路由器的硬件体系结构,北京交通大学 下一代互联网互联设备国家工程实验室 苏伟,路由器硬件体系结构的发展,六个阶段 单总线单CPU单总线主从CPU单总线对称式多CPU多总线多CPU 交叉开关/交换式体系结构共享并行处理器和全光空分交换结构,集中式单（多）CPU+总线结构,缺陷 CPU要负责整体系统的控制管理、路由计算和数据转发等各项功能，存在计算瓶颈。 所有接口卡的数据都要争用总线，存在数据交换瓶颈。,分布式多CPU+总线结构,特点 路由计算和转发分离：主控CPU负责整个系统的控制管理和路由计算（即运行路由协议，维护和更新路由表）；线卡上的CPU负责查询路由表，对数据进行转发。 部分地克服了总线瓶颈，即如果数据的接收和发送都在一个线卡上，就不用争用总线；若数据的接收和发送涉及不同的线卡，还是会出现总线争用问题。,分布式多CPU+Crossbar结构,特点 路由计算和转发分离。 采用Crossbar的交换结构（Switch Fabric），每个输入端口和输出端口之间都有一个交叉开关，只要数据流彼此不相关，就可以实现无阻塞的交换，解决了总线争用问题。 基本上解决了路由器吞吐量的问题。 交叉开关的设计和调度算法是研究的重点和难点。,路由器硬件体系结构发展总结 共享总线 交叉开关 路由计算与转发分离,