层交换机和第四层交换机。
（6）根据是否支持网管功能划分网管型交换机和非网管理型交换机。
2.交换方式目前交换机在传送源和目的端口的数据包时通常采用直通式交换、存储转发式和碎片隔离方式三种数据包交换方式。
目前的存储转发式是交换机的主流交换方式。
（1）、直通交换方式（Cut-through）采用直通交换方式的以太网交换机可以理解为在各端口间是纵横交叉的线路矩阵电话交换机。
它在输入端口检测到一个数据包时，检查该包的包头，获取包的目的地址，启动内部的动态查找表转换成相应的输出端口，在输入与输出交叉处接通，把数据包直通到相应的端口，实现交换功能。
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路由器技术的发展趋势 Development Trends of Router Technology
摘要：文章对路由器中的一些关键技术，主要包括路由器工作原理、路由器体系结构、业务流分类技术、队列管理技术、队列调度技术，进行了较为详细的描述和分析。 关键词：高速路由器 体系结构 流分类 队列管理 队列调度 Abstract:Key technologies of high-speed router, such as the working principle and architecture of router, flow classification technology, queue management technology and queue scheduling technology, are described and analyzed in detail Key words:High-speed router Architecture Flow classification Queue management Queue scheduling
文章编号：1009－6868(2001)04－0019－05 文献标识码：A 中图分类号：TN915.05 因特网正飞速发展，主要表现在如下几个方面：xDSL、HFC和无线接入等多样化的宽带接入技术，视频点播、电子商务等多样化的网络应用，DWDM技术的出现使得网络干线带宽的成倍增加和几乎畅通无阻。新的应用对因特网提出了更多更高的要求，其中最重要的便是服务质量保证。服务质量保证对于这些新应用的成功实施具有重要的意义，同时网络服务质量保证能力的提高又能促进更多新应用的出现。网络服务质量的保证通常有两种途径：在有限网络带宽的基础上采用先进的服务质量(QoS)保证机制，或者提供足够的网络带宽。不论采用那种途径都会涉及到网络的三大组成部件：网络终端设备、网络链路、网络交换或者中转接点(这里指路由器)。目前，网络链路的带宽由于 DWDM技术的出现已经得到了成倍的增加，同时网络终端设备的处理能力也基本能满足各种新应用的需求。然而路由器的速度却跟不上链路带宽的飞速增长，正成为整个因特网发展的瓶颈所在；同时路由器是整个因特网的核心组件，需要有更多更好的智能性，这对提高整个网络的性能起着重要的作用。
高速化和智能化正成为下一代路由器的发展方向和目标。未来核心路由器可能的发展方向是：混合式输入输出排队的体系结构、分布式的队列调度机制、并行式输入调度技术、分组转发速度的高速化、分组处理的职能化(可能会借助于网络处理器)。
1 路由器工作原理 路由器工作在OSI七层协议的第3层——网络层。它负责接收来自各个网络入接口的分组，并把分组从其相应的出接口转发出去。这里涉及到两个方面：首先找到分组相应的出接口，这只需查找路由表即可，因为每个路由器都会有一个(通过路由协议来形成的)路由表；其次把分组从入接口发到出接口，这取决于路由器的体系结构。
路由器的功能可以分为两个层面：控制通路和数据转发通路。控制通路主要完成系统配置和管理、选路等功能，它负责维护、更新和发布路由表的信息。数据转发通路只是通过查路由表来完成相对简单的数据转发，主要包括：转发决策、入口和出口之间的转发、出口链路调度。设计高速路由器的关键是提高分组转发的速度，主要便是提高数据通路各功能部件的处理速度。
(1)分组转发决策 每到来一个分组时，根据分组中所携带的目的地地址来对路由表进行搜索，从而得到此分组的输出端口。同时，下一跳媒体访问控制子层(MAC)地址附加到分组的前面，另外原来IP分组头中的透明链路层(TTL)字段减1(如果TTL为零，则丢弃此分组)，然后生成新的头校验和。
(2)入口和出口之间的转发 其具体的转发方式取决于路由器的体系结构。如果采用共享缓存的方式，则共享缓存区作为入口和出口之间交流数据的一个场所，入口往里面写数据，出口从里面读取数据。另外，分组也可以通过入口和出口之间的背板(Backplane)进行传输。
(3)出口链路调度 当分组到达出口时，在发往链路之前，可能需要排队等候。传统的路由器大多采用先入先出(FIFO)的排队方式。但是先进的路由器会为不同的业务流提供不同的分组队列，在这些不同的队列之间采用优先级调度、轮询调度、公平排队等调度机制来为不同的业务流提供更好的服务质量保证，包括丢包率、调度时延、吞吐量等。
由于路由器涉及到对分组的接收和发送，排队现象不可避免，这种排队在入接口和出接口上都可能发生，随之而来的便是对队列的管理和调度。另外，即使是在一个入接口上，也会收到来自不同业务流的分组，如果要对不同的业务流提供不同的服务质量，就需要路由器首先对这些进来的业务流进行区分或者分类，然后再对这些业务流进行不同的处理。对业务流的区分由专门的业务流分类算法来完成，业务流分类是控制通路所要完成的功能之一。
