路由器是一種連接多個網絡或網段的網絡設備，它能將不同網絡或網段之間的數據信息進行“翻譯”，以使它們能夠相互“讀”懂對方的數據，從而構成一個更大的網絡。路由器有兩大典型功能，即數據通道功能和控制功能。數據通道功能包括轉發決定、背板轉發以及輸出鏈路調度等，一般由特定的硬件來完成;控制功能一般用軟件來實現，包括與相鄰路由器之間的信息交換、系統配置、系統管理等。
路由器在計算機網絡中有著舉足輕重的地位，是計算機網絡的橋梁，通過它不僅可以連通不同的網絡，還能選擇數據傳送的路徑，并能阻隔非法的訪問。路由器作為IP網的核心設備，其技術已成為當前信息產業的關鍵技術，其設備本身在數據通信中起到越來越重要的作用。
在路由器技術的發展歷程中，性能和業務這兩個因素發揮著關鍵作用。一方面，帶寬和網絡規模的增長推動著路由器在性能、容量方面斷提升;另一方面，業務的發展驅動著路由器更加智能化和具備更強的業務提供能力。在這兩項關鍵因素中，性能因素在路由器發展的前期起到主導作用，隨著IP網絡和業務的迅猛發展，業務因素或者說是業務性能在網絡中的價值將起到越來越重要的作用。
多少年來，路由器的發展有起有伏。90年代中期，傳統路由器成為制約因特網發展的瓶頸。ATM交換機取而代之，成為IP骨干網的核心，路由器變成了配角。進入90年代末期，Internet規模進一步擴大，流量每半年翻一番，ATM網又成為瓶頸，路由器東山再起，GBPS路由交換機在1997年面世后，人們又開始以GBPS路由交換機取代ATM交換機，架構以路由器為核心的骨干網。路由器發展到今天已經是第五個時代了。下面讓我們來看一看路由器技術應用發展及其典型代表產品。
最初的IP網絡并不大，其網關所需要連接的設備及其需要處理的負載也很小。這個時候網關(路由器)基本上可以用一臺計算機插多塊網絡接口卡的方式來實現。接口卡與中央處理器(CPU)之間通過內部總線相連，CPU負責所有事務處理，包括路由收集、轉發處理、設備管理等。網絡接口收到報文后通過內部總線傳遞給CPU，由CPU完成所有處理后從另一個網絡接口傳遞出去。
由于每個報文都要經過總線送交CPU處理，隨著網絡用戶的增多，網絡流量不斷增大，接口數量、總線帶寬和CPU的瓶頸效應越來越突出。于是很自然地想到：如何提高網絡接口數量，如何降低CPU、總線的負擔?為了解決這個問題，第二代路由器就在網絡接口卡上進行一些智能化處理，由于網絡用戶通常只會訪問少數的幾個地方，因此可以考慮把少數常用的路由信息采用Cache技術保留在業務接口卡上，這樣大多數報文就可以直接通過業務板Cache的路由表進行轉發，以減少對總線和CPU的需求。
上世紀90年代出現的Web技術使IP網絡得到了迅猛發展，用戶的訪問面獲得了極大的拓寬，訪問的地方也不再像過去那樣固定，于是經常出現無法從Cache找到路由的現象，總線、CPU的瓶頸效應再次出現。另外，由于用戶的增加和路由器接口數量不足引發的問題也再次暴露出來了。為了解決這些問題，第三代路由器應運而生。第三代路由器采用全分布式結構—路由與轉發分離的技術，主控板負責整個設備的管理和路由的收集、計算功能，并把計算形成的轉發表下發到各業務板;各業務板根據保存的路由轉發表能夠獨立進行路由轉發。另外總線技術也得到了較大的發展，通過總線、業務板之間的數據轉發完全獨立于主控板，實現了并行高速處理，使得路由器的處理性能成倍提高。
九十年代中后期，隨著IP網絡的商業化，Web技術出現以后，Internet技術得到空前的發展，Internet用戶迅猛增加。網絡流量特別是核心網絡的流量以指數級增長，傳統的基于軟件的IP路由器已經無法滿足網絡發展的需要。以常見的主干節點2.5G POS端口為例，按照IP最小報文40字節計算，2.5G POS端口線速的流量約為6.5Mpps。而且報文處理中需要包含諸如QoS保證、路由查找、二層幀頭的剝離/添加等復雜操作，以傳統的做法是不可能實現的。于是一些廠商提出了ASIC實現方式，它把轉發過程的所有細節全部采用硬件方式來實現。另外在交換網上采用了Crossbar或共享內存的方式解決了內部交換的問題。這樣，路由器的性能達到千兆比特，即早期的千兆交換式路由器(Gigabit Switch Router，GSR)。
在第四代路由器中采用了硬件轉發模式，解決了帶寬容量和性能不足的瓶頸問題，但是也留下了隱患：基于ASIC的硬件轉發在獲取高性能的同時，犧牲了業務靈活性。這與ASIC技術實現方式相關，在設計ASIC芯片的時候，對轉發流程做了大量優化，使得IP轉發以簡單而固定的方式來實現，從而固化下來，做到硬件化。如果在IP轉發中，還要做一些復雜的額外處理的話，ASIC就無能為力了。而且，ASIC的設計周期很長，通常需要二到三年才能設計出一個穩定運行的ASIC芯片。而在IP互聯網領域，業務發展非常迅速，平均每半年就會興起一項新的業務，而這些業務可能就對轉發流程有影響，需要轉發程序適度調整來獲得高品質支持。近期MPLS VPN技術逐步成為熱門，運營商需要在骨干網、城域網中開展MPLS VPN業務，這時發現原來在骨干網應用的第四代路由器無法提供高性能的VPN業務，需要全面升級或另外建設專門的VPN承載網絡。在當前帶寬已經不是主要矛盾，業務應用為王的運營環境中，ASIC固有的靈活性差、業務支持不足的問題成為了路由器發展的主要矛盾。新的需要，帶來新的矛盾，就又會造就新的發展。網絡處理器技術興起，促使第五代路由器出現。
從第一代到今天的第五路由器技術都是不一樣的，技術的發展是隨著網絡技術應用而快速發展。
