隨著我國路由行業(yè)的發(fā)展，路由器技術(shù)也在不斷的革新和升級，從第一代到第五代，路由技術(shù)正在一步步想智能化邁進，在通信網(wǎng)絡(luò)中的作用更加的重要，實現(xiàn)業(yè)務(wù)靈活性和高性能的有機結(jié)合。

第一代路由器技術(shù)：集中轉(zhuǎn)發(fā)，總線交換

典型產(chǎn)品：華為Quidway R2500系列路由器。

最初的IP網(wǎng)絡(luò)并不大，其網(wǎng)關(guān)所需要連接的設(shè)備及其需要處理的負(fù)載也很小。這個時候網(wǎng)關(guān)（路由器）基本上可以用一臺計算機插多塊網(wǎng)絡(luò)接口卡的方式來實現(xiàn)。接口卡與中央處理器（CPU）之間通過內(nèi)部總線相連，CPU負(fù)責(zé)所有事務(wù)處理，包括路由收集、轉(zhuǎn)發(fā)處理、設(shè)備管理等。網(wǎng)絡(luò)接口收到報文后通過內(nèi)部總線傳遞給CPU，由CPU完成所有處理后從另一個網(wǎng)絡(luò)接口傳遞出去。

第二代路由器技術(shù)：集中+分布轉(zhuǎn)發(fā)，接口模塊化，總線交換

典型產(chǎn)品：華為Quidway R3600系列路由器。

由于每一個報文都要經(jīng)過總線送交CPU處理，隨著網(wǎng)絡(luò)用戶的增多，網(wǎng)絡(luò)流量的增大，接口數(shù)量、總線帶寬和CPU的瓶頸就越來越突出。于是很自然地想到如何提高網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)量，如何把CPU和總線的負(fù)擔(dān)降下來？為了解決這個問題，第二代路由器技術(shù)就在網(wǎng)絡(luò)接口卡上進行一些智能化處理，由于網(wǎng)絡(luò)用戶通常只會訪問少數(shù)的幾個地方，因此可以考慮把少數(shù)常用的路由信息采用Cache技術(shù)保留在業(yè)務(wù)接口卡上，這樣大多數(shù)報文就可以直接通過業(yè)務(wù)板Cache的路由表進行轉(zhuǎn)發(fā)，以減少對總線和CPU的需求。對于Cache中不能找到的報文送交CPU處理。

第三代路由器技術(shù)：分布轉(zhuǎn)發(fā)，總線交換

典型產(chǎn)品：華為Quidway NetEngine 16/08系列路由器。

90年代以后Web技術(shù)的出現(xiàn)，使IP網(wǎng)絡(luò)得到迅猛的發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)用戶的訪問面得到很大的拓寬，用戶訪問的地方已不像以前那樣固定，這樣往往出現(xiàn)無法從Cache中找到路由的現(xiàn)象，于是總線和CPU瓶頸的問題再次出現(xiàn)。另外由于用戶的增加，路由器技術(shù)的接口數(shù)量不足也暴露出來了。為了解決這個問題，第三代路由器技術(shù)應(yīng)運而生。第三代路由器技術(shù)采用全分布式結(jié)構(gòu)—路由與轉(zhuǎn)發(fā)分離的技術(shù)，主控板負(fù)責(zé)整個設(shè)備的管理和路由的收集、計算功能，并把計算形成的轉(zhuǎn)發(fā)表下發(fā)到各業(yè)務(wù)板；各業(yè)務(wù)板根據(jù)保存的路由轉(zhuǎn)發(fā)表能夠獨立進行路由轉(zhuǎn)發(fā)。另外總線技術(shù)也得到了較大的發(fā)展，通過總線、業(yè)務(wù)板之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)完全獨立于主控板，實現(xiàn)了并行高速處理，使得路由器技術(shù)的處理性能成倍提高。

