路由器能同时处理两个包吗？

Question

我是计算机网络新手，正在阅读“计算机网络”第一章(詹姆斯F.黑罗斯和基思W.Ross)。他们指出，节点延迟是排队、传输、传播和处理延迟的总和。我有以下疑问--如果一个包1目前正在路由器上进行处理(并且说它还有10毫秒的处理时间)。当时，另一个包2到达了这个路由器。这个包会立即开始处理吗？还是将此数据包存储10 to (直到包1完成处理)，然后开始处理？

Answer 1

硬件和CPU之间存在着大量的交互，所以没有简单的答案，这取决于特定路由器的能力。许多路由器可以在硬件中转发数据包，因此CPU根本不涉及。

记住，接口是串行设备，因此每次只能在单个接口上发送/接收一个数据包。

此外，“处理”可能意味着许多事情。一个包在输出接口上传输之前可以经过几个“步骤”。

在高端路由器上，如果数据包同时到达两个接口，是的，它们可以同时被“处理”。但是，如果它们都需要被发送出相同的接口，其中一个将不得不等待(被放入队列)，直到另一个完成发送。

Answer 2

基本上没有一个正确的答案，这取决于实施。随着计算机网络的发展，对速度的需求变得至关重要，因此实现数据包处理数据平面的每个人都能提供最大的吞吐量。一些路由器的数据平面是用专用硬件(如BCM芯片系列、EZ芯片等)来实现的。我最熟悉的是BCM芯片，它有一个包处理流水线，它有专门的块来处理以太网终端、路由、出口包处理，每一个时钟周期，一个数据包进入流水线的下一阶段，一个新的数据包可以进入流水线开始处理。这也意味着，每一个时钟周期，一个新的包正在排除最后的流水线阶段，进入线路。部分路由器数据平面完全在软件中实现。我知道一个新的改进软件实现，它支持在通用CPU上(几乎)同时处理多个数据包，它使用一个名为VPP ()的软件，该软件通常利用一种特殊的NIC驱动软件DPDK ( Development )覆盖内核中断模式处理，而是连续轮询NIC，以便直接将数据包发送到用户空间，以尽可能快地开始它们的处理。

Answer 3

一般来说，路由器可以同时处理多个数据包。通常情况下，有多个接口，所以许多数据包甚至可以同时接收和传输。

然而，并不是所有的路由器都能同时转发多个数据包。用于这样做的资源可能是有限的，以便在任何给定的时间只有效地处理单个分组。如果处理是由CPU完成的，并且只有一个核心(=在任何给定时刻执行单个线程)，则处理仅限于单个数据包。

请注意，数据包处理通常不是原子过程，可能在几个阶段发生。对于不同的数据包，这些阶段可能会重叠，因此这在很大程度上取决于您对“同时处理”的定义。

顺便说一句，对于任何当前的硬件，即使是非常低端，10 milli_seconds也是_ages。即使是消费者级硬件转发的延迟远远低于1ms，严重的硬件很容易运行在_micro_second范围内(例如路由L3交换机的延迟低于2平方英里S)。