2 路由器体系结构 评价路由器性能好坏的指标参数通常有如下几个方面： 高分组转发速率。考虑到网络规模的扩大、应用的急剧增加以及链路带宽的增加，路由器必须具
有高速的分组转发速度。 多业务支持。由于大多数的骨干网络都支持ATM和IP，所以路由器必须能够支持这些不同的网络
业务流。 确定性小的调度时延。实时的语音和视频业务流在通过网络时需要可预知的且较小的时延，这需
要路由器的支持。 服务质量。路由器还必须能够给不同的业务流提供区分的服务质量保证，而且这种区分的服务质
量是可配置的。 对组播的有效支持。组播业务将会成为未来因特网上的一种重要业务，路由器必须能够提供对大
量组播业务同时传输的有效支持。 高可用性。用在骨干因特网上的高速路由器需要处理大量不断的数据传输，不允许因为软件升级
等原因而突然停止工作。 2.1 传统的路由器 传统的路由器主要基于一个通用的计算机来进行构建(见图1)，是一种基于单总线、单CPU的结构，包括一条共享中央总线、一个中央处理器、内存、一些输入输出线路卡。其分组处理过程如下：每个从线路卡入端口进来的分组首先经过共享总线送到中央处理器进行转发决定处理，然后再经这一条共享总线发到相应的出端口。这种单总线单CPU体系结构的路由器性能受到很大的限制，原因是单个的中央处理器要完成所有的处理任务会限制系统总的吞吐率。另外每个分组必须经过共享总线两次，所有的分组都争用这一条总线，这也大大限制了路由器总吞吐率的提高。
图1 传统路由器体系结构 2.2 单总线多CPU结构路由器 为了解决单CPU的处理瓶颈，随后又出现了多CPU的体系结构(见图2)，每个线路卡上都有一个独立CPU，实现了简单的并行处理。线卡上各个独立的CPU负责收发本接口的数据包、管理收发分组单元、查询本地路由表、作出转发决定。每个分组从入口到出口只需经过共享总线一次。中央处理器则完成路由器所有的其他控制、配置和管理功能。所有收到的控制分组都会送到中央路由器里进行处理，然后再把一些控制信息(比如路由表更新消息)回送到各线卡上去。另外，现在有的路由器在线卡上用基于特定应用的ASIC芯片取代通用的CPU处理芯片来进一步提高转发决定、队列管理和调度、总线访问仲裁等的处理速度，这是因为尽管通用CPU处理芯片的速度在一直增加，但还是跟不上线路速度的增加。这种体系结构的优点是：分组的转发决定由每个线卡上独立的CPU来完成，数据分组只经过共享总线一次，线卡上有路由高速缓存(Cache)能进一步加快转发决定的速度。 图2 单总线多CPU路由器体系结构 2.3 基于交换矩阵的路由器 单总线结构路由器的最大缺陷在于一次只能有一个分组从入口交换到出口。如果能在入口和出口之间有多条数据传输通路，则能解决这种问题，同时大大提高系统的吞吐率。基于这种想法，同时借鉴ATM交换机结构的优点，提出了基于交换机结构的新一代路由器体系结构(见图3)。一个N×N的非复合交换机构由N2个交换开关构成，分组可以直接从输入端经过交换开关流向输出端。交换机构可以允许多个分组同时通过不同的线路进行传送，从而使系统总的吞吐率得到显著的提高。在这种结构中，可能在入口和出口都存在分组的排队现象，会涉及到输入和输出侧的队列调度机制。同时为了缓解输出侧和交换机构的压力，先进的路由器大都提供了“后压(Backpressure)反馈”的流控机制，当输出端队列发生拥塞时，它可以主动向输入端发一个反馈信号，要求降低其流量注入速度。这类似于以太网中的后压流控机制。这种结构由于其较高的分组转发速度和良好的可扩展性，是设计未来高速核心路由器的一种较为理想的方案。
图3 基于交换机结构的路由器体系 2.4 未来光交叉连接路由器 由于DWDM及其相关技术的飞速发展和商用化，光互联网已经成为未来因特网发展的一个重要趋势和方向。光互联网的一个重要问题是如何解决IP over DWDM，最为重要的设备便是可能需要有路由功能的光交叉连接设备(OXC)，本文暂且称为光交叉连接路由器。最近AT＆T的研究人员提出了一种基于光交叉连接的智能路由器结构(见图4)，它包括了电路由器的功能和光层交叉连接的功能。IP层负责完成电域的一些较为复杂的控制管理功能，包括：寻址、路由、全网拓扑发现、业务量工程、服务质量控制、对光资源的管理(光路的建立和波长的分配)、网络故障恢复等。光层交叉连接器(OLXC)负责连接入口和出口之间的高速光通道，它通过交换式的光通路来提供高速动态的连接。IP层拥有光层的资源，对之进行分配和管理，负责各光交叉连接路由器之间信令和控制消息的处理，而光层只需要负责简单的传输即可。
图4 未来光交叉连接路由器 2.5 主动网络路由器 随着主动网络技术的发展和进一步成熟，主动网络路由器的需求不可避免。这种路由器需要提供可编程的能力，能够执行分组里携带的代码，或者根据每个分组里提供的特殊信息对分组进行不同的路由选择或转发处理。主动式路由器可以在现有路由器硬件结构的基础上添加数据分组主动处理功能而构成。最近，华盛顿大学的研究人员提出了一种高性能主动式路由器体系结构(见图5)。每个物理接口上包括一个端口处理器(PC)和一个处理引擎(PE)。PC完成对分组的分类、缓存和调度，主要由一个分组分类和排队的处理芯片来完成；PE通过一个主动处理芯片(APC)来完成对分组的个性化处理，主动处理芯片通常包括一个或者几个带动态随机存储器(DRAM)的处理器，处理器之间、处理器与队列控制器之间、处理器与片外动态随机存储器之间通过主动处理芯片上I/O通道进行通信。
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