路由器、路由器的构成、交换结构

目录

1 路由器

1.1 路由器的结构

“转发”和“路由选择”的区别

1.1.1 输入端口对线路上收到的分组的处理

1.1.2 输出端口将交换结构传送来的分组发送到线路

2.2  交换结构

2.2.1 通过存储器

2.2.2 通过总线

2.2.3 通过纵横交换结构 (crossbar switch fabric)

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1 路由器

·路由器工作在网络层，用于互连网络。 

·是互联网中的关键设备。

·路由器的主要工作：转发分组。

        把从某个输入端口收到的分组，按照分组要去的目的地（即目的网络），把该分组从路由器的某个合适的输出端口转发给下一跳路由器。

1.1 路由器的结构

“转发”和“路由选择”的区别

1.1.1 输入端口对线路上收到的分组的处理

1.1.2 输出端口将交换结构传送来的分组发送到线路

2.2  交换结构

常用交换方法有三种：通过存储器、通过总线、通过纵横交换结构。

2.2.1 通过存储器

(1) 当路由器的某个输入端口收到一个分组时，就用中断方式通知路由选择处理机。然后分组就从输入端口复制到存储器中。

(2) 路由器处理机从分组首部提取目的地址，查找路由表，再将分组复制到合适的输出端口的缓存中。

(3) 若存储器的带宽（读或写）为每秒 M 个分组，那么路由器的交换速率（即分组从输入端口传送到输出端口的速率）一定小于 M/2。

2.2.2 通过总线

(1) 数据报从输入端口通过共享的总线直接传送到合适的输出端口，而不需要路由选择处理机的干预。

(2) 当分组到达输入端口时若发现总线忙，则被阻塞而不能通过交换结构，并在输入端口排队等待。

(3)因为每一个要转发的分组都要通过这一条总线，因此路由器的转发带宽就受总线速率的限制。

2.2.3 通过纵横交换结构 (crossbar switch fabric)

·常被称为互连网络 (interconnection network)。

(1) 它有 2N 条总线，控制交叉节点可以使 N 个输入端口和 N 个输出端口相连接。

(2) 当输入端口收到一个分组时，就将它发送到水平总线上。

(3) 若通向输出端口的垂直总线空闲，则将垂直总线与水平总线接通，把该分组转发到这个输出端口。若输出端口已被占用，分组在输入端口排队等待。

·特点：是一种无阻塞的交换结构，分组可以转发到任何一个输出端口，只要这个输出端口没有被别的分组占用。

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