高性能路由器技術(shù)體系、關(guān)鍵問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)

余思淼

摘 要

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，使的計(jì)算機(jī)進(jìn)入了千家萬(wàn)戶，使得網(wǎng)絡(luò)用戶出現(xiàn)了大規(guī)模的增加，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能要求逐漸的提高，而在使用網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程中，高性能路由器起到了重要的作用，可以在網(wǎng)絡(luò)中起到節(jié)點(diǎn)的作用，更好的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，為了使其在應(yīng)用中發(fā)揮出更大的作用，本文就對(duì)高性能路由器技術(shù)體系、關(guān)鍵問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分心，首先對(duì)高性能路由器技術(shù)體系進(jìn)行了分析，然后對(duì)關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了闡述，最后對(duì)發(fā)展全趨勢(shì)進(jìn)行了討論，以使人們對(duì)其更加的了解，更好的在實(shí)際中進(jìn)行應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】高性能路由器 技術(shù)體系 關(guān)鍵問(wèn)題 發(fā)展趨勢(shì)

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，促進(jìn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，不論是在人們的生活中，還是工作中，都對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用，有效推動(dòng)了社會(huì)快速的發(fā)展。而網(wǎng)絡(luò)的使用過(guò)程中，高性能路由器起到了重要的作用，根據(jù)其容量的不同，可以將其分為兩種類型，一種為GSR路由器，另一種為TSR路由器，而由于在當(dāng)前階段中，社會(huì)發(fā)展中出現(xiàn)的信息含量較大，因此，對(duì)TSR路由器的研究具有重要的意義，本文就以其為研究對(duì)象，以使該路由器能被更好的進(jìn)行應(yīng)用。

1 高性能路由器技術(shù)體系

在當(dāng)前階段中，TSR路由器使用的技術(shù)體系有很多，根據(jù)不同的使用要求，采用不同的技術(shù)體系，如集中交換式體系、光電集成式體系、單元互連式體系，其中單元互連式體系應(yīng)用的最為廣泛，可以在不同類型的網(wǎng)絡(luò)中被使用。在該體系中，根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑的多少，可以將其分為兩種形式，第一種形式為單路徑單元互連式體系，在該體系中，各個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元之間互不影響，各自與各自的互連單元進(jìn)行連接，也就是說(shuō)，當(dāng)有數(shù)據(jù)進(jìn)入到路由當(dāng)中，只需要進(jìn)行一次轉(zhuǎn)發(fā)，就會(huì)到達(dá)相應(yīng)的位置；第二種為多路徑單元互連式技術(shù)體系，在該體系中，有多層次的轉(zhuǎn)化單元，并且在同一層次的轉(zhuǎn)發(fā)單元中，還互相進(jìn)行連接，當(dāng)數(shù)據(jù)進(jìn)入路由器中，可以有多條路徑對(duì)其進(jìn)行處理，然后才可以將其導(dǎo)出。

不同的體系有不同的優(yōu)點(diǎn)于缺點(diǎn)，在單路徑單元互連式體系中，其主要的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)操作較為簡(jiǎn)單，很容易在現(xiàn)實(shí)中實(shí)現(xiàn)，并且擴(kuò)展能力較強(qiáng)等。其主要的缺點(diǎn)是就是各個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元之間不能互通，導(dǎo)致路由的容量不能過(guò)大；在多路徑單元互連式體系中，其主要的優(yōu)點(diǎn)就是各個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)單元之間互相連接，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)處理的同時(shí)，還能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，為之后的利用提供保證。其缺點(diǎn)是由于路經(jīng)過(guò)多，數(shù)據(jù)的傳遞時(shí)間往往不是很統(tǒng)一。

2 高性能路由器技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題

2.1 并行處理技術(shù)

