你知道什么是路由器嗎？
[導(dǎo)讀]唐代清晨，一匹快馬疾馳在帝國的大道上，這是在緊急情況下啟用的八百里加急。前方戰(zhàn)事吃緊，戰(zhàn)情信息亟需送往京城，途中每到一個驛站都要換人換馬，日行八百里，一刻也不能耽誤。即使如此，等皇帝得到信息也需數(shù)天，路途中不知累死了多少匹馬。進入19世紀，隨著電報、電話和傳真的發(fā)明，信息傳遞效率...
唐代清晨，一匹快馬疾馳在帝國的大道上，這是在緊急情況下啟用的八百里加急。前方戰(zhàn)事吃緊，戰(zhàn)情信息亟需送往京城，途中每到一個驛站都要換人換馬，日行八百里，一刻也不能耽誤。即使如此，等皇帝得到信息也需數(shù)天，路途中不知累死了多少匹馬。
進入19世紀，隨著電報、電話和傳真的發(fā)明，信息傳遞效率大大提升，但如何實時傳輸大容量數(shù)據(jù)信息依然是一個難題。直到20世紀90年代Internet誕生，大容量數(shù)據(jù)信息才可以通過網(wǎng)絡(luò)實時傳播。在Internet中，有一種設(shè)備默默承擔著數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)發(fā)的重任，它就是我們今天要講的主角——路由器。
路由器是連接兩個或多個網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備，在網(wǎng)絡(luò)間起網(wǎng)關(guān)的作用。它通過讀取每一個數(shù)據(jù)包中的IP地址來決定如何傳送。路由器的一個作用是連通不同的網(wǎng)絡(luò)，另一個作用是選擇信息傳送的最優(yōu)線路。
只說概念估計大家還是覺得太抽象了，那我們就從大家熟悉的上網(wǎng)速度出發(fā)，來看看網(wǎng)絡(luò)時代路由器的發(fā)展變化吧！
Modem時代路由器
1994年中國通過一條64K的國際專線，全功能接入Internet，從此被國際上正式承認為擁有全功能Internet的國家，中國互聯(lián)網(wǎng)時代從此開啟。一開始互聯(lián)網(wǎng)主要是被高校和研究所使用，作為學(xué)術(shù)探討的科研工具。隨著新浪、搜狐、網(wǎng)易等門戶網(wǎng)站的興起，普通民眾越來越多的使用門戶網(wǎng)站來訪問Internet。那時候的網(wǎng)民多數(shù)使用調(diào)制解調(diào)器（Modem，也稱為“貓”）通過電話線撥號上網(wǎng)。
伴隨著一陣“貓”的吱吱呀呀的叫聲，等待一兩分鐘后，計算機終于連上了互聯(lián)網(wǎng)，網(wǎng)民開始享受56 kbps的超級“慢”速度。6元/小時的高昂費用，使得上網(wǎng)是件很奢侈的事情。機智網(wǎng)民解鎖的上網(wǎng)姿勢是這樣的：撥號上網(wǎng)后快速打開要看的所有網(wǎng)頁，然后斷開網(wǎng)絡(luò)，再細細品讀網(wǎng)頁內(nèi)容。
那時候家里一般只有一臺電腦上網(wǎng)，還用不到家用路由器，所以我們對路由器也沒什么概念。但其實網(wǎng)絡(luò)中是有路由器的，只是用在了運營商網(wǎng)絡(luò)，我們感受不到。運營商網(wǎng)絡(luò)中的路由器主要為PSTN接入提供了10M或100M以太網(wǎng)接口，并組建了X.25或幀中繼廣域網(wǎng)，承擔數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)作用，通過OSPF、BGP等路由協(xié)議計算最優(yōu)路徑，采用最長匹配和逐條轉(zhuǎn)發(fā)方式將數(shù)據(jù)包送到目的地。
xDSL時代路由器
又熬了幾年，終于出現(xiàn)了ADSL。ADSL可謂是寬帶接入的一哥了，相比較Modem撥號，可以實現(xiàn)上行1 Mbps、下行8 Mbps的寬帶接入速度，不僅上網(wǎng)速度提高了一大截，上網(wǎng)的同時還可以撥打電話。
在當時，ADSL撥號上網(wǎng)可是很前衛(wèi)的，村里誰家要是用ADSL撥號上網(wǎng)，絕對算是引領(lǐng)潮流，走在路上，會隨時接受別人羨慕的目光。ADSL之后，在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)了更多基于DSL技術(shù)的撥號上網(wǎng)方式，例如ADSL2、ADSL2 、VDSL、VDSL 等，我們統(tǒng)稱為xDSL（數(shù)字用戶線路，Digital Subscriber Line）。
xDSL利用在模擬線路中加入或獲取更多的數(shù)字數(shù)據(jù)的信號處理技術(shù)來獲得高傳輸速率（理論值可達到52 Mbps）。網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到這里，在家上網(wǎng)撩個網(wǎng)友，看個視頻已毫無壓力。數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)發(fā)背后，運營商網(wǎng)絡(luò)中的路由器有哪些改進呢？這時候的路由器也更新?lián)Q代，接入側(cè)接口由十兆或百兆以太網(wǎng)接口升級為千兆以太網(wǎng)接口，使得網(wǎng)絡(luò)帶寬也相應(yīng)地升級為千兆以太網(wǎng)。同時，路由器由原來只支持X.25或幀中繼升級為支持ATM。ATM是一種以信元為基礎(chǔ)的分組交換技術(shù)，采用定長標簽，只需維護比路由表小得多的標簽表，與IP路由方式相比，轉(zhuǎn)發(fā)性能大大提高。廣域網(wǎng)帶寬也隨之大大提高，最高可達622 Mbps，已經(jīng)可以滿足大部分網(wǎng)民的上網(wǎng)體驗了。
