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2024年5月10日发(作者：)

NP架构－汇聚层路由器的完美选择

1 汇聚层路由器的需要

按照经典IP网络结构划分，一个网络往往包括核心骨干层、边缘汇聚层和接入层，各个层

面的设备都会有明显不同的技术要求。

图一：IP网络层次示意图

用户对核心层设备的要求是大容量、线速性能、高可靠性安全性和具有实效的QOS

技术；汇聚层设备则需要高性能、多业务支持能力；接入层设备关键是提供丰富的接口类

型和完善的协议转换机制以及用户区分技术。

对于汇聚层路由器来说，高性能应该是至少2个GE端口的线速转发能力（一个上行

一个下行），而多业务是指能支持MPLS、NAT、QOS甚至是Ipv6等各种协议应用，尤其

是要能快速支持新的网络协议和应用。

汇聚层路由器从诞生到现在经历了近20年时间，经历了几个重要的发展阶段：

• 单CPU内核，集中式转发；

• 分布式CPU，分布式转发；

• CPU+ASIC，分布式转发；

• NP+CPU+ASIC，分布式转发。

那么，路由器核心器件不断更新的动力是什么呢？

技术的发展最终动力来自业务的需求，路由器的发展无疑也是符合这一原则的。

这里的业务不仅是狭义的数据、语音、视频的应用，而是广义上的各种网络应用，例

如QOS、VPN、ACL、NAT、IPv6等等。每一种新的网络技术或者协议其实都代表着一

种新的业务，而每一种新的硬件架构的出现其实代表着整个网络业务在发生巨大变化。协

议的更新与业务的关系和硬件架构的更新与业务的关系异曲同工。

业务类型的丰富导致了分布式转发架构的出现，业务流量的激增开辟了ASIC的广泛

市场，而高速业务的类型不断增多、多业务的融合最终促使NP的应用。分布式CPU模式

虽然分担了不同流向的数据包，但是性能无法保障；ASIC芯片保障了性能，但是它2－3

年的更新周期无法适应日新月异的业务变化，所以需要一种面向数据分组处理的、具有体

系结构特征和/或特定电路的、软件可编程器件，这就是NP，网络处理器。

在汇聚路由器发展的过程中，NP的出现无疑是最引人注目的，也是目前汇聚层路由

器

硬件设计首选的核心芯片。它是目前三网融合、电信IP网、以太城域网等网络发展方

向上的一个关键硬件技术，因为它具有汇聚层路由器最需要的一些关键特性。

2 NP的关键特性

本文标签： 业务路由器汇聚网络架构

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