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第3章计算机网络体系结构〖主要内容〗计算机网络体系结构概述，各层功能的简单介绍，主要介绍物理层和数据链路层及网络层。
〖教学重点〗OSI参考模型的七层功能，物理层概念，数据链路层的流量控制方法，HDLC概念。
计算机网络由多个互连的结点组成，结点之间要不断地交换数据和控制信息，要做到有条不紊地交换数据，每个结点就必须遵守一整套合理而严谨的结构化管理体系。
计算机网络就是按照高度结构化设计方法采用功能分层原理来实现的，即计算机网络体系结构的内容。
3.1 网络体系结构及协议的概念3.1.1 网络体系和网络体系结构网络体系（Network Architecture）：是为了完成计算机间的通信合作，把每台计算机互连的功能划分成有明确定义的层次，并规定了同层次进程通信的协议及相邻之间的接口及服务。
网络体系结构：是指用分层研究方法定义的网络各层的功能、各层协议和接口的集合。
3.1.2 计算机网络体系结构计算机的网络结构可以从网络体系结构、网络组织和网络配置三个方面来描述，网络组织是从网络的物理结构和网络的实现两方面来描述计算机网络；网络配置是从网络应用方面来描述计算机网络的布局、硬件、软件和和通信线路来描述计算机网络；网络体系结构是从功能让来描述计算机网络结构。
网络体系结构最早是由IBM公司在1974年提出的，名为SNA计算机网络体系结构：是指计算机网络层次结构模型和各层协议的集合结构化是指将一个复杂的系统设计问题分解成一个个容易处理的子问题，然后加以解决。
层次结构是指将一个复杂的系统设计问题分成层次分明的一组组容易处理的子问题，各层执行自己所承担的任务。
计算机网络结构采用结构化层次模型，有如下优点：●各层之间相互独立，即不需要知道低层的结构，只要知道是通过层间接口所提供的服务●灵活性好，是指只要接口不变就不会因层的变化（甚至是取消该层）而变化●各层采用最合适的技术实现而不影响其他层●有利于促进标准化，是因为每层的功能和提供的服务都已经有了精确的说明3.1.3 网络协议1.协议(Protocol)网络中计算机的硬件和软件存在各种差异，为了保证相互通信及双方能够正确地接收信息，必须事先形成一种约定，即网络协议。
路由器，交换机，集线器工作原理，区别和联系工作原理一、集线器1.什么是集线器在认识集线器之前，必须先了解一下中继器。
在我们接触到的网络中，最简单的就是两台电脑通过两块网卡构成“双机互连”，两块网卡之间一般是由非屏蔽双绞线来充当信号线的。
由于双绞线在传输信号时信号功率会逐渐衰减，当信号衰减到一定程度时将造成信号失真，因此在保证信号质量的前提下，双绞线的最大传输距离为100米。
当两台电脑之间的距离超过100米时，为了实现双机互连，人们便在这两台电脑之间安装一个“中继器”，它的作用就是将已经衰减得不完整的信号经过整理，重新产生出完整的信号再继续传送。
中继器就是普通集线器的前身，集线器实际就是一种多端口的中继器。
集线器一般有4、8、16、24、32等数量的RJ45接口，通过这些接口，集线器便能为相应数量的电脑完成“中继”功能。
由于它在网络中处于一种“中心”位置，因此集线器也叫做“Hub”。
2.集线器的工作原理集线器的工作原理很简单，以图2为例，图中是一个具备8个端口的集线器，共连接了8台电脑。
集线器处于网络的“中心”，通过集线器对信号进行转发，8台电脑之间可以互连互通。
具体通信过程是这样的：假如计算机1要将一条信息发送给计算机8，当计算机1的网卡将信息通过双绞线送到集线器上时，集线器并不会直接将信息送给计算机8，它会将信息进行“广播”--将信息同时发送给8个端口，当8个端口上的计算机接收到这条广播信息时，会对信息进行检查，如果发现该信息是发给自己的，则接收，否则不予理睬。
