解析核心路由器技术的发展趋势

　　交换结构的实现方式可以分为三种：共享内存、共享总线和矩阵式交换。其中共享内存方式实现简单、也可以达到比较高的速率（20Gbps），但是速率的进一步提高将受到内存速度的限制，很难有更大的突破；共享总线易于扩展，也比较容易实现，但是速率相对较低。而矩阵式交换则可以达到比较高的交换速率，而且随着技术的发展，速率还可以进一步提高。目前最常用的结构形式是输入口与输出口的8×8，或16×16矩阵，带宽范围涵盖了OC—3至OC—192。

　　矩阵式交换结构一般包括两个部分流量管理单元和交换矩阵。其中流量管理单元位于各个线卡上，与不同的网络处理器相连，实现以下的功能：

　　1、作为网络处理器与交换矩阵的接口，接收网络处理器输出的数据包，进行数据缓冲并转换成可以为交换矩阵接收的数据格式；

　　2、与NPU紧密结合，实现多播、广播、端口流量分配、优先级管理等功能。

　　Crossbar是交换结构的核心部分。Crossbar的容量是非常灵活的，理论上可以随着端口数的增加无限增长。目前已经有许多IC公司宣布可以提供从最常用的40G交换矩阵到T级规模的交换矩阵产品。

　　以硬件查找路由表代替软件查表
传统的基于软件的路由查找策略，如树或哈希算法，其执行过程都是相当慢的，而且与路由表的大小相关联。所以，这些方法只能用于比较小的、性能较低的包转发应用。

　　采用哈希算法和树相结合的方法通常可以减少每次搜索对寄存器的访问次数。例如，动态编程和附加二级查找树可以减少路由查找需要的访问次数。尽管这种方式可以使得查找过程流水线化，但是数据结构的高度优化和压缩使得路由表的更新需要花费更多的寄存器访问和处理器周期。当路由表增大时，这个值还会增加。在路由表更新时，输入的数据包必须被缓存或丢弃，降低了路由器的性能。