第5章路由器體系結(jié)構(gòu)的演變

第5章路由器體系結(jié)構(gòu)的演變路由器的基本功能路由轉(zhuǎn)發(fā)路由器必須對(duì)每個(gè)到達(dá)本路由器的報(bào)文做出正確的轉(zhuǎn)發(fā)決策，決定報(bào)文向哪一個(gè)下一跳路由器轉(zhuǎn)發(fā)為了進(jìn)行正確的轉(zhuǎn)發(fā)決策，路由器需要在轉(zhuǎn)發(fā)表中查找能夠與轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文目的地址最佳匹配的表項(xiàng)，這個(gè)查找過程被稱為路由查找內(nèi)部交換路由器在得到了正確的轉(zhuǎn)發(fā)決策之后必須能夠?qū)?bào)文從輸入接口向相應(yīng)的輸出接口傳送，這個(gè)過程被稱為內(nèi)部交換過程WhatisRouting?R3ABCR1R2R4DEFR5R5FR3ER3DNextHopDestinationDWhatisRouting?R3ABCR1R2R4DEFR5R5FR3ER3DNextHopDestinationD163241DataOptions(ifany)DestinationAddressSourceAddressHeaderChecksumProtocolTTLFragmentOffsetFlagsFragmentIDTotalPacketLengthT.ServiceHLenVer20bytesWhatisRouting?R3ABCR1R2R4DEFR5DDD路由和轉(zhuǎn)發(fā)ABCR1R2R3R4DEFR5路由器的基本結(jié)構(gòu)路由器的基本結(jié)構(gòu)路由器的基本結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接口與物理鏈路直接相連，它包括了處理相應(yīng)物理傳輸數(shù)據(jù)報(bào)文的功能，完成報(bào)文的接收和發(fā)送工作。工作在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層轉(zhuǎn)發(fā)引擎主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，轉(zhuǎn)發(fā)引擎對(duì)接收的數(shù)據(jù)報(bào)文的頭部進(jìn)行解析，然后根據(jù)報(bào)文的分類標(biāo)識(shí)在規(guī)則表中進(jìn)行查找，得到轉(zhuǎn)發(fā)操作的目的端口。在高速路由器中，該部分采用專用硬件實(shí)現(xiàn)，在分布式體系結(jié)構(gòu)中，該部分又包含了局部轉(zhuǎn)發(fā)表。工作在網(wǎng)絡(luò)層路由器的基本結(jié)構(gòu)路由處理器運(yùn)行路由協(xié)議等的內(nèi)部處理模塊組成，它要保證整個(gè)路由器的可靠穩(wěn)定的工作，如局部轉(zhuǎn)發(fā)表和全局路由表的一致性維護(hù)等交換模塊用于連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口以及轉(zhuǎn)發(fā)引擎模塊，為它們之間的數(shù)據(jù)傳送提供高速的數(shù)據(jù)通路，主要有共享總線和交叉開關(guān)報(bào)文處理路徑路由器提供了兩種不同的報(bào)文處理路徑數(shù)據(jù)路徑：處理目的地址不是本路由器而需要轉(zhuǎn)發(fā)的報(bào)文，因此數(shù)據(jù)路徑是整個(gè)路由器的關(guān)鍵路徑，它直接影響路由器的整體性能控制路徑：處理目的地址是本路由器的高層協(xié)議報(bào)文，特別是各種路由協(xié)議報(bào)文。雖然控制路徑不是路由器的關(guān)鍵路徑，但是它負(fù)責(zé)完成路由信息的交互，從而保證了數(shù)據(jù)路徑上的報(bào)文沿著最優(yōu)的路徑轉(zhuǎn)發(fā)路由表和轉(zhuǎn)發(fā)表路由表和轉(zhuǎn)發(fā)表RoutingTableandForwardingTable都用來保存路由信息路由表通常由路由協(xié)議和路由管理模塊維護(hù)，包括更多的信息（IP地址/IP子網(wǎng)、下一跳、路由度量、超時(shí)時(shí)間等）轉(zhuǎn)發(fā)表基于路由表生成路由器實(shí)際轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)使用轉(zhuǎn)發(fā)表（只包括IP地址/IP子網(wǎng)和下一跳/出接口）高性能路由器中轉(zhuǎn)發(fā)表通常用硬件實(shí)現(xiàn)，便于高速查找路由器的分類路由器可以根據(jù)使用環(huán)境的不同和本身能力的不同等來進(jìn)行分類從使用環(huán)境來分：核心路由器、邊緣路由器和接入路由器從能力來分：高端路由器、中端路由器和低端路由器從結(jié)構(gòu)上分：模塊化結(jié)構(gòu)和非模塊化結(jié)構(gòu)路由器的分類從體系結(jié)構(gòu)來分基于總線的單CPU體系結(jié)構(gòu)基于總線的多CPU體系結(jié)構(gòu)基于交換結(jié)構(gòu)的多CPU體系結(jié)構(gòu)集群路由器體系結(jié)構(gòu)基于總線的單CPU體系結(jié)構(gòu)該體系結(jié)構(gòu)的路由器是由一個(gè)中央處理器和若干網(wǎng)卡通過共享總線互聯(lián)而成，是第一代路由器該體系結(jié)構(gòu)的路由器的主要功能是通過軟件實(shí)現(xiàn)的，其硬件基礎(chǔ)是一個(gè)中央處理器這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和容易實(shí)現(xiàn)，但性能低，原因是CPU既運(yùn)行路由協(xié)議，也負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的處理和轉(zhuǎn)發(fā)，存在嚴(yán)重的處理瓶頸主要的數(shù)據(jù)處理（如路由表的查找和數(shù)據(jù)移動(dòng)）涉及到存儲(chǔ)器，對(duì)其的訪問速度會(huì)影響系統(tǒng)性能數(shù)據(jù)移動(dòng)必須兩次通過總線，非常耗時(shí)，有時(shí)甚至超出數(shù)據(jù)包頭的處理時(shí)間RouteTableCPUBufferMemoryLineInterfaceNICLineInterfaceNICLineInterfaceNICTypically<0.5Gb/saggregatecapacitySharedBackplaneLineInterfaceCPUMemory基于總線的單CPU體系結(jié)構(gòu)共享總線基于總線的多CPU體系結(jié)構(gòu)該體系結(jié)構(gòu)的路由器主要是提高線卡的處理能力，同時(shí)將路由計(jì)算的處理器從路由轉(zhuǎn)發(fā)中解放出來這種主板和從板的分布式結(jié)構(gòu)大大提高了系統(tǒng)的整體性能，是第二代路由器每塊線卡（從板）是擁有自己的處理器、內(nèi)存和若干網(wǎng)卡的獨(dú)立子系統(tǒng)，在本地線卡進(jìn)行存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)判斷主板基本上不參與路由轉(zhuǎn)發(fā)操作，主要負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的管理操作和路由計(jì)算等任務(wù)，并把用于轉(zhuǎn)發(fā)判決的轉(zhuǎn)發(fā)表發(fā)布到各個(gè)從板上共享總線的容量直接限制了路由器的吞吐率，成為系統(tǒng)無法避免的瓶頸RouteTableCPULineCardcpuBufferMemoryLineCardcpuNICBufferMemoryLineCardcpuNICBufferMemoryFwdingCacheFwdingCacheFwdingCacheNICBufferMemoryTypically<5Gb/saggregatecapacity基于總線的多CPU體系結(jié)構(gòu)NICNICNIC主板從板共享總線中央處理器從處理器基于交換結(jié)構(gòu)的多CPU體系結(jié)構(gòu)該體系結(jié)構(gòu)路由器引入了交換結(jié)構(gòu)代替原有的共享總線，交換結(jié)構(gòu)可以提供比共享總線高得多的帶寬線卡上一般不再采用通用處理器，而是采用ASIC實(shí)現(xiàn)的專用轉(zhuǎn)發(fā)引擎或者是針對(duì)網(wǎng)絡(luò)處理進(jìn)行了優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)處理器，以提高報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)和處理的能力中央處理器負(fù)責(zé)完成路由協(xié)議和其它控制協(xié)議的處理，并根據(jù)路由表生成轉(zhuǎn)發(fā)引擎所需要的轉(zhuǎn)發(fā)表，將轉(zhuǎn)發(fā)表同步到各個(gè)線卡上路由器的整體性能主要由線卡對(duì)報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