由于该信息是计算机1发给计算机8的，因此最终计算机8会接收该信息，而其它7台电脑看完信息后，会因为信息不是自己的而不接收该信息。
3.集线器的特点1）共享带宽集线器的带宽是指它通信时能够达到的最大速度。
目前市面上用于中小型局域网的集线器主要有10Mbps、100Mbps和10/100Mbps自适应三种。
10Mb带宽的集线器的传输速度最大为10Mbps，即使与它连接的计算机使用的是100Mbps网卡，在传输数据时速度仍然只有10Mbps。
无线路由的工作原理
无线路由是一种用于将网络连接传输到各种设备的设备。
它通
过使用无线信号来连接电脑、手机、平板电脑和其他设备到互联网。
无线路由器的工作原理包括无线信号传输、数据包转发和网络管理
等多个方面。
首先，无线路由器的工作原理涉及到无线信号的传输。
当设备
连接到无线路由器时，无线路由器会发送无线信号以建立连接。
这
个无线信号是通过无线局域网（WLAN）技术来传输的，它使用无线
电波来在设备之间传输数据。
无线路由器会将互联网连接转换成无
线信号，然后通过天线发送到设备上。
其次，无线路由器的工作原理还包括数据包的转发。
当设备发
送数据包到无线路由器时，无线路由器会接收这些数据包并进行处理。
它会查看目标地址，然后将数据包发送到正确的设备或者通过
互联网传输。
无线路由器会根据设备的MAC地址和IP地址来进行数
据包的转发，确保数据包能够准确地到达目的地。
除此之外，无线路由器的工作原理还包括网络管理。
无线路由
器会管理连接到它的设备，并为它们分配IP地址。
它还会对网络流
量进行管理，确保网络的稳定和安全。
无线路由器还可以通过设置密码、过滤规则和访问控制列表来保护网络安全，防止未经授权的设备连接到网络上。
总的来说，无线路由器的工作原理涉及到无线信号传输、数据包转发和网络管理等多个方面。
它通过使用无线信号来连接设备到互联网，并管理网络流量和设备连接，保障网络的稳定和安全。
无线路由器在现代社会中扮演着重要的角色，为人们提供了便捷的无线网络连接。
毕业论文(设计) 题目路由器的配置及应用技术学生姓名学号院系专业指导教师二Ｏ一二年五月日路由器的配置及应用技术摘要随着计算机网络技术的快速发展，IP网络的建设与应用也逐渐的多样化，路由器作为IP网络中基本而核心的网络设备，其技术，特别是高性能路由器技术已经成为当前网络领域研究的热点和重点，提高它的配置要求，广泛其应用范围以及传输过程中的安全问题已经成为研究下一代路由器的根本途径。
关键词：路由器配置应用目录第一章路由器的基础1.1路由器的基本概念1.2路由器的工作原理1.3路由器主要技术1.4 路由器的特点和功能第二章路由器的配置2．1 路由器的基本配置2.1.1基本命令模式2.1.2口令配置2.1.3接口配置2. 2 路由器（家庭）安装配置（步骤）2．3企业级路由器的配置方法第三章路由器的应用3.1路由器应用于局域网3.2路由器用于VLAN间的通信3.3路由器作为局域网出口3.4路由器的安全防御功能3. 5路由器的网络管理功能实验：两台路由器互联配置路由器NAT技术在企业网络中的应用前言通信网络是由一些系统和节点组成的集合，这些系统和节点负责传输连接在通信网络上的用户之间信息。
在一个网络中主要定义两种系统：端系统和中间系统。
端系统是支持端用户应用或者服务的设备，中间系统是连接多个网络并允许这些网络的端系统相互之间进行的通信设备。
那么路由器就扮演着把网络相互连接起来的重要角色。
第一章路由器的基础1.1路由器的基本概念：路由器（Router）是连接因特网中各种局域网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号的设备。
路由器所谓路由器，就是一个中间系统，它主要是用来连接两个或多个网络，这些网路可能是同构的也可能是异构的。