在TSR路由器使用的過(guò)程中，需要流經(jīng)的比特容量往往較大，就要求其端口處理能力較強(qiáng)，一般要求其不低于10Gbit/s，而在該路由器結(jié)構(gòu)中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的結(jié)構(gòu)有很多，其中最主要的有以下幾個(gè)，如鏈路層、轉(zhuǎn)發(fā)單元、交換單元、調(diào)度單元等，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行很多步驟的處理，因此，為了使其達(dá)到數(shù)據(jù)處理能力的要求，就要使用到并行處理技術(shù)。根據(jù)使用的技術(shù)方式不同，可以將其分為兩種形式，一種為無(wú)阻塞并行，端與端之間無(wú)阻塞，使數(shù)據(jù)處理的完整性得到了保證；另一種為有阻塞并行，利用智能平衡技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而使數(shù)據(jù)流得到均勻的分配。同時(shí)，兩種并行處理技術(shù)之間還有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是可以有效的提高數(shù)據(jù)處理的速度，但是數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間就會(huì)得到一定的延長(zhǎng)。

2.2 大容量交換技術(shù)

當(dāng)前，對(duì)大容量交換技術(shù)的具體定義存在著爭(zhēng)議，而且由于設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)，存在一定的差異，使其本身所具有的阻塞性能時(shí)刻發(fā)生著變化。這種動(dòng)態(tài)的變化不僅與交換網(wǎng)絡(luò)的輸入端有關(guān)，還與信息數(shù)據(jù)的分組存在一定的關(guān)聯(lián)性。交換網(wǎng)絡(luò)在其達(dá)到最大值時(shí)，人們通常將此時(shí)交換網(wǎng)絡(luò)的能力稱之為峰值交換能力，有些企業(yè)設(shè)置將此時(shí)交換網(wǎng)絡(luò)所具有的容量視為路由器的容量。但是，這種說(shuō)法具有一定的問(wèn)題。根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究表明，其端口的吞吐率才與其容量有關(guān)，所以應(yīng)將端口吞吐率作為衡量其容量的重要標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 高速互連技術(shù)

在TSR路由器中，可以將其看做是很多的模塊，這樣不僅可以在使用過(guò)程中更好的對(duì)其進(jìn)行調(diào)試，而且對(duì)于之后的維護(hù)工作也非常的重要。而在該路由器中，處理數(shù)據(jù)的速度往往較快，因此，高速互連技術(shù)的使用具有重要的意義。在當(dāng)前階段中，使用的互連技術(shù)有很多，如高速串行差分電互連、基于VCSEL技術(shù)的并行光模塊互連等，在不同的應(yīng)用情況下，選擇不同的互連技術(shù)進(jìn)行使用，尤其是最后一種互連技術(shù)，其性價(jià)比較高，更是被進(jìn)行了大范圍的使用。

3 高性能路由器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷提高，高性能路由器技術(shù)也會(huì)在不斷的發(fā)展，其主要可以向著以下幾個(gè)方面發(fā)展：首先是硬件方面，可以對(duì)高速報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)、大容量分組技術(shù)等進(jìn)行使用；其次是在軟件方面，可以向著持續(xù)性路由功能方面發(fā)展；在綜合業(yè)務(wù)方面，可以使用集群技術(shù)、智能化技術(shù)等。

4 總結(jié)

綜上所述，在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的過(guò)程中，高性能路由器具有重要的作用，有效的對(duì)其進(jìn)行使用，就要加強(qiáng)對(duì)其進(jìn)行了解，使其發(fā)揮的作用更加的巨大。本文就從技術(shù)體系、技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題兩個(gè)方面進(jìn)行了討論，以使人們對(duì)其具有更深的了解，同時(shí)，還對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了一定的預(yù)測(cè)，而且本人相信，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與完善，這些預(yù)測(cè)一定會(huì)成為現(xiàn)實(shí)，更好的在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行使用。

參考文獻(xiàn)

[1]曾鳴，楊雍琦，劉敦楠等.能源互聯(lián)網(wǎng)“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)營(yíng)模式及關(guān)鍵技術(shù)[J].電網(wǎng)技術(shù)，2016，03（01）：114-124.

[2]李偉，許帥.高性能單機(jī)路由器在中國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2015，11（07）：87-91.

[3]岳峰，李潤(rùn)豐，陳田等.基于隨機(jī)路由的高性能片上路由器設(shè)計(jì)與仿真[J].電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào)，2013，06（07）：669-675.