浅谈网络时代路由器的发展变化

我国是世界上最早建立有组织的传递信息系统的国家之一。早在三千多年前的商代，信息传递就已见诸记载。乘马传递曰驿，驿传是早期有组织的通信方式。据记载，汗血马能够日行400公里。紧急的战事都是每到一个驿站换一匹马，一刻也不能耽误，如此，等皇帝得到信息也需要数天。

关于路由器

进入19世纪，随着电报、电话和传真的发明，信息传递效率大大提升，但如何实时传输大容量数据信息依然是一个难题。直到20世纪90年代Internet诞生，大容量数据信息才可以通过网络实时传播。 在Internet中，有一种设备默默承担着数据信息转发的重任，它就是我们今天要讲的主角——路由器。

路由器是连接两个或多个网络的硬件设备，是连接因特网中各局域网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号。   只说概念估计大家还是觉得太抽象了，那我们就从大家熟悉的上网速度出发，来看看网络时代路由器的发展变化吧！

Modem时代路由器

1994年中国通过一条64K的国际专线，全功能接入Internet，从此被国际上正式承认为拥有全功能Internet的国家，中国互联网时代从此开启。

那时候的网民多数使用调制解调器（Modem，也称为“猫”）通过电话线拨号上网。

modem一般指调制解调器。调制解调器是一种计算机硬件，它能把计算机的数字信号翻译成可沿普通电话线传送的模拟信号，而这些模拟信号又可被线路另一端的另一个调制解调器接收，并译成计算机可懂的语言。这一简单过程完成了两台计算机间的通信。

modem是电脑联网的一种必要设备，有了modem电脑才能进行拨号上网。有了“猫”，计算机终于连上了互联网，网民开始享受56 kbps的超级“慢”速度。

机智网民解锁的上网姿势是这样的：拨号上网后快速打开要看的所有网页，然后断开网络，再细细品读网页内容。

那时候家里一般只有一台电脑上网，还用不到家用路由器，所以我们对路由器也没什么概念。但其实网络中是有路由器的，只是用在了运营商网络，我们感受不到。

运营商网络中的路由器主要为PSTN接入提供了10M或100M以太网接口，并组建了X.25或帧中继广域网，承担数据转发作用，通过OSPF、BGP等路由协议计算最优路径，采用最长匹配和逐条转发方式将数据包送到目的地。

xDSL时代路由器

又熬了几年，终于出现了ADSL。ADSL 是一种新的数据传输方式。它因为上行和下行带宽不对称，因此称为非对称数字用户线环路。 它采用频分复用技术把普通的电话线分成了电话、上行和下行三个相对独立的信道，从而避免了相互之间的干扰。 即使边打电话边上网，也不会发生上网速率和通话质量下降的情况。通常ADSL在不影响正常电话通信的情况下可以提供最高3.5Mbps的上行速度和最高24Mbps的下行速度。

ADSL之后，在此基础上出现了更多基于DSL技术的拨号上网方式，例如ADSL、RADSL、VDSL、SDSL、IDSL和HDSL等，我们统称为xDSL（数字用户线路，Digital Subscriber Line）。

xDSL是一种新的传输技术，在现有的铜质电话线路上采用较高的频率及相应调制技术，即利用在模拟线路中加入或获取更多的数字数据的信号处理技术来获得高传输速率(理论值可达到52Mbps)。 各种DSL技术最大的区别体现在信号传输速率和距离的不同，以及上行信道和下行信道的对称性不同两个方面。

网络发展到这里，在家上网撩个网友，看个视频已毫无压力。数据的快速转发背后，运营商网络中的路由器有哪些改进呢？

这时候的路由器也更新换代，接入侧接口由十兆或百兆以太网接口升级为千兆以太网接口，使得网络带宽也相应地升级为千兆以太网。   同时，路由器由原来只支持X.25或帧中继升级为支持ATM。提到ATM大部分人应该第一个想到的是自助取款机，ADSL是一种异步传输模式（ATM）。 ATM作为一种交换技术，在传送资料时，先将数位资料切割成多个固定长度的封包，之后利用光纤或DS1/ DS3传送。到达目的地后，再重新组合。ATM网络可同时将声音、影像及资料整合在一起。针对各种资讯型态，提供最佳的传输环境。与IP路由方式相比，转发性能大大提高。广域网带宽也随之大大提高，已经可以满足大部分网民的上网体验了。

PON时代路由器

这真正让网民有人生达到巅峰感受的是当下的光纤接入（简称PON）时代。 截至2019年3月，中国光网城市全面建成，三大运营商将“自上而下”合力推动千兆入户，设备商也相继生产自研芯片，10G PON产业链趋于完善。

相对于xDSL，PON网络可以实现最高千兆级的网络接入速度。高清视频、网络游戏，通通无压力，超高网速让你爽到爆。炎炎夏日，空调、Wi-Fi、西瓜，可以尽情体验惬意人生了。

提到Wi-Fi，就不得不说几乎家家都有的无线路由器了。 无线路由器是用于用户上网、带有无线覆盖功能的路由器。无线路由器可以看作是一个转发器，将家中墙上接出的宽带网络信号通过天线转发给附近的无线网络设备，现在每个家庭都有多台设备（电脑、手机、PAD等）需要上网的设备。其实，数据要想在广域网传送，也少不了之前我们提到过的运营商使用的电信级路由器。

无线路由器好比将单纯性无线AP和宽带路由器合二为一的扩展型产品，它不仅具备单纯性无线AP所有功能如支持DHCP客户端、支持VPN、防火墙、支持WEP加密等等，而且还包括了网络地址转换(NAT)功能，可支持局域网用户的网络连接共享。

 

  可实现家庭无线网络中的Internet连接共享，实现ADSL、Cable modem和小区宽带的无线共享接入。  

如果说无线路由器是名声在外的武林高手，电信级路由器就是深藏不漏的“扫地僧”了，它身居各大电信机房，除了专业人士偶见其真面目以外，其他人很少见到。电信级路由器面对海量数据快速转发的需求，不断与时俱进，无论功能还是性能上都大大提升。 PS：电信级路由器，指电信业用于汇聚层以上的路由器，性能、功能强大，能进行QOS服务质量保证，保证数据流的无缝传输。一般情况下不应用于企业。

功能上，路由器开始大规模支持MPLS，克服了广域网中ATM造价昂贵、带宽有限的局限性。MPLS独立于第二和第三层协议，将IP地址映射为简单的具有固定长度的标签，在数据转发时，只在网络边缘分析IP报文，而不用在每一跳都分析，从而节约了处理时间。   性能上，路由器的接入侧接口（路由器和BRAS之间的接口）已升级为10G或40G以太网接口。MPLS可以将ATM和IP技术的优势结合起来，在保持IP技术简洁性的前提下，提供类似于ATM技术的高性能。MPLS对带宽没有限制，广域网单端口带宽能力已提升至100Gbps。

编辑：黄飞