随着网络规模的扩大与运营商服务与业务的多样化，作为骨干网、城域网重要节点的路由器的规模扩展性、资源重用性、运行可靠性问题逐渐成一项挑战，传统的路由器的主控、业务与转发紧耦合架构使路由器在功能可扩展性、资源的充分利用与管理、业务的灵活部署存在诸多弊端。　　 因此，本文研究路由器体系结构的变迁，分析目前进行中的新一代路由器架构相关研究，结合新型路由器的应用需求，提出了一种分布式虚拟路由器架构。分布式虚拟路由器架构将路由器划分为主控平面、业务平面与转发平面，主控平面的路由引擎XORP运行于经过Xen半虚拟化的操作系统中，将业务处理进程从主控平面分离至业务平面，由基于处理器的业务进程承担，同时，在转发平面建立多个分布式转发引擎Click，一个完整的虚拟路由器将由此三个平面的不同模块建立内部连接组合而成。　　 同时，本文针对XORP&Click的原一体化架构进行了分布式改造，采用XORP承担主控平面引擎，多个Click作为分布式转发引擎，设计并实现了Click的数据流程与XORP的分布式路由协议处理流程，同时，对半虚拟化平台Xen的网络模型、文件系统、内存模型进行选择、外围优化与整合，为了实现系统的运营简洁化，本文还实现了一体化管理平台，实现对虚拟主控平面、业务进程、接口板等虚拟资源与物理资源的灵活管理与监控。　　 最后，本文对虚拟路由器进行视频修复、防火墙、动态路由协议的业务与路由功能测试，测试了Xen半虚拟应用于路由器的网络性能并分析其原因。