波仔
📡 第三章 路由器和它庞大的功能
📄 一句话概括

路由器的前身是 ARPANET 的 IMP，第一台商用产品是 1986 年的 Cisco AGS。 它当年的卖点不是速度，是「能让不同的网络互相说话」。

📝 本节和前面几节的关系

03.01 讲完路由器的功能，这一节看它怎么来的。 看懂这段历史，就明白「多协议支持」为什么曾经是路由器最值钱的能力。

一、从 IMP 到商用产品

1969 年的 IMP（接口报文处理器）是路由器的祖先：它把主机连到 ARPANET， 做的事就是「存储转发＋选路」，速率 50 kbps。

1986 年的 Cisco AGS 是第一台商用路由器：多协议、模块化、可编程。 它解决的痛点是「一个公司里有好几种网络，谁也连不上谁」。

那时没有「以太网一统天下」这回事：以太网、令牌环、ARCNET、专线、X.25 并存， 能把它们连起来的只有路由器。

二、为什么当年那么贵

因为它要「懂每一种协议」：每种协议一套地址格式、一套路由表、一套转发逻辑。 一台设备跑三套协议，内存与 CPU 都要三份。

而且当年全是软件转发：一个包要 CPU 逐条指令处理，性能以「每秒几千包」计。

所以 1990 年代路由器是「又贵又慢但非它不可」的设备——这也正是交换机（更快更便宜）能迅速抢走 LAN 市场的原因。

三、动手 Demo：从 IMP 到 1.6T，接口速率涨了多少

这段列八个年份节点，从 1969 年的 50 kbps 到 2026 年的 1.6 Tbps，并算总倍数。 重点看「转发方式」这一列的变化。

rows = [(u"1969", u"IMP", u"50 kbps", u"软件转发"),
        (u"1986", u"Cisco AGS", u"约 1 Mbps", u"软件转发"),
        (u"1998", u"千兆级路由器", u"1 Gbps", u"ASIC 转发")]
for a, b, c, d in rows:
    T([a, b, c, d], [0, 0, 0, 0])

实跑输出：

--------------------------------------------------------------------
从 IMP 到今天的核心路由器，性能涨了多少
--------------------------------------------------------------------
**路由器不是一天变成今天这样的。**看几个节点，能明白「性能」这个词在变。

  年       代表设备                            接口速率              转发方式
  -----------------------------------------------------------------------------------------
  1969     IMP（ARPANET 的接口报文处理器）     50 kbps               软件转发
  1986     Cisco AGS（第一台商用路由器）       约 1 Mbps             软件转发
  1993      Cisco 7000                         约 100 Mbps           软件转发＋交换背板
  1998     千兆级路由器                        1 Gbps                ASIC 转发
  2004     CRS-1                               单槽 40 Gbps          ASIC＋多级交换网
  2010     100G 接口商用                       100 Gbps              ASIC
  2016     400G 接口                           400 Gbps              ASIC
  2026     800G／1.6T 接口                     800 Gbps~1.6 Tbps     ASIC

**接口速率从 50 kbps 到 1.6 Tbps，涨了 32,000,000 倍。**

**但更值钱的变化是「转发方式」那一列**：从软件转发到 ASIC 转发，
**单位成本的 pps 涨了远不止接口速率那些倍。**

**一个关键节点是 1998 年前后**：那时开始把「查表」做进专用芯片，
**路由器才第一次能「线速转发」**——之前所有路由器在满负载时都会排队。

**还有一条不太被提的变化**：接口从「一种」变成「很多种」。
早期只有串口，后来有了以太网、POS、ATM、SONET，
**今天又回到「几乎全是以太网」**——**这是「简单的东西活下来」的又一次验证。**

接口速率涨了 3200 万倍，但更值钱的变化是最后一列： 从软件转发到 ASIC 转发，单位成本的 pps 涨得比接口速率还快。

1998 年前后是一个分水岭：那时开始把「查表」做进专用芯片， 路由器才第一次能「线速转发」——之前所有路由器满负载都会排队。

还有一条不太被提的变化：接口从「一种」变成「很多种」，今天又回到「几乎全是以太网」。 这是「简单的东西活下来」的又一次验证——与 02.02.01 讲的以太网史同一个规律。

30 秒实验

  1. 查一下你所在网络最老的一台路由器是哪一年的。
  2. 看它支持几种接口类型。
  3. 对比一下它的转发性能与今天的设备。

常见误区

  1. 以为路由器一开始就很快。软件转发，每秒几千包。
  2. 以为以太网一直是一统天下。当年好几种网络并存。
  3. 以为 IMP 与路由器无关。IMP 就是路由器的祖先。
自测三问（点开对答案） 1. 路由器的前身是什么？ —— 1969 年 ARPANET 的 IMP 接口报文处理器。 2. 第一台商用路由器是哪一年、哪家公司？ —— 1986 年，Cisco AGS。 3. 为什么当年路由器又贵又慢还非它不可？ —— 只有它能连不同协议的网络，而且全是软件转发。

下一节：从「几千包每秒」到「线速转发」，中间发生了什么。

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