路由器工作在OSI参考模型的网络层，在两个不同网络的网络层之间传输报文数据时，需要改变两个不同类型网络报文中的第二层地址，即决定在网络之间数据传输时的路由方向，完成不同网络之间的数据存储、分组和转发。
路由器基本原理和结构体系路由器是网络通信领域中的一种重要设备，它在互联网的发展和扩展中发挥着至关重要的作用。
本文将介绍路由器的基本原理和结构体系，帮助读者更好地理解和使用路由器。
一、路由器的基本原理路由器作为数据包在网络中的传递和转发设备，具有以下基本原理：1. 数据包转发原理路由器通过接收到达的数据包，并根据其目标地址进行转发。
路由器内部有一个路由表，记录了不同网络的地址信息以及对应的下一跳节点。
当收到数据包时，路由器根据目标地址查找路由表，确定下一跳节点，并将数据包发送到相应的输出接口。
2. 路由选择原理路由器通过路由选择协议（如OSPF、BGP等）来更新和维护路由表，实现网络中路由的动态调整和最优路径的选择。
路由选择原理的目标是实现网络的高效通信和负载均衡，使数据包能够快速准确地到达目标节点。
3. 包过滤和安全性原理路由器可以根据设置的ACL（Access Control List）进行包过滤，实现对网络中的数据包进行筛选和控制。
同时，路由器还能够通过防火墙等机制提供基本的安全性保护，抵御网络攻击和威胁。
路由器的结构体系包括硬件和软件两个层面，下面将对其进行介绍：1. 硬件结构（1）中央处理单元（CPU）：负责路由器的整体控制和管理，包括运行操作系统、处理转发决策等。
（2）接口：用于与其他设备进行通信和连接，包括以太网接口、串口、光纤接口等。
（3）内存：用于存储路由器的操作系统和路由表等数据。
（4）高速缓存：用于临时存储最常用的数据包和路由表项，提高数据转发的效率。
（5）交换总线：用于连接各个硬件组件，实现数据的传输和交换。
2. 软件结构（1）操作系统：路由器的操作系统通常是专用的路由器操作系统，如Cisco的IOS、Juniper的Junos等。
操作系统负责路由器的整体管理、配置和控制。
（2）路由协议：路由器的软件包括各种路由协议的实现，如RIP、OSPF、BGP等。
路由协议用于路由表的更新和维护，实现路由的选择和转发。
一、选择题/填空题1.计算机网络的目的：实现资源共享，包括软件和硬件的资源共享；2.计算机网络按其覆盖的地理范围进行分类：局域网、城域网，广域网；3.拓扑结构：星型结构、环形结构、总线型结构、树形结构、网状结构；4网络协议：语法、语义、时序；5.OSI的参考模型：6.折中五层体系结构：7.计算机网络性能指标：8.计算机网络的组成：通信子网、资源子网；9.数据链路层数据包：帧；物理层：比特流;物理层：分组；10.传输介质：物理（有线）传输媒体：双绞线、同轴电缆、光纤；无线传输媒体：无线电波、微波通信、蜂窝无线通信、卫星通信、红外通信；11.（1）模拟数据的模拟信号调制：幅度调制、频率调制；（2）数字数据的数字信号编码：不归零编码、归零吗、自同步码（典型代表：曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码）；（3）数字数据的模拟信号调制；幅度调制、频率调制、相位调制（绝对相移键控、相对相移键控）；（4）模拟数据的数字信号编码：采样、量化、编码；12.差错控制：最有效的方法是循环冗余校验（CRC）；13.PCM编分三步：采样、量化、编码；14.数据交换：电路交换、报文交换、分组交换；当前网络是通过分组交换来传输数据；15.物理层四个基本特性：机械特性、功能特性、电气特性、规矩特性；16.局域网涉及两层:物理层、数据链路层；17.MAC地址：48位；18.网卡工作在哪一层？物理层和数据链路层；19.TCP协议工作在哪一层？这一层还有哪个协议？:传输层；UDP；20. IP协议工作在哪一层？