Основной маршрутизатор — это маршрутизатор, предназначенный для работы в магистральной сети Интернет или ядре. Чтобы выполнять эту роль, маршрутизатор должен поддерживать несколько телекоммуникационных интерфейсов с самой высокой скоростью, используемых в ядре Интернета, и должен иметь возможность пересылать IP- пакеты на полной скорости на всех из них. Он также должен поддерживать протоколы маршрутизации, используемые в ядре. Основной маршрутизатор отличается от граничного маршрутизатора : граничные маршрутизаторы располагаются на краю магистральной сети и подключаются к основополагающим маршрутизаторам.
Как и термин « суперкомпьютер », термин «основной маршрутизатор» относится к самым большим и самым производительным маршрутизаторам текущего поколения. Маршрутизатор, который был основным маршрутизатором на момент его появления, вряд ли станет основным маршрутизатором десять лет спустя. Хотя локальная сеть NPL использовала скорость передачи данных 768 кбит/с с 1967 года, при создании ARPANET (предшественника Интернета) в 1969 году самые быстрые соединения составляли 56 кбит/с. Узел маршрутизации имел не более шести соединений. «Основной маршрутизатор» представлял собой выделенный мини-компьютер , называемый процессором сообщений интерфейса IMP . [1] [2] [3] Скорость соединения неуклонно росла, требуя все более мощных маршрутизаторов до середины 1990-х годов, когда типичная скорость основного соединения достигла 155 Мбит/с. В то время несколько прорывов в области волоконно-оптических телекоммуникаций (в частности, DWDM и EDFA ) позволили снизить затраты на полосу пропускания, что, в свою очередь, привело к резкому увеличению скорости основных каналов: к 2000 году основные каналы работали на скорости 2,5 Гбит/с, а основные интернет-компании планировали достичь скорости 10 Гбит/с.
Крупнейшим поставщиком основных маршрутизаторов в 1990-х годах была компания Cisco Systems , которая поставляла основные маршрутизаторы как часть широкой линейки продуктов. Juniper Networks вошла в бизнес в 1996 году, сосредоточившись в первую очередь на основных маршрутизаторах и удовлетворяя потребность в радикальном увеличении возможностей маршрутизации, что было обусловлено возросшей скоростью соединения. Кроме того, несколько новых компаний попытались разработать новые основные маршрутизаторы в конце 1990-х годов. Именно в этот период термин «основной маршрутизатор» получил широкое распространение. Требуемая скорость пересылки этих маршрутизаторов стала настолько высокой, что ее нельзя было удовлетворить с помощью одного процессора или одной памяти, поэтому все эти системы использовали некоторую форму распределенной архитектуры, основанной на внутренней коммутационной матрице.
Интернет исторически был ограничен предложением, и основные интернет-провайдеры исторически боролись за расширение Интернета, чтобы удовлетворить спрос. В конце 1990-х годов они ожидали радикального увеличения спроса, вызванного пузырем доткомов . К 2001 году стало очевидно, что внезапное расширение пропускной способности основных каналов связи превзошло фактический спрос на пропускную способность Интернета в ядре. Основные интернет-провайдеры смогли отложить покупку новых основных маршрутизаторов на некоторое время, и большинство новых компаний вышли из бизнеса.
По состоянию на 2012 год типичная скорость основного интернет-соединения составляла 40 Гбит/с, при этом многие соединения работали на более высоких скоростях, достигая или превышая 100 Гбит/с (из теоретического текущего максимума в 111 Гбит/с, предоставленного Nippon Telegraph and Telephone [ необходима ссылка ] ), что обеспечило взрывной рост спроса на полосу пропускания в текущем поколении облачных вычислений и других приложениях, требовательных к полосе пропускания (и часто чувствительных к задержкам), таких как потоковая передача видео высокой четкости (см. IPTV ) и передача голоса по IP . Это, наряду с новыми технологиями, такими как DOCSIS 3 , связывание каналов и VDSL2 (последняя из которых может выжимать более 100 Мбит/с из обычной неэкранированной витой пары медных проводов в нормальных условиях из теоретического максимума 250 Гбит/с на расстоянии 0,0 м от VRAD ) , и более сложными системами предоставления, такими как FTTN ( оптоволокно [оптический кабель] до узла) и FTTP (оптоволокно до помещения, либо до дома, либо с предоставлением с помощью кабеля Cat 5e), может обеспечить скорость нисходящего потока для массового потребителя жилых помещений свыше 300 Мбит/с и скорость исходящего потока свыше 100 Мбит/с без специального оборудования или модификации, например ( Verizon FiOS ).
(модель основного маршрутизатора в скобках)