路由技术 中小企业路由器芯片发展历程介绍

2010-01-04 09:35:53来源: 赛迪网

  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管理工作,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容易添加新开发的功能,也就是说:不是面向网络通信需要特殊设计的。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。在32位嵌入式处理器市场主要有Motorola,ARM,MIPS,TI,Hitachi等公司, 有些生产通用微处理器的公司,象Intel、Sun和IBM等,也生产嵌入式的微处理器,但不是专业生产,人们更熟悉如INTEL的Pentium 。

  第一代的路由器是基于嵌入式微处理器的嵌入式系统,有专门的电路、接口及操作系统,是一台专门的设备,已经不再是基于通用微处理器、通用接口、通用操作系统的PC了。Cisco2501路由器就是第一代路由器的典型代表,其CPU是MOTOROLA 68030 20MHz处理器,这个处理芯片相当于INTEL早期的80386通用处理器。

  目前,嵌入式微处理器大量应用在各网络设备供应商的中低端路由器产品中,不管是思科的通用路由器系列,还是小企业、家庭中用的宽带路由器产品,都可以见到它们的身影。

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关键字:路由  芯片

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/wltx/2010/0104/article_275.html
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