)處理能力，以及交換結(jié)構(gòu)的交換容量決定屬于第三代路由器LineCardcpuLocalBufferMemoryCPULineCardcpuLocalBufferMemorySwitchedBackplaneLineInterfaceCPUMemoryFwdingTableRoutingTableFwdingTableTypically<50Gb/saggregatecapacity基于交換結(jié)構(gòu)的多CPU體系結(jié)構(gòu)NICNICNICNIC交換結(jié)構(gòu)中央處理器從處理器基于交換結(jié)構(gòu)的多CPU體系結(jié)構(gòu)集群路由器體系結(jié)構(gòu)集群路由器，路由器矩陣、多機(jī)框互聯(lián)、可擴(kuò)展路由器就是將多臺(tái)路由器互聯(lián)起來，形成一套邏輯上一體的路由器系統(tǒng)或由多個(gè)可獨(dú)立運(yùn)行的路由節(jié)點(diǎn),通過某種互連結(jié)構(gòu)連接而成性能和功能可擴(kuò)展的單

映像路由器可擴(kuò)展性主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：交換實(shí)體的分布性帶來的規(guī)模可擴(kuò)展性；路由實(shí)體的分布性

帶來的路由計(jì)算可擴(kuò)展性；路由器操作系統(tǒng)的分布性帶來的功能可擴(kuò)展性

集群路由器體系結(jié)構(gòu)集群技術(shù)的產(chǎn)生，主要有兩個(gè)直接的原因：首先，單機(jī)容量逐步發(fā)展到極限；其次，超級(jí)節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)生使得網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越趨復(fù)雜，運(yùn)維管理難度加大集群路由器體系結(jié)構(gòu)集群路由器體系結(jié)構(gòu)是解決高性能路由器所面臨問題的一個(gè)有效途徑，它由若干個(gè)路由器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，包含了多個(gè)路由實(shí)體和交換實(shí)體它的交換結(jié)構(gòu)由多個(gè)交換結(jié)構(gòu)聚合而成，具有分布式的特點(diǎn)，能夠滿足性能、規(guī)模和可擴(kuò)展性的要求它還包含了多個(gè)具有路由計(jì)算能力的控制節(jié)點(diǎn)，有利于路由協(xié)議和控制協(xié)議等任務(wù)的分布式實(shí)現(xiàn)集群路由器體系結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是符合互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需要的下一代高性能路由器體系結(jié)構(gòu)集群路由器體系結(jié)構(gòu)集群路由器體系結(jié)構(gòu)SwitchCoreLinecardsOpticallinks0.3-10Tb/sroutersMulti-Racks,OpticalLinks集群路由器體系結(jié)構(gòu)OpticalSwitchCoreLinecardsOpticallinks100sofmetres10-100Tb/srouters,inprojectOpticalSwitchCore集群路由器體系結(jié)構(gòu)OpticalSwitchCoreOpticalLinecardsOpticallinks100sofmetres100-1000Tb/srouters,inthefutureAll-OpticalRouters集群路由器層次化參考模型集群路由器層次化參考模型數(shù)據(jù)平面可擴(kuò)展性研究：一般包括分布式高速路由查找結(jié)構(gòu)，高性能可擴(kuò)展互連結(jié)構(gòu)和分布式交換及調(diào)度算法控制平面可擴(kuò)展性研究：主要問題有分布式路由,可擴(kuò)展分布式操作系統(tǒng)和單映像管理等,控制平面只有具有與數(shù)據(jù)平面相匹配的可擴(kuò)展能力才能滿足整體的可擴(kuò)展要求數(shù)據(jù)平面與控制平面接口標(biāo)準(zhǔn)研究集群路由器實(shí)現(xiàn)參考模型PointsofPresence(POP)ABCPOP1POP3POP2POP4DEFPOP5POP6POP7POP8網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