2023年7月20日发(作者：)

 路由交换一体机架构分析

路由器主要进行广域网互联，交换机作为局域网连接，这是业界对于路由器和交换机定位的一种普遍看法。随着路由技术的发展，路由器不仅是作为广域网互联的网络设备了，路由器上集成了越来越多的技术，包括路由、交换、VoIP、传输、终端服务器、无线、安全、广域网优化等多种功能，融合是路由技术发展的的趋势。

伴随这种融合的趋势，业界推出了路由交换一体机，在一台机器上同时集成路由和交换功能。由于其易于部署，配置简单，集成多种业务于单一平台上 ，降低了网络的复杂性、IT人员的学习成本及设备采购和维护成本，路由交换一体机逐步成为分支机构广域网接入的热门产品，也成为网点接入的主流产品。

为了抓住这种变化而带来的生意机会，各数据设备厂家纷纷推出各自的路由交换一体机。它们在技术实现上有什么不同吗？用户该如何来选择路由交换一体机呢？

1 两种不同架构的路由交换一体机

路由交换一体机从交换功能实现原理来看，存在两种硬件架构：集成式交换架构、分布式交换架构。

集成式交换架构 分布式交换架构

集成式交换机架构：交换功能部分和路由功能部分共用CPU，交换芯片直接集成到路由器上，提供统一的启动文件和配置文件。

分布式交换架构：交换功能具有独立的CPU和启动文件，采用独立成熟的交换机平台来实现。

  两种架构本质都是采用交换芯片来实现其交换功能，交换芯片通过数据通道和路由器的主CPU进行连接。集成式架构交换部分的管理控制是由路由器的OS来统一完成的；而分布式交换架构的交换部分多了一个CPU，有独立的OS和CPU。

这两种架构到底有什么区别呢？

从原理上分析，集成式交换架构由于交换和路由是采用统一的OS和CPU，在管理和维护上比较方便，省了交换部分的CPU和相关的外围芯片，可以降低硬件的设计成本。不过功能难以扩展且功能有限。

而分布式交换架构由于自带OS和CPU，路由和交换都有独立的OS，在管理和配置上也是对路由和交换进行独立的配置，软件成熟度高，易于功能扩展，可以提供完整的路由器和交换机的所有功能。不过硬件设计成本比较高。

2 如何选择路由交换一体机

出于对成本的考虑，厂家都愿意向用户推广集成式交换架构的路由交换一体机。不过在实际中到底如何来选择路由交换一体机呢？从几个层面来分析：

a) 从软件功能层面看：路由交换一体机是一种全新的产品创新，在应用初期，往往只用到交换端口和VLAN等一些简单的功能就够了。随着业务的发展，未来还很有可能需要用到其他功能。集中式架构决定了交换功能一定是有限的，不能提供完整的交换功能，而分布式交换架构可以提供完整的路由器和交换机的所有功能，且易于扩展；

b) 从稳定性和软件成熟度角度看：交换和路由是两套相对独立的网络体系，各有侧重。在集成化交换架构下，任何新功能的增加都是创新，都需要在路由平台上增加全新的交换功能。路由和交换本都是一套庞大的软件体系，这样的创新需要把交换功能揉到路由平台上，带来的结果就是软件系统更加庞大，软件成熟度和稳定可靠性将受到影响。而分布式设计，在路由和交换都有独立的CPU和操作系统，软件成熟度极高，同时便于功能扩展；

c) 从设备性能和抗网络攻击角度看：集成式架构只有一个路由的CPU，CPU需要同时处理交换和路由功能，对性能有影响。而分布式架构，路由和交换由各自独立的CPU完成相应的功能，提升设备的整体性能。对于二层的交换报文的攻击，也由交换CPU直接处理，不会上送给路由CPU，大大提升设备的抗网络攻击能力；

d) 从维护角度分析：分布式架构的软件功能丰富，缺省就提供了完整的交换功能，对于未来可能需要的功能预先提供好。即使未来需要做功能扩展，也不需要频繁通过软件升级或者更换设备来解决，降低维护成本；

e) 从扩展性角度分析：分布式架构都是采用模块化设计，可灵活地进行升级和功能扩展。同时由于交换和路由都是独立的OS，功能方便扩充；集成架构设备往往采用固化方式提供交换端口，交换芯片确定后就无法更换，如果要升级只有整机更换，不便扩展升级。另外增加任何的功能可能都需要大量的开发和测试资源，对于厂家来说难度更大，相对来说分布式架构具有更好的扩展性。

  在管理上，集成式交换架构可以在统一的CLI下进行管理配置，比较方便；而分布式架构由于交换和路由有独立的CPU和OS，往往在配置上也是要独立完成的。对于需要频繁配置设备的用户来说，可能会感觉不便。RSR20系列路由交换一体机采用分布式交换架构设计，也可以实现统一管理和维护。在具备分布式架构的所有优势的同时，兼备统一管理和维护的优势，是比较好的一种选择。

综合考虑，分布式架构的路由交换一体机功能丰富、软件成熟度高、稳定性好、性能更高、抗攻击能力强、扩展性强。从长远看，选择分布式路由交换一体机会降低维护成本，建议在重要场合选择；而对于一些相对不重要的网络区域，它们对交换功能的要求比较低，则可以选择集中式架构路由交换一体机，因为集中式路由交换一体机成本比较低，价格也相对便宜。