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1.1

交换网发展史简介

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。例如，当有 100 个终端时，
需要 4950 条互联线。为了解决大量互联线的问题，人们发明了一种终端间互联的设备，
每个终端只需一根线连接到这个中心设备，通过它的自动连接功能，能够实现任意终
端间的相互通信，它就是交换机（Switch）。它将互联线的数量从 N×（N-1）/2 条减少
到 N 条，极大地降低了线路成本。

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。

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Fabric 本意是指织物的经纬构造，在交换网技术常用来指交换单元、交换芯片，在本文介绍
中并不区分 Swtiching、Switching Fabric 和 Fabric，都是指路由器中交换单元。

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本文以 NE80E/NE40E 的交换网原理为例进行介绍。CX600-8 和 NE40E-8 的原理类似；
CX600-16 和 NE80E 的原理类似；CX600-X3/ME60-X3 和 NE40E-X3 的原理类似；CX600-
X8/ME60-X8 和 NE40E-X8 的原理类似；CX600-X16/ME60-X16 和 NE40E-X16 的原理类似。

以下从如下几个方面介绍路由器的交换网：

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交换网相关术语

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交换网的分类

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各种交换网技术介绍

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华为路由器交换网介绍

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交换网发展趋势

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