商存放交換設(shè)備的地點(diǎn)，我們通常叫POP點(diǎn)它是網(wǎng)絡(luò)中的交通樞紐，連接了若干骨干線路，大量的數(shù)據(jù)流經(jīng)POP點(diǎn)再轉(zhuǎn)發(fā)出去在POP點(diǎn)內(nèi)部，是一組高性能路由器，每臺(tái)路由器連接部分骨干線路，這些路由器再彼此連接在一起WhereHighPerformanceRoutersareUsedR10R11R4R13R9R5R2R1R6R3R7R12R16R15R14R8(10Gb/s)(10Gb/s)(10Gb/s)(10Gb/s)為什么需要高性能的路由器光纖通信技術(shù)的發(fā)展使得傳輸線路已經(jīng)不是一個(gè)瓶頸，這樣網(wǎng)絡(luò)速度提高的主要障礙就落在了交換節(jié)點(diǎn)——路由器的身上路由器是Internet中重要的核心互連設(shè)備，在Internet的發(fā)展過程中扮演著重要的角色隨著Internet在速度、規(guī)模和應(yīng)用各方面的快速發(fā)展，對(duì)路由器的要求也越來越高，這就驅(qū)使著高性能的路由器的體系結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)不斷地發(fā)展和進(jìn)步，以滿足互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)的需求為什么需要高性能的路由器防止路由器成為Internet的瓶頸增大POP的能力，降低其復(fù)雜性和成本為什么需要高性能的路由器物理器件性能的提高可以提高路由器的處理能力，但這個(gè)提高是有限的更根本地，每一次大的改進(jìn)中，路由器體系結(jié)構(gòu)的演變，才能使整體性能大幅度提高高性能路由器體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)由通用結(jié)構(gòu)向?qū)Ｓ媒Y(jié)構(gòu)發(fā)展?基于通用計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)發(fā)展為專門針對(duì)路由器特點(diǎn)的體系結(jié)構(gòu)

?由采用通用處理器發(fā)展為采用專用轉(zhuǎn)發(fā)引擎或網(wǎng)絡(luò)處理器

?由通用系統(tǒng)總線傳輸發(fā)展為專用的交換結(jié)構(gòu)由集中式結(jié)構(gòu)向分布式結(jié)構(gòu)發(fā)展?報(bào)文由集中式轉(zhuǎn)發(fā)處理發(fā)展為分布式轉(zhuǎn)發(fā)處理?交換結(jié)構(gòu)由單一的集中式交換結(jié)構(gòu)發(fā)展為分布式的多級(jí)交換結(jié)構(gòu)

?路由協(xié)議的計(jì)算由集中式完成向多節(jié)點(diǎn)分布式實(shí)現(xiàn)發(fā)展高性能路由器體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)從私有接口向開放接口發(fā)展?目前路由器發(fā)展的結(jié)構(gòu)模塊化、接口標(biāo)準(zhǔn)化的趨勢(shì)?路由器內(nèi)部的各種軟硬件模塊之間，由基于私有接口的緊藕合設(shè)計(jì)，向基于開放接口的集成化設(shè)計(jì)發(fā)展高性能路由器單機(jī)柜物理結(jié)構(gòu)單機(jī)柜系統(tǒng)主要部件集中在一個(gè)機(jī)柜內(nèi)，整個(gè)系統(tǒng)包括以下子系統(tǒng)電源子系統(tǒng)監(jiān)控子系統(tǒng)風(fēng)扇子系統(tǒng)功能主機(jī)子系統(tǒng)外部告警箱－48V一次電源系統(tǒng)電源監(jiān)控框風(fēng)扇子系統(tǒng)上走線框功能機(jī)框上框進(jìn)風(fēng)口功能機(jī)框下框下走線框風(fēng)扇子系統(tǒng)3U2U3U2U10U4U10U2U3U單位長(zhǎng)度的單位主要有千米（Km），米（m），分米（dm），厘米（cm），毫米（mm），微米（μm），納米（nm）頻率的單位主要有赫茲（Hz），千赫茲（kHz），兆赫茲（MHz），吉赫茲（GHz），太赫茲（THz）JuniperT640/cn/zh/

