工业级路由器的发展
自从1984年问世至今，工业级路由器已经走过了近20年的快速技术发展历程。工业路由器的应用领域不断扩展、从单一的互通网关逐渐扩展到覆盖广域网、城域网乃至用户接入的各个领域。近年来，工业路由器早已逐渐脱离单纯用于企业网出口和互联的概念，开始成为运营网络和各种专用业务网络的核心设备。业务推动技术发展，不断增加的新业务需求为路由器的接口、转发、架构等关键技术带来了持久的驱动力，促进着工业无线路由器设备形态的演进。随着网络上新的业务层出不穷，IP的触角走向无线、光、三网合一等领域，这种演进将不断持续下去。
基本上，工业级无线路由器的发展经历了5代:
1.第一代工业路由器
集中转发，固定接口。
第一代路由器的体系结构
第一代工业级路由器由一个处理器CPU和固定的多个网络接口组合而成，网络接口与CPU之间通过内部总线相连。CPU负责所有事务处理，包括路由收集、转发处理、设备管理等，网络接口收到报文后通过内部总线传递给CPU，由CPU完成所有处理后从另一个网络接口传递出去。
2.第二代工业级路由器
集中转发，接口模块化。
第二代路由器的体系结构
由于第一代路由器的网络接口是固定的，不能满足IP网络链路经常变化的要求，需要经常更换新的路由器，这样显然不利于网络设备的投资保护和维护管理。在这个时期，可扩展性成为限制工业TD-LTE路由器发展的主要矛盾。
第二代全网通工业级路由器从体系结构上彻底解决了第一代全网工业路由器存在的可扩展性问题，采用的办法其实非常简单，那就是把网络接口做成可以插拔的活动模块，用户可以根据需要增加所需要的网络接口模块，对原有全网工业级路由器升级扩容即可，而不需要替换全网通工业路由器。
另外第二代工业级全网通路由器上在接口卡上增加了cache,通过一次查询多次交换的方式，减少对CPU的压力。
3.第三代工业路由器
基于CPU的分布式软件转发
第三代工业全网通路由器的体系结构
第三代工业级全网路由器采用全分布式的结构，最大的变化是在各网络接口业务模块上增加了CPU，即每个接口业务模块都有自己的CPU来进行转发和业务处理，负责少量网络接口。同时也采用了路由与转发分离的技术，双卡路由器路由引擎管理模块负责整个设备的管理和路由的收集、计算功能，并把计算形成的转发表下发到各接口业务板；各业务板根据保存的路由转发表独立进行路由转发。
4.第四代工业级路由器
基于ASIC的分布式硬件转发
第四代工业全网路由器的体系结构
第四代工业级LTE路由器抛弃了基于CPU的软件转发模式，转而寻求基于ASIC技术的硬件转发模式，通过对IP转发过程的优化和硬件化，最大限度地提供了双卡路由器的转发性能。而路由引擎模块仍然可以采用CPU，用来处理复杂的路由计算和管理调度。最理想的办法是采用交换网式结构，即各接口板只需要一条高速链路与交换网芯片相连，在交换网内部实现全交换，这样就化解了N平方问题，使背板/交换容量与接口板高速数据线路带宽之间呈正比关系。
5.第五代工业路由器技术
基于网络处理器的分布式硬件转发
第五代工业4G路由器的体系结构
第五代工业级4G路由器在硬件体系结构上继承了第四代路由器的成果，即仍然采用硬件转发模式和交换网式结构，只是在关键的IP转发和业务流程处理上采用了可编程的、专为IP网络设计的网络处理器技术，替代了原来的ASIC技术。
具体而言，第五代工业LTE路由器主要有下列几方面特点：
● 采用网络处理器技术实现IP报文处理和转发，可以在保证高速转发的同时进行复杂的协议处理，从而支持丰富的业务；
● 采用大容量的交换网结构，采用网络处理器，可通过升级软件增加新的处理功能；
● 具有强大的VPN，流分类、IP-QoS，MPLS等特性的支持能力，提供完善的QoS机制，满足不同用户不同应用的需求；
● 充分考虑骨干网络的需求，满足用户对安全性、稳定性、可靠性的要求。
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