网络层还有：ICMP/IGMP/ARP;21. IP地址多少位：32；22.问： 129.23.132.0/24129.23.133.0/24129.23.134.0/24129.23.135.0/24的聚合地址是什么？:129.23.132.0/2223. IPV6版IP地址多少位？128位；24.从IPV4过渡到IPV6的基本技术:双协议栈、隧道技术；25.在ICP中，发生窗口的大小是如何确定的？P141 通知窗口、拥塞窗口；二．简答题1.网络协议：为网络数据交换而制定的规定，约束，标准；2.分层的好处：P14 各层之间是独立的、灵活性好、结构上可分割开、易于实现和维护、能促进标准化工作；3.请问什么是网络体系结构？网络中折中的五层体系结构各是什么？网络的体系结构定义:指计算机网络的各层及其协议的集合(architecture).或精确定义为这个计算机网络及其部件所应完成的功能.计算机网络的体系结构综合了OSI和TCP/IP的优点,本身由5层组成:应用层,运输层,网络层,物理层和数据链路层.为的就是安全和有个全世界公用的标准来限制。
第四章路由器硬件结构及工作原理4.1路由器的硬件构成路由器主要由以下几个部分组成：输入/输出接口部分、包转发或交换结构部分（switching fabric）、路由计算或处理部分。
如图4-1所示。
图4-1 路由器的基本组成输入端口是物理链路和输入包的进口处。
端口通常由线卡提供，一块线卡一般支持4、8或16个端口，一个输入端口具有许多功能。
第一个功能是进行数据链路层的封装和解封装。
第二个功能是在转发表中查找输入包目的地址从而决定目的端口（称为路由查找），路由查找可以使用一般的硬件来实现，或者通过在每块线卡上嵌入一个微处理器来完成。
第三，为了提供QoS（服务质量），端口要对收到的数据包进行业务分类，分成几个预定义的服务级别。
第四，端口可能需要运行诸如SLIP（串行线网际协议）和PPP（点对点协议）这样的数据链路级协议或者诸如PPTP（点对点隧道协议）这样的网络级协议。
一旦路由查找完成，必须用交换开关将包送到其输出端口。
如果路由器是输入端加队列的，则有几个输入端共享同一个交换开关。
这样输入端口的最后一项功能是参加对公共资源（如交换开关）的仲裁协议。
普通路由器中该部分的功能完全由路由器的中央处理器来执行，制约了数据包的转发速率（每秒几千到几万个数据包）。
高端路由器中普遍实现了分布式硬件处理，接口部分有强大的CPU处理器和大容量的高速缓存，使接口数据速率达到10Gbps，满足了高速骨干网络的传输要求。
路由器的转发机制对路由器的性能影响很大，常见的转发方式有：进程转发、快速转发、优化转发、分布式快速转发。
进程转发将数据包从接口缓存拷贝到处理器的缓存中进行处理，先查看路由表再查看ARP 表，重新封装数据包后将数据包拷贝到接口缓存中准备传送出去，两次查表和拷贝数据极大的占用CPU的处理时间，所以这是最慢的交换方式，只在低档路由器中使用。
快速交换将两次查表的结果作了缓存，无需拷贝数据，所以CPU处理数据包的时间缩短了。
路由器（Router）、集线器（Hub）交换机（Switch）的各自特点与区别1.路由器（Router）是一种负责寻径的网络设备，它在互连网络中从多条路径中寻找通讯量最少的一条网络路径提供给用户通信。
路由器用于连接多个逻辑上分开的网络。
对用户提供最佳的通信路径，路由器利用路由表为数据传输选择路径，路由表包含网络地址以及各地址之间距离的清单，路由器利用路由表查找数据包从当前位置到目的地址的正确路径。
路由器使用最少时间算法或最优路径算法来调整信息传递的路径，如果某一网络路径发生故障或堵塞，路由器可选择另一条路径，以保证信息的正常传输。
路由器可进行数据格式的转换，成为不同协议之间网络互连的必要设备。
路由器使用寻径协议来获得网络信息，采用基于“寻径矩阵”的寻径算法和准则来选择最优路径。