瞻博采用矩陣技術(shù):雙面結(jié)構(gòu),消除低密度擴(kuò)容限制單機(jī)支持32個(gè)OC-192c／STM-64,或提供8個(gè)40Gbps的插槽單機(jī)提供640Gbps的交換容量通過光背板擴(kuò)展裝置從底盤背部提供1280Gbps的帶寬多個(gè)T640能夠相互連接,并作為單個(gè)路由器工作,提供10Tbps甚至更高的吞吐量JuniperT640TX8JuniperT1600Juniper宣布它將于今年第四季度發(fā)布一款新的核心路由器T1600，用于電信和有線電視網(wǎng)等大型網(wǎng)絡(luò)T1600的總交換容量達(dá)到了1.6Tbps，它采用了半機(jī)架式結(jié)構(gòu)，性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過5年前推出的T640T1600運(yùn)行已廣泛應(yīng)用的JUNOS操作系統(tǒng)，并采用與現(xiàn)有的T系列路由器共通的零件，為T640路由器帶來獨(dú)特的升級(jí)路徑。由T640升級(jí)至T1600只需90分鐘，而且期間無須中斷網(wǎng)絡(luò)服務(wù)JuniperMatrix和JuniperMatrixPlusJuniperMatrix支持多達(dá)4個(gè)T640機(jī)箱互連，組成單一路由實(shí)體，達(dá)到2.5TpbsJuniperMatrixPlus是一款中央交換和路由單元，支持多達(dá)16個(gè)T1600機(jī)箱互連組成單一的路由實(shí)體AviciTSR第一個(gè)真正可擴(kuò)展的T級(jí)高速路由器每個(gè)機(jī)架有40個(gè)線卡模塊插槽、4個(gè)路由模塊插槽，可以達(dá)到800G的交換容量3-DTorus網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)最多可以將14個(gè)機(jī)架互連起來,達(dá)到5.6Tbps的總交換容量和1.4Tbps的端口容量AviciTSRCiscoCRS-1CiscoCRS-1(CarrierRoutingSystem)運(yùn)營(yíng)商路由系統(tǒng)是業(yè)界第一個(gè)可以提供不間斷的系統(tǒng)運(yùn)行、前所未有的服務(wù)靈活性和獨(dú)一無二的系統(tǒng)壽命的運(yùn)營(yíng)商級(jí)路由產(chǎn)品CiscoCRS-1采用了CiscoIOSXR軟件，這是一個(gè)獨(dú)特的自恢復(fù)式自我防御操作系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)不間斷運(yùn)行，并能將系統(tǒng)容量擴(kuò)展到92TbpsCiscoCRS-1標(biāo)志著電信IP通信新時(shí)代的來臨，它不僅可以為當(dāng)今的網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)融合奠定基礎(chǔ)，還能夠在未來幾十年中為客戶提供投資保護(hù)CiscoCRS-1CiscoCRS-1主要包括兩個(gè)組件：線路卡機(jī)架和交換矩陣機(jī)架它們的組合讓CiscoCRS-1可以從16個(gè)40Gbps插槽拓展到1152個(gè)40Gbps插槽，分布在72個(gè)通過8個(gè)矩陣機(jī)架互聯(lián)的線路卡機(jī)架中。所有這些組件都工作在同一個(gè)系統(tǒng)中IP與路由CiscoIOSXR軟件支持廣泛的IPv4和IPv6服務(wù)和路由協(xié)議，包括邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議（BGP），中間系統(tǒng)到中間系統(tǒng)協(xié)議（ISIS），開放最短路徑優(yōu)先（OSPF），靜態(tài)，IP組播，路由策略語言（RPL）和熱備份路由器協(xié)議（HSRP）/VRRP虛擬路由器冗余協(xié)議特性服務(wù)質(zhì)量CiscoIOSXR軟件支持豐富的QoS機(jī)制，包括監(jiān)管、標(biāo)記、排隊(duì)、丟棄、整形。此外，操作系統(tǒng)支持模塊化QoSCLI（MQC）。模塊化CLI專門用于在思科的不同平臺(tái)上配置各種QoS特性CiscoCRS-1單機(jī)架系統(tǒng)CiscoCRS-1單機(jī)架系統(tǒng)包括單個(gè)16插槽的線路卡機(jī)架，總交換容量為1.2Tbps線路卡機(jī)架是通過一個(gè)采用中間背板設(shè)計(jì)的線路卡機(jī)箱構(gòu)建的機(jī)箱后部有16個(gè)模塊化服務(wù)卡和8個(gè)交換矩陣卡的插槽，機(jī)箱前部有16個(gè)接口模塊、2個(gè)路由處理器和2個(gè)風(fēng)扇控制器CiscoCRS-1多機(jī)架系統(tǒng)CiscoCRS-1多機(jī)架系統(tǒng)包括2到72個(gè)16插槽的線路卡機(jī)架和1到8個(gè)交換矩陣機(