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[原理资料] 路由器硬件基础常识-交换网(V2.0) [复制链接]

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发表于 2024-3-22 10:51:40 |显示全部楼层
路由基础常识

交换网技术是现代通信中最重要的技术之一,它实现信息从发送端到接收端传输。两点之间的信息传输,最简单的方式是用一条通信线路直接相连,实现点对点的通信。当有多个终端要相互通信时,如果仍采用这种点对点的方式,则需要在任意两个终端间互联。这种点对点的互联方式,会随着终端数的增加,所需的互联线急剧增加。当有 N 个终端需要互联时,一共需要 N×(N-1)/2 条互联线。例如,当有 100 个终端时,需要 4950 条互联线。为了解决大量互联线的问题,人们发明了一种终端间互联的设备,每个终端只需一根线连接到这个中心设备,通过它的自动连接功能,能够实现任意终端间的相互通信,它就是交换机(Switch)。它将互联线的数量从 N×(N-1)/2条减少到 N 条,极大地降低了线路成本。

路由器是 IP 网络中的核心设备,其交换单元(Switch Fabric Unit)是决定路由器性能的最核心单元。通常在设计一款新路由器时,首先需要确定的就是所采用的交换网技术。在路由器 20 多年的发展史中,交换技术一步步推动路由器向更大容量,更高性能发展。

交换技术的发展,经历了共享总线式(Shared Bus Switch)、共享内存式(Shared Memory Switch)和交叉矩阵式(Crossbar Switch)三代。与此同时,路由器的发展也经历与之对应的共享总线式路由器(Shared Bus Router)、共享内存式路由器(Shared Memory Router)和交叉矩阵式路由器(Crossbar Router)三代。随着网络流量的剧增,核心路由的容量要求越来越高,路由器开始由单机路由器向集群路由器的方向发展,对应的交换网技术从单级交换网(Single Stage Switch)向多级交换网(MultiStage Switch)方向发展。
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