アーキテクチャの観点から、WiFiルーターは、シングルバスのシングルCPU構造WiFiルータ、シングルバスマスタースレーブCPU構造WiFiルータの第2世代、シングルバス対称マルチCPU構造WiFiルータの第3世代に分けることができます。第4世代のWiFiルーターマルチバスおよびマルチCPU構造のWiFiルーター、第5世代の共有メモリ構造WiFiルーター、第6世代のクロススイッチアーキテクチャWiFiルーター、およびクラスタシステムベースのWiFiルータ。
WiFi ルーターには、入力ポート、出力ポート、スイッチ、ルート プロセッサ、およびその他のポートの 4 つの要素があります。
入力ポートは、物理リンクと入力パケットのエントリ ポイントです。ポートは通常ライン カードによって提供され、ラインカードは通常 4、8、または 16 ポートをサポートし、1 つの入力ポートには多くの機能があります。最初の機能は、データリンク層のカプセル化とカプセル化解除を実行することです。2 番目の関数は、転送テーブル内の着信パケットの宛先アドレスを検索して宛先ポート (ルート ルックアップと呼ばれます) を決定することです。ルート ルックアップは、汎用ハードウェアを使用して実装するか、各ラインカードにマイクロプロセッサを埋め込むことによって実装できます。.第 3 に、QoS (サービスの品質) を提供するために、ポートは受信したパケットをいくつかの定義済みのサービス レベルに分類します。第 4 に、ポートは、SLIP (シリアル ワイヤ インターネット プロトコル) や PPP (ポイントツーポイント プロトコル) などのデータ リンク レベルのプロトコル、または PPTP (ポイントツーポイント トンネリング プロトコル) などのネットワーク レベルのプロトコルを実行する必要があります。ルート ルックアップが完了したら、スイッチを使用してパケットを出力ポートにルーティングする必要があります。WiFi ルーターが入力キューに入っている場合、同じスイッチを共有する複数の入力があります。このような入力ポートの最終的な機能は、スイッチなどの共通リソースに関する調停契約に参加することです。
スワップスイッチは、さまざまな手法を使用して実装できます。最も使用されるスイッチ技術はバス、クロスバー、共有メモリです。最も単純なスイッチは、すべての入力ポートと出力ポートを接続するために、単一のバスを使用します。バス スイッチの欠点は、バスの容量と共有バスの調停のオーバーヘッドによって、スイッチング容量が制限されることです。クロスバーはスイッチを介して複数のデータパスを提供し、N×Nクロスポイントを持つクロスバーは2Nバスを持っていると考えることができます。クロスが閉じている場合、入力バスのデータは出力バスで使用可能です。交差点の閉じ、開口部はスケジューラによって制御されるため、スケジューラはスイッチを交換できる速度を制限します。共有メモリ WiFi ルーターでは、受信パケットは共有メモリに格納され、パケットへのポインタだけが交換され、スイッチング容量が増加しますが、スイッチングの速度はメモリ容量の速度によって制限されます。メモリ容量は 18 か月ごとに倍増する可能性がありますが、メモリ アクセス時間は年に 5% しか減少し、共有メモリ スイッチの固有の制限です。
出力ポートは、パケットが出力リンクに送信される前に格納され、優先順位などの要件をサポートする複雑なスケジューリング アルゴリズムを実装できます。入力ポートと同様に、出力ポートは、データ リンク 層カプセル化とカプセル化解除、および多くの上位レベルプロトコルもサポートする必要があります。
ルーティング プロセッサは、ルーティング プロトコルを実装するために転送テーブルを計算し、WiFi ルーターを構成および管理するソフトウェアを実行します。同時に、宛先アドレスがラインカードの転送テーブルにないパケットも処理します。
他のポートは、一般に制御ポートを参照します。WiFiルーター自体には入力および端末表示装置はありませんが、正常に使用する前に適切に設定する必要があるため、一般的なWiFiルーターには、コンピュータや端末デバイスとの通信に使用される制御ポート「Console」があり、特定のソフトウェアを介してWiFiルーターを構成します。すべての WiFi ルーターにはコンソール ポートが装備されており、ユーザーまたは管理者はターミナルを使用して WiFi ルーターと通信し、WiFi ルーターの構成を完了できます。このポートは、WiFi ルータのローカル設定用の EIA/TIA-232 非同期シリアル インターフェイスを提供します(最初の設定はコンソール ポートを使用して行う必要があります)。
コンソール ポートは、構成専用の接続を使用してコンピュータのシリアル ポートに直接接続され、ターミナル エミュレーション プログラム (Windows の下でハイパー ターミナルなど) を使用して WiFi ルーターをローカルに構成します。WiFi ルータのコンソール ポートのほとんどは RJ-45 ポートです。