按照OSI参考模型，路由器是一个网络层系统。
路由器分为单协议路由器和多协议路由器。
Internet由各种各样的网络构成，路由器是其中非常重要的组成部分，整个Internet上的路由器不计其数。
Intranet要并入Internet，兼作Internet服务，路由器是必不可少的组件，并且路由器的配置也比较复杂。
（一）路由器的寻址和路由选择在互连网上交换信息的一个基本要求是每个站都具有可达的唯一地址。
像邮政编址类似，互连网地址也由几部分组成。
在互连网上，通常要求使用网络地址、主机地址和计算机上运行的应用。
规定了地址之后，接下来便是如何选择路径到达报文的终点。
路由选择涉及规定路由选择参数以及如何获得这些参数。
在互连网中使用的地址是32位的IP地址，该地址由网络号和主机号组成。
IP地址分为下述3类：A类地址使用7位来标识网络，24位用来规定网络上的主机；B类地址使用14位来标识网络，16位用来标识主机；C类地址使用21位来标识网络，8位用来标识主机。
路由器在选择路径时常用的算法有两种：一是距离向量；二是链路状态。
前一种由路由选择信息协议（RIP）使用，后一种由开放式最短路径优先协议（OSPF）使用。
路由器基本原理和结构体系一、路由器在IP网络中的位置IP是一种网络间的互连协议。
整个IP网络，由许多子网络构成，各子网络又由许多主机组成。
子网之间可以使用不同的链路层协议，如Ethernet或PPP等，同一子网必须使用相同的链路协议。
在网络层，主机用IP地址寻址，IP地址实行全网统一管理。
IP地址通过子网掩码而分成两部分：Net ID和Host ID。
同一子网内部使用相同的Net ID，而Host ID各不相同。
子网内部的主机通信，由链路协议直接进行；子网之间的主机通信，要通过路由器来完成。
路由器是多个子网的成员，在它的内部有一张表示Net ID与下一跳端口对应关系的路由表。
通信起点主机发出IP包被路由器接收后，路由器查路由表，确定下一跳输出端口，发给下一台路由器，这台路由器又转发给另外一台路由器，用这样一跳接着一跳的方式，直到通信终点另一台主机收到这个IP包。
IP协议的网络层是无连接的，路由器中没有表示连接状态的信息。
路由器在网络层也没有重发机制和拥塞控制。
IP协议重发机制和拥塞控制由传输层TCP来处理，按端到端的方式运行。
传输层拥塞控制通过TCP慢启动实现。
IP协议把网络划分为物理层（L1）、链路层（L2）、网络层（L3）、传输层（L4）及应用层（L7）五个层次。
处理物理层的设备有Hub集线器，处理链路层的设备有L2以太交换机，路由器是在网络层转发数据的设备。
L3以太交换机是IP网络路由器的特例，通常只有以太线路接口，工作在纯以太网络环境中。
二、路由器工作原理路由表是工作在IP协议网络层实现子网之间转发数据的设备。
路由器内部，如图，可以划分为控制平面和数据通道。
在控制平面上，路由协议可以有不同的类型，如OSPF、BGP等。
路由器通过路由协议交换网络的拓扑结构信息，依照拓扑结构动态生成路由表。
在数据通道上，转发引擎从输入线路接收IP包后，分析与修改包头，使用转发表查找输出端口，把数据交换到输出线路上。
转发表是根据路由表生成的，其表项和路由表项有直接对应关系，但转发表的格式和路由表的格式不同，它更适合实现快速查找。
转发的主要流程包括线路输入、包头分析、数据存储、包头修改和线路输出。
IP包从不同的线路上到达路由器的接口卡，线路输入处理部分对它进行信号恢复、解码和CRC校验，然后放进输入FIFO。
输入FIFO 的数据要送入数据存储器，数据存储器可以是CPU控制主内存或逻辑控制的专用内存。
新输入数据放在系统输入队列尾部，CPU或逻辑从输入队列取出报文进行分析，需要分析的内容主要是L3包头中的目的IP地址，有些情况也L3包头的其他部分，甚至包括L2和L4包头。
