路由器原理及常用的路由協(xié)議、路由算法5

5 新一代路由器

由于多媒體等應用在網(wǎng)絡(luò )中的發(fā)展，以及ATM、快速以太網(wǎng)等新技術(shù)的不斷采用，網(wǎng)絡(luò )的帶寬與速率飛速提高，傳統的路由器已不能滿(mǎn)足人們對路由器的性能要求。因為傳統路由器的分組轉發(fā)的設計與實(shí)現均基于軟件，在轉發(fā)過(guò)程中對分組的處理要經(jīng)過(guò)許多環(huán)節，轉發(fā)過(guò)程復雜，使得分組轉發(fā)的速率較慢。另外，由于路由器是網(wǎng)絡(luò )互連的關(guān)鍵設備，是網(wǎng)絡(luò )與其它網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行通信的一個(gè)“關(guān)口”，對其安全性有很高的要求，因此路由器中各種附加的安全措施增加了CPU的負擔，這樣就使得路由器成為整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)上的“瓶頸”。

傳統的路由器在轉發(fā)每一個(gè)分組時(shí)，都要進(jìn)行一系列的復雜操作，包括路由查找、訪(fǎng)問(wèn)控制表匹配、地址解析、優(yōu)先級管理以及其它的附加操作。這一系列的操作大大影響了路由器的性能與效率，降低了分組轉發(fā)速率和轉發(fā)的吞吐量，增加了CPU的負擔。而經(jīng)過(guò)路由器的前后分組間的相關(guān)性很大，具有相同目的地址和源地址的分組往往連續到達，這為分組的快速轉發(fā)提供了實(shí)現的可能與依據。新一代路由器，如IP Switch、Tag Switch等，就是采用這一設計思想用硬件來(lái)實(shí)現快速轉發(fā)，大大提高了路由器的性能與效率。

新一代路由器使用轉發(fā)緩存來(lái)簡(jiǎn)化分組的轉發(fā)操作。在快速轉發(fā)過(guò)程中，只需對一組具有相同目的地址和源地址的分組的前幾個(gè)分組進(jìn)行傳統的路由轉發(fā)處理，并把成功轉發(fā)的分組的目的地址、源地址和下一網(wǎng)關(guān)地址（下一路由器地址）放人轉發(fā)緩存中。當其后的分組要進(jìn)行轉發(fā)時(shí)，茵先查看轉發(fā)緩存，如果該分組的目的地址和源地址與轉發(fā)緩存中的匹配，則直接根據轉發(fā)緩存中的下一網(wǎng)關(guān)地址進(jìn)行轉發(fā)，而無(wú)須經(jīng)過(guò)傳統的復雜操作，大大減輕了路由器的負擔，達到了提高路由器吞吐量的目標。