IP路由器技术的现状及未来(3)

　　根据TCP/IP协议，路由器的数据包转发具体过程是：网络接口接收数据包，这一步由网络物理层处理，即把经编码调制后的数据信号还原为数据。根据网络物理接口，路由器调用相应的链路层功能模块，以解释处理此数据包的链路协议报头。这一步处理比较简单，主要是对完整性的验证，如CRC校验、帧长度检查。在链路导层完成对数据帧的完整性验证后，路由器开始处理此数据帧的IP层。这一过程是路由器功能的核心。根据数据帧IP包头的目的的IP地址，路由器在路由表中查找下一跳的IP地址，IP数据包头的TTL域开始减数，并计算新校验和（Check-sum）。根据路由表中所查到的下一跳IP地址，将IP数据包送往相应的输出链路层，封装上相应的链路层包头，最后经输出网络物理接口发送出去。

　　中低档路由器的体系结构。多个交换端口通过数据总线与共享内存、CPU相连。共享内存完成交换数据的存储转发功能，其中包缓冲用于存储最近发送到达的数据，而系统缓冲用于存储没有及时交换的数据包。CPU为交换数据包选择路径，具体选路的依据是路由表和快速缓存。快速缓存是路由表中使用频率很高的路由条目。

　　数据在由某个交换端口向目的端发送时，由于端口所连接的网络拓扑结构及其网络类型存在的差异，例如由以太网交换端口向FDDI交换端口进行数据发送，因此要求对数据包帧结构、长度进行重组。针对一个数据包由端口A向端口B转发，具体的数据包路由交换步骤如下：

　　1）数据包进入端口A，去掉数据包的前导码和物理层源、目的MAC地址，CRC校验码。

　　2）三层以上数据通过数据总线D-BUS进入共享内存中的数据包缓存。

　　3）共享式缓存取出数据包的目的网络地址，通过D-BUS送CPU进行选路处理。

　　4）由CPU在交换式缓存中检索匹配的网络/主机地址，如果检索到，进入第7步。

　　5）CPU在路由表中检索匹配的网络/主机地址，得到目的交换端口。

　　6）将检索到的信息追加入快速缓存，或者替换高速缓存中的原有数据。

　　7）检索到的目的交换端口经D-BUS传回共享内存。

　　8）共享内存通过交换技术将数据包发往目的端口，目的端口接到数据包后，重新按照目的网络的类型重写帧，加入相应的第二层地址，重新计算CRC数值。