PON時代路由器
這真正讓網(wǎng)民有人生達到巔峰感受的是當下的光纖接入（簡稱PON）時代。相對于xDSL，PON網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)最高千兆級的網(wǎng)絡(luò)接入速度。高清視頻、網(wǎng)絡(luò)游戲，通通無壓力，超高網(wǎng)速讓你爽到爆。炎炎夏日，空調(diào)、Wi-Fi、西瓜，可以盡情體驗愜意人生了。
提到Wi-Fi，就不得不說幾乎家家都有的無線路由器了。現(xiàn)在每個家庭都有多臺設(shè)備（電腦、手機、PAD等）需要上網(wǎng)，家用無線路由器自然是不可或缺了。其實，數(shù)據(jù)要想在廣域網(wǎng)傳送，也少不了之前我們提到過的運營商使用的電信級路由器。
無線路由器好比將無線AP和寬帶路由器合二為一，它不僅具備無線AP的無線覆蓋功能，還可以實現(xiàn)寬帶路由器的所有功能，實現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)中的Internet連接共享，實現(xiàn)基于xDSL、PON網(wǎng)絡(luò)或小區(qū)寬帶接入的無線共享接入。
無線路由器集成了路由器功能、防火墻功能、帶寬管理功能，集成寬帶以太網(wǎng)WAN接口，并內(nèi)置多個10/100/1000Mbps接口以及2.4GHz或5GHz無線頻段，既提供有線接入還提供無線接入方式，不僅可以用在家庭，還可以用在辦公室、企業(yè)等場合。
如果說無線路由器是名聲在外的武林高手，電信級路由器就是深藏不漏的“掃地僧”了，它身居各大電信機房，除了專業(yè)人士偶見其真面目以外，其他人很少見到。電信級路由器面對海量數(shù)據(jù)快速轉(zhuǎn)發(fā)的需求，不斷與時俱進，無論功能還是性能上都大大提升。
功能上，路由器開始大規(guī)模支持MPLS，克服了廣域網(wǎng)中ATM造價昂貴、帶寬有限的局限性。MPLS獨立于第二和第三層協(xié)議，將IP地址映射為簡單的具有固定長度的標簽，在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時，只在網(wǎng)絡(luò)邊緣分析IP報文，而不用在每一跳都分析，從而節(jié)約了處理時間。性能上，路由器的接入側(cè)接口（路由器和BRAS之間的接口）已升級為10G或40G以太網(wǎng)接口。MPLS可以將ATM和IP技術(shù)的優(yōu)勢結(jié)合起來，在保持IP技術(shù)簡潔性的前提下，提供類似于ATM技術(shù)的高性能。MPLS對帶寬沒有限制，廣域網(wǎng)單端口帶寬能力已提升至100Gbps。
未來可期
順應(yīng)5G、大視頻/VR/AR、移動互聯(lián)網(wǎng)、智能物聯(lián)網(wǎng)和云計算等的發(fā)展，路由器也將不斷更新?lián)Q代，大容量、高性能、全業(yè)務(wù)路由器產(chǎn)品，集群路由器，虛擬化路由器等產(chǎn)品層出不窮。更大容量、更高性能、更靈活運維，路由器，未來可期！
文中涉及的縮略語：ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line，非對稱數(shù)字用戶線路）AP（Access Point，接入點）AR（Augmented Reality，增強現(xiàn)實）ATM（Asynchronous Transfer Mode，異步傳輸模式）BGP（Border Gateway Protocol，邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議）BRAS（Broadband Remote Access Server，寬帶遠程接入服務(wù)器）DSL（Digital Subscriber Line，數(shù)字用戶線路）MPLS（Multi-Protocol Label Switching，多協(xié)議標簽交換）OLT（Optical Line Terminal，光線路終端）ONU（Optical Network Unit，光網(wǎng)絡(luò)單元）OSPF（Open Shortest Path First，開放式最短路徑優(yōu)先）PAD（Portable Android Device，平板電腦）PON（Passive Optical Network，無源光網(wǎng)絡(luò)）PSTN（Public Switched Telephone Network，公共交換電話網(wǎng)）RADIUS（Remote Authentication Dial In User Service，遠程用戶撥號認證服務(wù)）VDSL（Very High Speed Digital Subscriber Line，超高速數(shù)字用戶線路）VR（Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實）WAN（Wide Area Network，廣域網(wǎng)）
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