包头分析首先滤掉IP头校验和有错的报文，然后确定是协议报文还是转发报文。
协议报文送协议软件处理，转发报文要查转发表确定输出端口，查流分类表确定输出队列。
每个端口可以有若干个输出队列，他们对应于不同的优先级别。
输出队列调度模块根据特定的规则，把选中的报文交给输出FIFO。
报文在进入输出FIFO之前，要修改包头。
修改包头包括IP TTL值减一，更新IP头校验和，替换L2的地址等。
线路输出处理部分从输出FIFO中取出数据，更新链路层CRC数值，然后编码，经信号调制发送到输出线路上。
这就是IP包转发的基本流程，如果支持更多的IP业务，如ACL，NAT等，在上述流程中还要增加额外的过滤和处理。
路由协议根据网络拓扑结构动态生成路由表。
IP协议把整个网络划分为管理区域，这些管理区域称为自治域，自治域区号实行全网统一管理。
这样，路由协议就有域内协议和域间协议之分。
域内路由协议，如OSPF、IS-IS，在路由器间交换管理域内代表网络拓扑结构的链路状态，根据链路状态推导出路由表。
域内路由协议相邻节点之间，采用多播或广播方式通信。
域间路由协议，如BGP，根据距离向量和过滤策略生成全网路由表。
域间路由协议相邻节点交换数据，不能使用多播方式，只能采用指定的点到点连接。
域间路由协议不能使用缺省路由，BGP路由表必须表达IP网络全部子网的信息，所以路由表项较多。
尽管使用IP地址子网聚合技术后，路由表项得到有效减少，到2001年，BGP路由表项已经接近100K。
不断增大的路由表项，是IP网络必须面对的现实之一。
小型企业网络，位于网络边沿，采用人工配置的静态路由或简单协议RIP即可。
使用缺省路由后，路由表项的大小只受企业内部子网划分的影响。
三、路由器结构体系路由器内部可以划分为控制平面和数据通道。
路由器的控制平面，运行在通用CPU系统中，多年来一直没有多少变化。
在高可用性设计中，可以采用双主控进行主从式备份，来保证控制平面的可靠性。
路由器的数据通道，为适应不同的线路速度，不同的系统容量，采用了不同的实现技术。
路由器的结构体系正是根据数据通道转发引擎的实现机理来区分。
简单而言，可以分为软件转发路由器和硬件转发路由器。
软件转发路由器使用CPU软件技术实现数据转发，根据使用CPU的数目，进一步区分为单CPU的集中式和多CPU 的分布式。
硬件转发路由器使用网络处理器硬件技术实现数据转发，根据使用网络处理器的数目及网络处理器在设备中的位置，进一步细分为单网络处理器的集中式、多网络处理器的负荷分担并行式和中心交换分布式。
（下面的结构图可以删去）软件转发集中式路由器本质上是一台单CPU专用计算机系统，数据转发和路由协议由CPU分时处理，线路接口是CPU外设。
系统中，所有线路接口、所有软件共享唯一的CPU资源，所以整机性能不高。
在交换带宽方面，系统总线或接口总线决定了系统中各线路接口的总有效带宽。
总线带宽一般小于1Gbps。
在转发性能方面，CPU性能、转发流程和查表算法决定了系统的总处理能力。
查表算法对系统性能影响很大，需要使用快速算法提升转发性能。
常用快速查表算法包括Hash Table、Patricia Tree和256 Way Multiway Tree等。
使用快速算法后，系统的转发速度也不会超过400Kpps。
机壳结构方面，软件转发集中式路由器可以封装成主板上出线路接口的集成式路由器，或者使用插卡式线路接口的模块式路由器。
2、软件转发分布式软件转发分布式路由器采用多CPU设计，CPU之间通过背板总线而实现内存共享。
这种系统的总线背板上，可以插接多个CPU处理板，其中，有专门处理路由协议的主控板，专门处理报文转发的接口板。
接口板上有局部总线，局部总线上可挂接多个子插卡，子插卡作为线路卡。
这种体系的路由器是为提高转发性能而设计的，有多个接口板并行处理报文转发，转发能力大幅提升。