第四代路由器技術(shù)：ASIC分布轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)交換

典型產(chǎn)品：Juniper M40/160系列產(chǎn)品。

九十年代中后期，隨著IP網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)化，Web技術(shù)出現(xiàn)以后，Internet技術(shù)得到空前的發(fā)展，Internet用戶迅猛增加。網(wǎng)絡(luò)流量特別是核心網(wǎng)絡(luò)的流量以指數(shù)級增長，傳統(tǒng)的基于軟件的IP路由器技術(shù)已經(jīng)無法滿足網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要。以常見的主干節(jié)點2.5G POS端口為例，按照IP最小報文40字節(jié)計算，2.5G POS端口線速的流量約為6.5Mpps。而且報文處理中需要包含諸如QoS保證、路由查找、二層幀頭的剝離/添加等復(fù)雜操作，以傳統(tǒng)的做法是不可能實現(xiàn)的。于是一些廠商提出了ASIC實現(xiàn)方式，它把轉(zhuǎn)發(fā)過程的所有細(xì)節(jié)全部采用硬件方式來實現(xiàn)。另外在交換網(wǎng)上采用了CrossBar或共享內(nèi)存的方式解決了內(nèi)部交換的問題。這樣，路由器技術(shù)的性能達到千兆比特，即早期的千兆交換式路由器（Gigabit Switch Router，GSR）。

第五代路由器技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)處理器分布轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)交換

典型產(chǎn)品：華為Quidway NetEngine 80/40系列產(chǎn)品。

從上面的發(fā)展過程我們可以看到，每一次的技術(shù)進步都是因為隨著業(yè)務(wù)發(fā)展而出現(xiàn)了新的需求。不過在前互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)泡沫時代，主要的矛盾集中在路由器的轉(zhuǎn)發(fā)性能上，所以前四代的路由器技術(shù)的最大進步在于速度。但是在寬帶互聯(lián)網(wǎng)一路高歌迅速發(fā)展的同時，作為其基礎(chǔ)的IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的缺陷也就越來越充分地暴露出來。網(wǎng)絡(luò)無管理無法運營的問題、IP地址缺乏問題、IP業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量問題、IP安全等問題都在嚴(yán)重阻礙網(wǎng)絡(luò)進一步發(fā)展。隨著寬帶互聯(lián)網(wǎng)泡沫的破滅，人們進行了深刻的反省—業(yè)務(wù)才是網(wǎng)絡(luò)的真正價值所在，一切的技術(shù)要求都應(yīng)圍繞著業(yè)務(wù)來進行。各種新技術(shù)也紛紛出現(xiàn)，比如網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)、用戶管理技術(shù)、業(yè)務(wù)管理技術(shù)、MPLS技術(shù)，VPN技術(shù)，可控組播技術(shù)、IP-QoS技術(shù)，流量工程技術(shù)等。

IP標(biāo)準(zhǔn)也在逐步修改成熟。隨著新技術(shù)的出現(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)化的進展，對高速路由器的業(yè)務(wù)功能要求也越來越高?；谶@些問題，第四代路由器技術(shù)采用ASIC技術(shù)的固有的不靈活、業(yè)務(wù)提供周期長等缺陷也不可避免地出現(xiàn)了。第五代路由器技術(shù)在硬件體系結(jié)構(gòu)上繼承了第四代路由器技術(shù)的成果，在關(guān)鍵的IP業(yè)務(wù)流程處理上采用了可編程的、專為IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)處理器技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)處理器（NP）通常由若干微處理器和一些硬件協(xié)處理器組成，多個微處理器并行處理，通過軟件來控制處理流程。對于一些復(fù)雜的標(biāo)準(zhǔn)的操作(如內(nèi)存操作、路由表查找算法、QoS的擁塞控制算法、流量調(diào)度算法等)采用硬件協(xié)處理器來提高處理性能。這樣實現(xiàn)業(yè)務(wù)靈活性和高性能的有機結(jié)合。

第五代路由器技術(shù)滿足IP業(yè)務(wù)發(fā)展要求

第五代路由器技術(shù)的出現(xiàn)，極大地滿足了當(dāng)前數(shù)據(jù)、語音、圖像綜合承載的需求，并大大增強了網(wǎng)絡(luò)對MPLS VPN的支持能力。由于第五代路由器技術(shù)在業(yè)務(wù)特性上所具有的強大優(yōu)勢，所以已成為當(dāng)前建設(shè)寬帶骨干網(wǎng)絡(luò)、匯聚網(wǎng)絡(luò)的首選。隨著成本的進一步降低與網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的進一步豐富，采用網(wǎng)絡(luò)處理器技術(shù)的第五代路由器技術(shù)正在向網(wǎng)絡(luò)的更低端發(fā)展。