《路由器体系结构》PPT课件

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1、路由器体系结构烽火网络：汪涛第一部分什么是路由器？第二部分路由器的四大组成部分第三部分硬件转发路由器的三种体系结构第四部分路由器产品的分类第五部分基于IP的数据网络结构简介IP数据包的寻址与路由每一个IP数据包独立在网络上传送，路由器根据每个IP数据包的目的IP地址，按照一定的路由选择算法确定并发送IP数据包到下一个的相邻路由器。BADCE主机一主机二路由器——IP网络的核心设备路由器是IP网络的核心设备，IP网络的主干部分由相互连接的路由器组成，路由器的工作在TCP/IP协议的IP层。路由器运行一定的路由协议，通过相

2、互之间的协作将IP数据包由源地址送往目的地址。传统的软件转发路由器传统的路由器由一台高性能的主机加上相应的网络接口卡组成或者采用专用的嵌入式系统转发由CPU软件完成，转发速度受CPU处理能力的限制随着网络传输速度的不断提高，依靠软件转发的路由器逐渐成为网络的瓶颈硬件转发路由器由专门针对包交换设计的硬件电路来完成IP数据包的处理，速率比使用软件实现大大提高。通过硬件实现的交换矩阵可以大大扩展路由器的端口数量。专用的网络处理器的出现结合了硬件的高性能和软件的灵活性。第一部分什么是路由器？第二部分路由器的四大组成部分第三部分硬

3、件转发路由器的三种体系结构第四部分路由器产品的分类第五部分基于IP的数据网络结构简介路由器的四大组成部分线路接口：介质相关，负责物理层和数据链路层，完成物理接口、串并并串转换、数据加解扰、纠错、流控转发引擎：路由器的核心构件，完成路由器的主要功能，即数据包的转发路由引擎：运行路由协议，维护路由表或转发表交换矩阵：Crossbar结构的交换核心线路接口、转发引擎和路由引擎转发引擎以太网Mac接口控制器POS接口控制器物理层接口物理层接口IP总线以太网物理线路POS物理线路SDRAMSRAMFLASHCPU接口路由引擎CPU

4、线路接口类型以太网：10M（10Base-T）、100M（100Base-TX、100Base-FX）、1000M（1000Base-LX、1000Base-SX、1000Base-T）、10GPOS：OC-3、OC-12、OC-48R4001电路板交换矩阵（一）NxNCrossbar交换矩阵O/EE/O串转并并转串MAC控制器转发引擎交换矩阵接口接收发送线卡交换卡交换矩阵（二）NxNCrossbar交换矩阵1234N-1N1234N-1N任意输入、输出端口之间可以动态连接类似于电话交换机交换（路由）仲裁路由器－－线路接

5、口卡第一部分什么是路由器？第二部分路由器的四大组成部分第三部分硬件转发路由器的三种体系结构第四部分路由器产品的分类第五部分基于IP的数据网络结构简介硬件转发路由器的三种结构总线结构：速度由总线的容量和仲裁的开销决定共享存储器结构：速度由存储器的读写速度决定Crossbar结构：速度由调度器决定总线结构总线接口总线接口总线接口端口1端口2端口n标准总线或专用总线总线访问仲裁各端口共享总线带宽，数据包通过总线传输。路由引擎至各端口共享存储器结构内存缓冲区端口1端口2端口n内存访问控制路由引擎各端口接收的数据包先放入共享的内存

6、缓冲区，路由引擎处理数据包头，决定其输出端口，相应的输出端口再从内存缓冲区中将数据包取出并发送出去。Crossbar结构NxNCrossbar交换矩阵1234N-1N1234N-1N任意输入、输出端口之间可以动态连接类似于电话交换机交换（路由）仲裁可以采用分布式路由处理或集中式路由处理基于Crossbar结构和分布式路由处理的路由器方案NxNCrossbar交换矩阵O/EE/O串转并并转串MAC控制器转发引擎交换矩阵接口接收发送交换总容量取决于交换矩阵线卡交换卡第一部分什么是路由器？第二部分路由器的四大组成部分第三部分硬

7、件转发路由器的三种体系结构第四部分路由器产品的分类第五部分基于IP的数据网络结构简介路由器产品的分类根据接口速率、转发速率和交换容量的不同，分为高端路由器和低端路由器根据设备在网络中使用位置的不同，分为核心路由器和边缘路由器烽火网络R4000系列路由器R4001、R4101、R4202交换容量：4.2Gbit/s转发速率：2.5MppsR4001R4101R4202Cisco路由器（7500系列）UpperpowersupplyLowerpowersupplySlot0123456RSPslotsH38887507Cis

8、co路由器（12000系列）CrossbarswitchfabricarchitectureSwitchingCapacity10Gbpsor40GbpsUpto28Mpps8slotcardcage(7forinterfaces)Components:SwitchFabricCards(SFC)ClockandSc