在交换带宽方面，跨接口板转发的数据要经过多个总线桥，所以如何提高背板总线效率，是系统设计的关键。
这类路由器适合于跨接口板通信较少而业务处理复杂的场合。
在硬件结构上，这类设备可以支持处理板热插拔、主控板双备份等高可用性特性。
3、硬件转发集中式硬件转发集中式路由器在软件转发集中式路由器的基础上增加了网络处理器。
这样，数据转发用专门的网络处理器来完成，而CPU用于处理路由协议和系统管理。
网络处理器可以使用微码编程的微引擎，固化逻辑ASIC芯片以及可重配置的FPGA来实现。
经过精心设计的网络处理器能够保证所有线路接口达到线速。
在交换带宽方面，网络处理器内部，使用了独立报文存储系统，交换带宽主要由内存读写速度决定，可以通过提高内存时钟或增加内存位宽增加交换带宽。
目前，处理2.5Gbps线路微码逻辑网络处理器基本成熟，也可以见到几十Gbps交换带宽的固化逻辑网络处理器。
在转发处理方面，使用硬件查表技术提升系统处理能力。
硬件查表技术主要有两种：基于逻辑算法设计的SRAM技术和基于半导体工艺设计TCAM技术。
SRAM 技术可以达到5 Mpps的性能，TCAM技术可以达到100 Mpps的性能。
微码编程的网络处理器可以现场升级，修改或增加新业务很方便。
硬逻辑网络处理器能获得最高的性能，更低的价格。
4、硬件转发并行式硬件转发并行式路由器是使用负荷分担方式提高提高系统容量的一种办法。
一般使用2或4个网络处理器作为主芯片，主芯片外接副芯片，是一种主从式结构。
主芯片不带线路接口，副芯片带线路接口。
各主芯片以负荷分担的方式增大系统处理能力。
副芯片上有流量分配机制和流量会聚机制，线路接口的报文转发流量按特定算法，均匀分配给中心网络处理器，网络处理器后由副芯片会聚交换到线路上。
合理设计副芯片的带宽，可以保证交换无阻，流量分配机制的实现是系统的关键点。
这种系统的总容量为网络处理器的2或4倍。
5、硬件转发分布式硬件转发分布式路由器是使用中心交换方式提高提高系统容量的另一种办法。
这种系统的特征是，核心为大容量交换网络，交换网络外挂网络处理器，网络处理器上挂线路接口。
整个转发系统是星形结构，中心是交换网络。
交换网络使用信元交换，边沿网络处理器负责IP转发。
这类路由器的系统总容量由交换网络容量决定，最高线路接口速率由网络处理器性能决定。
交换网络只实现定长信元交换，容量可以作到很大，可见这是一种大容量设计方案。
网络处理器的数目在16个左右。
四、路由器性能分析我们知道：依据路由表的操作方法的不同，在路由器内部划分了控制平面部分和数据通道部分，这两部分对路由器的使用有着不同的影响。
在数据通道上，IP报文处理能力主要受交换部件的有效带宽和转发部分的处理速度影响。
交换带宽，用技术指标bps（比特/秒）来衡量，一般在纯大包的条件下测定。
转发速度，用技术指标pps（包/秒）来衡量，一般在纯小包的条件下测定。
软件转发单CPU路由器，交换带宽和转发能力为系统共享，线路卡个数不同，各线路卡会有不同的性能表现。
软件转发多CPU路由器，转发能力有明显优势，交换带宽没有明显提高。
硬件转发路由器，一般要针对线速进行设计，系统交换带宽大于各线路接口的总和，转发处理能力在纯小包的情形下也能胜任，区别的只是容量和价格。
线速路由器，保证线路接口在各种情况下能够达到满速，这时候，是线路而不是设备是网络的瓶颈。
另外，IP业务，如ACL，NAT、IPSec等，是否造成性能下降，也是设计和使用路由器要考虑的问题。
在控制平面上，小型网络问题不大，只要支持选用的路由协议就可以了。
对于大型网络，特别是有独立自治域号的运营商网络，在路由协议类型满足要求的情况下，应该考察路由表项大小是否满足，域间路由协议相邻节点的连接数目是否满足，路由表项更新速度如何，路由更新时对数据通道上的处理有无影响，等等。
