淺談網(wǎng)絡(luò)時代路由器的發(fā)展變化

我國是世界上最早建立有組織的傳遞信息系統(tǒng)的國家之一。早在三千多年前的商代，信息傳遞就已見諸記載。乘馬傳遞曰驛，驛傳是早期有組織的通信方式。據(jù)記載，汗血馬能夠日行400公里。緊急的戰(zhàn)事都是每到一個驛站換一匹馬，一刻也不能耽誤，如此，等皇帝得到信息也需要數(shù)天。

關(guān)于路由器

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(dān)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，是連接因特網(wǎng)中各局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的設(shè)備，它會根據(jù)信道的情況自動選擇和設(shè)定路由，以最佳路徑，按前后順序發(fā)送信號。 ? 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。

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)。

modem一般指調(diào)制解調(diào)器。調(diào)制解調(diào)器是一種計算機硬件，它能把計算機的數(shù)字信號翻譯成可沿普通電話線傳送的模擬信號，而這些模擬信號又可被線路另一端的另一個調(diào)制解調(diào)器接收，并譯成計算機可懂的語言。這一簡單過程完成了兩臺計算機間的通信。

modem是電腦聯(lián)網(wǎng)的一種必要設(shè)備，有了modem電腦才能進行撥號上網(wǎng)。有了“貓”，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。

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(dān)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 是一種新的數(shù)據(jù)傳輸方式。它因為上行和下行帶寬不對稱，因此稱為非對稱數(shù)字用戶線環(huán)路。 它采用頻分復(fù)用技術(shù)把普通的電話線分成了電話、上行和下行三個相對獨立的信道，從而避免了相互之間的干擾。 即使邊打電話邊上網(wǎng)，也不會發(fā)生上網(wǎng)速率和通話質(zhì)量下降的情況。通常ADSL在不影響正常電話通信的情況下可以提供最高3.5Mbps的上行速度和最高24Mbps的下行速度。

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ADSL、RADSL、VDSL、SDSL、IDSL和HDSL等，我們統(tǒng)稱為xDSL（數(shù)字用戶線路，Digital Subscriber Line）。

xDSL是一種新的傳輸技術(shù)，在現(xiàn)有的銅質(zhì)電話線路上采用較高的頻率及相應(yīng)調(diào)制技術(shù)，即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52Mbps)。 各種DSL技術(shù)最大的區(qū)別體現(xiàn)在信號傳輸速率和距離的不同，以及上行信道和下行信道的對稱性不同兩個方面。

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。提到ATM大部分人應(yīng)該第一個想到的是自助取款機，ADSL是一種異步傳輸模式（ATM）。 ATM作為一種交換技術(shù)，在傳送資料時，先將數(shù)位資料切割成多個固定長度的封包，之后利用光纖或DS1/ DS3傳送。到達目的地后，再重新組合。ATM網(wǎng)絡(luò)可同時將聲音、影像及資料整合在一起。針對各種資訊型態(tài)，提供最佳的傳輸環(huán)境。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，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。 截至2019年3月，中國光網(wǎng)城市全面建成，三大運營商將“自上而下”合力推動千兆入戶，設(shè)備商也相繼生產(chǎn)自研芯片，10G PON產(chǎn)業(yè)鏈趨于完善。

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。 無線路由器是用于用戶上網(wǎng)、帶有無線覆蓋功能的路由器。無線路由器可以看作是一個轉(zhuǎn)發(fā)器，將家中墻上接出的寬帶網(wǎng)絡(luò)信號通過天線轉(zhuǎn)發(fā)給附近的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，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)的設(shè)備。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。

無線路由器好比將單純性無線AP和寬帶路由器合二為一的擴展型產(chǎn)品，它不僅具備單純性無線AP所有功能如支持DHCP客戶端、支持VPN、防火墻、支持WEP加密等等，而且還包括了網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)功能，可支持局域網(wǎng)用戶的網(wǎng)絡(luò)連接共享。

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? 可實現(xiàn)家庭無線網(wǎng)絡(luò)中的Internet連接共享，實現(xiàn)ADSL、Cable modem和小區(qū)寬帶的無線共享接入。 ?

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。 PS：電信級路由器，指電信業(yè)用于匯聚層以上的路由器，性能、功能強大，能進行QOS服務(wù)質(zhì)量保證，保證數(shù)據(jù)流的無縫傳輸。一般情況下不應(yīng)用于企業(yè)。

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。

編輯：黃飛