路由器又称网关设备，是用于连接多个逻辑上分开网络的结点设备。逻辑网络代表一个单独的网络或一个子网，路由器可完成数据从一个子网传输到另一个子网。因此路由器具有判断网络地址和选择IP路径的功能，能在多网络互联环境中建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网，路由器只接受源站或其他路由器的信息，属网络层的一种互联设备。

路由器通过路由决定数据的转发，转发策略称为路由选择。路由器系统构成了基于TCP/IP的国际互联网络Internet的主体脉络。因此在园区网、地区网乃至整个Internet研究领域中，路由器技术始终处于核心地位，其发展历程和方向成为整个Internet研究的缩影。

性能与业务两个因素在路由器技术发展历程中发挥着关键的作用，一方面带宽和网络规模的增长推动路由器的性能容量不断提升，另一方面业务的发展使路由器更加智能化并具备更强的业务提供能力。

在路由器发展前期，性能因素起到了主要的作用，而随着IP网络业务的迅猛增长以及IP电信网的发展趋势，业务因素与性能因素变得同等重要。特别是在电信IP核心网领域，路由器提供的业务类型越来越多，服务品质越来越高。

路由器设计的第1阶段是以性能为设计目标，面向带宽和连接的业务模型。此阶段的IP网络是尽力传输的网络，目的是保证互联互通，没有完善的QoS及安全保证。因此在传统网络上只能提供对服务质量及安全不敏感的数据业务。

随着IP技术应用的日益广泛，要求在IP网络上承载语音、会议电视、OA、ERP等各种业务，需不同的服务质量及安全要求。此时的传统IP网络无法满足要求，而新的IP网络至少应该能够提供端到端的QoS及安全，为用户提供个性化服务。基于性能的路由器设计思路已经不能适应当今网络业务的迅猛发展，由此路由器设计进入第2阶段。

第2阶段的设计是以业务与性能并重、平滑演进为目标，面向全业务、开放的业务模型。路由器应有良好的业务适应能力和充分的智能化，支持全新业务模式，并能通过软件升级的方式提供新业务，是路由器设计理念的一次革命。

目前国际上已有多家通信运营商的IP数据业务量超过了话音业务，现有的通信网是为传送某种具体业务而建设的专用网络，网络的路由器技术有多种，主要有数据通信采用的以太网、电信网的ATM、SDH、DWDM等。

基本原理是将IP数据包在ATM层全部封装为ATM信元，以ATM信元形式在信道中传输。当网络中的交换机接收到一个IP数据包时，首先根据IP数据包的IP地址通过某种机制进行路由地址处理，按路由转发。随后按已计算的路由在ATM网上建立虚电路（VC）。以后的IP数据包将在此虚电路VC上以直通方式传输而下载经过路由器，有效解决IP路由器的瓶颈问题，并将IP包的转发速度提高到交换速度。IP over ATM技术的难点是如何将IP的无连接与ATM的面向连接的路由器技术有机结合。

基本思路是将IP数据报通过点到点协议（PPP）直接映射到SDH帧，省掉了中间复杂的ATM层，节省了网络投资。具体做法是先把IP数据报封装进PPP，然后利用高层数据链路控制（HDLC）成帧将字节同步映射进虚容器包封内，最后加上相应的SDH开销置入STM-N帧内。PPP协议在该方案中提供多协议封装和差错控制及链路初始化控制等功能，HDLC帧格式负责同步传输链路上的PPP封装的IP数据帧的定界。IP以包的形式出现在OSI的第3层，PPP以帧的形式出现在OSI第2层，SDH以帧的形式出现在OSI的第1～1. 5层。

为更好地满足电信运营的要求，适应业务环境的变化，华为公司推出了面向IP电信网核心的Quidway NetEngine系列第5代路由器，提供全IP业务的支撑能力和运营能力。随着10G网络处理器技术的成熟商用，目前单机容量达1. 28T的NetEngine5000系列已经推出，NetEngine 5000通过级联技术可以实现最大80T的系统容量。目前全线NetEngine第5代路由器系列已经全面支持IPv6业务，为运营商下一代网络提供平滑升级能力。

基于业务与性能并重、平滑演进的设计理念，业务高性能、集成化、业务智能化、高可靠性、高安全性、易使用等是路由器主要的发展趋势。

高性能不仅是转发的高性能，还应包括业务的高性能、高品质的服务。

为灵活应对多样化的业务环境，新一代路由器需要支持全面的IP业务能力并进行优化设计，包括完善的路由、MPLS、VPN、组播、语音、安全、QoS、IPv6、宽带接入等，各种业务流程融合其间。同时，为满足集成一体化组网的需求，路由器还需要融合防火墙、入侵防御、VPN网关、语音网关、宽带接入、以太网交换机、无线网关等设备的功能。

新一代路由器需要更加智能化，具备更加灵活的业务感知和处理能力，如业务部署的灵活性、业务感知的灵活性等。

新一代路由器在电信、大型应用行业还是企业应用环境都需要具备更高的可靠性。

路由器作为基础网络设施，首先应该保证硬件体系结构及网络操作系统层次的安全，同时应具备全面的安全特性并可灵活调整。

随着网络不断向行业、企业甚至家庭环境延伸，需要路由器考虑更多的人性化设计，屏蔽掉复杂的技术细节，使路由器真正平民化。