高速网络中的交换技术(3)

　　另一个限制路由器处理能力的因素是路由快速查找问题。路由的快速查找方案，是报文线速度转发的前提和骨干路由器最关键的技术之一。传统的软件查表方法，很难直接应用到高速的骨干路由器上，很难实现线速度查表。传统的硬件实现方案如内容关联存储器（Content Addressable Memories,CAM）方案，可以在几十纳秒内输出查找结果，路由更新速度也很快。但是，成熟商用的CAM在容量上还只能保存1K、4K或8K的表项，容量太小。用CAM存放512K的表项，要级连上百个小CAM，价格非常昂贵，而且管腿数非常多，所以不适合存放骨干路由器的大表。可以通过两步交换的方式，从外部接入包首先在内部进行复再均衡，然后再进行交换，这样可以限制路由表的规模。同时，采用并行的路由器结构，也可以增强路由的快速查找能力。

　　四、与光技术的结合

　　电路交换技术与光交换技术在本质上极为相似，因此随着速率的增长，自然而然引入了光传输技术，通过光电转换技术，实现了高速交换，极大地扩展了带宽。分组交换技术虽然在本质上与光交换技术差异极大，但现在的高性能路由器中也已采用了光技术，线卡与交换部分一般都采用光连接。

　　高速线卡设计是决定高怀能路由器背板交换速率的一个关键因素。科研试验中，Siemens公司设计的Tbit/s路由器已实现80x40Gbit/s的背板交换速率，其线卡速率为40Gbit/s。Nortel公司已实现80x80Gbit/s的背板交换速率，其线卡速率为80Gbit/s。另一个决定高性能路由器背板交换速率的因素是光的密集波分复用技术（DWDM）。Alcatel公司实现了在单一光纤上传输速率达10.2Tbit/s（256x40Gbit/s）的最新世界纪录。Tbit/s路由器多采取“波长交换和IP路由的综合路由交换”系统方案。该方案是按照多速率颗粒度和节点直通/上下路流量的基本思想设计的。这一方案将波长路由与IP路由结合，根据不同的信息颗粒度，分别进行光和电的路由，实现Tbit/s路由交换系统。可见光技术的进步在提高路由器的交换速度方面起了极为重要的作用。