交换网技术是现代通信中最重要的技术之一,它实现信息从发送端到接收端传输。两点之间的信息传输,最简单的方式是用一条通信线路直接相连,实现点对点的通信。当有多个终端要相互通信时,如果仍采用这种点对点的方式,则需要在任意两个终端间互联。这种点对点的互联方式,会随着终端数的增加,所需的互联线急剧增加。当有N个终端需要互联时,一共需要N×(N-1)/2条互联线。
路由器是IP网络中的核心设备,其交换单元(Switch Fabric Unit)是决定路由器性能的最核心单元。通常在设计一款新路由器时,首先需要确定的就是所采用的交换网技术。在路由器20多年的发展史中,交换技术 一步步推动路由器向更大容量,更高性能发展。
交换技术的发展,经历了共享总线式(Shared Bus Switch)、共享内存式(Shared Memory Switch)和交叉矩阵式(Crossbar Switch)三代。
与此同时,路由器的发展也经历与之对应的共享总线式路由器(Shared Bus Router)、共享内存式路由器(Shared Memory Router)和交叉矩阵式路由器(Crossbar Router)三代。
随着网络流量的剧增,核心路由的容量要求越来越高,路由器开始由单机路由器向集群路由器的方向发展,对应的交换网技术从单级交换网(Single Stage Switch)向多级交换网(Multi-Stage Switch)方向发展。