jī)架，總交換容量高達(dá)92Tbps線路卡機(jī)架只與交換矩陣卡機(jī)架相連CiscoCRS-1多機(jī)架系統(tǒng)利用一種創(chuàng)新和獨(dú)特的多機(jī)架架構(gòu)，可以在不中斷服務(wù)的情況下從1.2Tbps擴(kuò)展到92TbpsCISCOCRS-1SINGLE-PORTOC-768C/STM-256CPOSINTERFACEMODULECiscoCRS-18-Port10GigabitEthernetInterfaceModuleCiscoCRS-1的硬件架構(gòu)CiscoCRS-1可管理性架構(gòu)CiscoIOSXR軟件包架構(gòu)CISCOCRS-3思科新型運(yùn)營(yíng)商級(jí)路由系統(tǒng)CRS-3的處理能力是其前身思科CRS-1運(yùn)營(yíng)商級(jí)路由系統(tǒng)的三倍，最高可達(dá)322Tbps的流量它只需一秒多的時(shí)間便可以下載美國(guó)國(guó)會(huì)圖書館的所有印刷藏品；支持中國(guó)的所有人同時(shí)撥打視頻電話；還能夠在不到四分鐘的時(shí)間內(nèi)傳輸全球所有電影的視頻流JuniperT1600和CiscoCRS-1T1600在今年第四季度發(fā)布,對(duì)方在2005年發(fā)布T1600的容量是1.6T，對(duì)方是1.2TT1600的插槽容量是100G，對(duì)方只有40GT1600的功耗是9100瓦，后者是13200瓦，Juniper的功耗比對(duì)方降低了40%可擴(kuò)展性的比較從工業(yè)界發(fā)展情況來看，主要的路由器生產(chǎn)商也在努力增強(qiáng)其產(chǎn)品的可擴(kuò)展性Juniper公司的路由矩陣(routingmatrix)由單機(jī)T640擴(kuò)展而來，就其擴(kuò)展性而言，數(shù)據(jù)平面根據(jù)Clos網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，理論上可以實(shí)現(xiàn)無限擴(kuò)展，控制平面雖然在物理上具有可擴(kuò)展性，但由于仍采用集中式路由計(jì)算，因此從嚴(yán)格意義上講并不具有可擴(kuò)展性可擴(kuò)展性的比較CISCO路由器CRS-1交換結(jié)構(gòu)為三級(jí)自路由Benes結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了1296×1296緩存無阻塞交換，其控制平面的可擴(kuò)展性主要體現(xiàn)在采用模塊化、全分布式和基于微核結(jié)構(gòu)的自診斷操作系統(tǒng)CiscoIOSXRSoftware?？傮w來看,CRS-1在數(shù)據(jù)平面和控制平面都具有強(qiáng)大的可擴(kuò)展能力可擴(kuò)展性的比較AVICI路由器TSR在數(shù)據(jù)平面，采用3Dtorus互連結(jié)構(gòu)，具有高度的內(nèi)部路徑多樣性，在控制平面上,軟件采用IPrioriSystemSoftware，用于優(yōu)化和控制交換及路由，是分布式結(jié)構(gòu)，TSR最大的特點(diǎn)就是可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)型擴(kuò)展DataFlowthroughtheRouter

DataFlowthroughtheRouter1. PacketsarriveatanincomingPICinterface2. ThePICpassesthepacketstotheFPC,wheretheLayer2/Layer3PacketProcessingASICperformsLayer2andLayer3parsinganddividesthepacketsinto64-bytecells3. TheSwitchInterfaceASICextractstheroutelookupkey,placesitinanotificationandpassesthenotificationtotheT-SeriesInternetProcessor.TheSwitchInterfaceASICalsopassesthedatacellstotheQueuingandMemoryInterfaceASICsforbuffering4. TheQueuingandMemoryInterfaceASICspassthedatacellstomemoryforbufferingDataFlowthroughtheRouter5. TheT-SeriesInternetProcessorperformstheroutelookupandforwardsthenotificationtotheQueuingandMemoryInterfaceASIC6. TheQueuingandMemoryInterfaceASICsendsthenotificationtotheSwitchInterfaceASICfacingtheswitchfabric,unlessthedestinationisonthesamePacketForwardingEngine.Inthiscase,thenotificationissentbacktotheSwitchInterfaceASICfacingtheoutgoingports,andthepacketsaresenttotheoutgoingportwithoutpassingthroughtheswitchfabric(seeStep13)7. TheSwitchInterfaceASICsendsbandwidthrequeststhroughtheswitchfabrictothedestinationport.TheSwitchInterfaceASICalsoissuesreadrequeststotheQueuingandMemoryInterfaceASICtobeginreadingdatacellsoutofmemoryDataFlowthroughtheRouter8. ThedestinationSwitchInterfaceASICsendsbandwidthgrantsthroughtheswitchfabrictotheoriginatingSwitchInterfaceASIC9. Uponreceiptofeachbandwidthgrant,theoriginatingSwitchInterfaceASICsendsacellthroughtheswitchfabrictothedestinationPacketForwardingEngine10.ThedestinationSwitchInterfaceASICreceivescellsfromtheswitchfabric.Itextractstheroutelookupkeyfromeachcell,placesitinanotification,andforwardsthenotificationtotheT-SeriesInternetProcessor11.TheT-SeriesInternetProcessorperformstheroutelookup,andforwardsthenotificationtotheQueuingandMemoryInterfaceASICDataFlowthroughtheRouter12.TheQueuingandMemoryInterfaceASICforwardsthenotification,includingnext-hopinformation,totheSwitchInterfaceASIC13.TheSwitchInterfaceASICsendsreadrequeststotheQueuingandMemoryInterfaceASICtoreadthedatacellsoutofmemory,andpassesthecellstotheLayer2/Layer3PacketProcessingASIC14.TheLayer2/Layer3PacketProcessingASICreassemblesthedatacellsintopackets,addsLayer2encapsulation,andsendsthepacketstotheoutgoingPICinterface15.TheoutgoingPICsendsthepacketsoutintothenetworkPer-packetprocessinginanRouterAcceptpacketarrivingonanincominglinkLookup:lookuppacketdestinationaddressintheforwardingtable,toidentifyoutgoingport(s)HeaderProcessing:Manipulatepacketheader,decrementTTL,updateheaderchecksumSwitching:Sendpackettotheoutgoingport(s)Buffering:BufferpacketinthequeueTransmitpacketontooutgoinglinkCurrentInternetRouterTechnology路由算法（Routingalgorithm)路由查找（Routinglookup）報(bào)文分類（Packetclassification）隊(duì)列管理（Queuemanagement)分組調(diào)度（Pack