物聯(lián)卡之家：物聯(lián)卡路由器性能決定網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能

　　路由器的功能總體可以分為兩大類：控制平面功能和數(shù)據(jù)平面功能?？刂破矫婀δ苤饕ㄏ到y(tǒng)配置、系統(tǒng)管理以及路由表信息管理等，由于它不涉及網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包的處理，因此對處理速度沒有特別高的需求，一般在路由器中可以使用軟件方案實現(xiàn)。數(shù)據(jù)平面功能包括計算數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)信息、數(shù)據(jù)包的存儲和發(fā)送等，會直接對網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理，所以它需要保證很高的處理速率，在實現(xiàn)上多使用硬件方案。

　　在實際的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，骨干網(wǎng)中的物聯(lián)卡路由器會和其他多個路由器相互連接，以接收來自不同路由器的數(shù)據(jù)包，同時還可以把數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到其他路由器;在邊緣路由器上，路由器需要鏈接物聯(lián)卡路由器，以保證數(shù)據(jù)互通。因此，路由器在物理結(jié)構(gòu)上包含多個物聯(lián)卡，路由器的數(shù)據(jù)平面功能都在物聯(lián)卡中處理，每個物聯(lián)卡通過雙絞線或者光纖和其他路由器的物聯(lián)卡相連。路由器的多塊物聯(lián)卡插在路由器的背板上，支持全雙工鏈路，通過交換機構(gòu)相互鏈接。物聯(lián)卡在物理上又可以分為接口卡和處理部分，兩者一一對應(yīng)，分別用于對物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)包的接收/發(fā)送和存儲調(diào)度等處理。

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)鏈路帶寬的增大、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用類型的增多，用戶對物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量有了更高的要求。現(xiàn)有的很多應(yīng)用不僅能夠滿足用戶對于物聯(lián)網(wǎng)通信的需求，還能提供更加豐富的用戶體驗。為了滿足用戶對多種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的不同服務(wù)質(zhì)量需求，路由器不但需要提供數(shù)據(jù)存儲和轉(zhuǎn)發(fā)的功能，還需提供更多其他功能。物聯(lián)卡路由器經(jīng)過三四代的發(fā)展，體系結(jié)構(gòu)也有了很大的改變。從功能結(jié)構(gòu)上看，每塊物聯(lián)卡都配置有物聯(lián)網(wǎng)處理器芯片、業(yè)務(wù)量管理器芯片以及其他協(xié)處理器等芯片。

　　國內(nèi)最大的物聯(lián)卡交易平臺：物聯(lián)卡之家(fdgzk.cn)指出，物聯(lián)卡路由器是Internet的核心設(shè)備，工作在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)層，其主要功能是運行路由協(xié)議，維護(hù)路由信息表，并根據(jù)路由信息表的內(nèi)容，將輸入端口的物聯(lián)卡分組轉(zhuǎn)發(fā)到特定的輸出端口上，從而實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)的互連。

　　作為Internet的核心設(shè)備，物聯(lián)卡路由器的性能直接決定了整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能。在Internet的發(fā)展過程中，物聯(lián)卡路由器的體系結(jié)構(gòu)經(jīng)過了幾代演變。一般來講，物聯(lián)卡路由器的體系結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了單總線單CPU結(jié)構(gòu)、單總線多CPU結(jié)構(gòu)以及交換結(jié)構(gòu)加多CPU的結(jié)構(gòu)等。通過路由器體系結(jié)構(gòu)的改革更新，物聯(lián)卡路由器的性能得到了極大的提高。目前，部分商用核心路由器采用交換單元加網(wǎng)絡(luò)處理器或者專用芯片ASIC的體系結(jié)構(gòu)，其處理能力已達(dá)到了太比特每秒。

　　然而，隨著近年來Internet用戶數(shù)目的快速遞增，Internet承載的業(yè)務(wù)越來越豐富，尤其是語音、視頻等多媒體業(yè)務(wù)的快速增長，導(dǎo)致Internet的帶寬承受著前所未有的壓力，Internet面臨著頻繁的升級和擴容，其中路由器的性能和擴展性成為Internet可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。另外，在現(xiàn)有的路由器體系結(jié)構(gòu)下，路由器所消耗的能量已經(jīng)達(dá)到了現(xiàn)有制冷技術(shù)的極限。采用新的技術(shù)、新的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行物聯(lián)卡路由器的設(shè)計和實現(xiàn)已經(jīng)勢在必行。

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