Arbeitsweise

Router arbeiten auf Schicht 3 (der Netzwerkebene / Network-Layer) des OSI-Referenzmodells. Ein Router besitzt mehrere Schnittstellen (engl. Interfaces), über die Netze erreichbar sind. Diese Schnittstellen können auch virtuell sein. Beim Eintreffen von Datenpaketen muss ein Router den besten Weg zum Ziel und damit die passende Schnittstelle bestimmen, über welche die Daten weiterzuleiten sind. Dazu bedient er sich einer lokal vorhandenen Routingtabelle, die angibt, über welchen Anschluss des Routers (bzw. welche Zwischenstation) welches Netz erreichbar ist. Es kann auch eine Default-Route in der Routingtabelle vorhanden sein. Diese Route zeigt üblicherweise auf einen Router höherer Ordnung welcher oftmals als Standard- oder Default-Gateway bezeichnet wird. Hierbei ist aber kein Gateway im Sinne des OSI-Referenzmodells gemeint sondern lediglich ein weiterer Router mit eventuell mehr Informationen. Da Routingtabellen bei den meisten Systemen nach der Genauigkeit sortiert werden, also zuerst spezifische Einträge und später weniger spezifische, kommt die Default-Route, als unspezifische, am Ende und wird für alle Ziele benutzt, die über keinen besser passenden, spezifischeren, Eintrag in der Routingtabelle verfügen.

Professionelle Router beherrschen auch ein sogenanntes Policy Based Routing; dabei wird die Routingentscheidung nicht nur auf Basis Ziel-Adresse (Layer-3) getroffen, sondern auch andere Angaben berücksichtigt. Hierbei können Protokoll-Parameter genauso berücksichtigt werden wie Qualitätsanforderungen oder gebuchte Leistungen. So können dann zum Beispiel TCP-Pakete im HTTP-Protokoll (Web) einen anderen Weg nehmen als TCP-Pakete im SMTP-Protokoll (Mail).

Router können nur für Routing geeignete Datenpakete, von routingfähigen Protokollen, wie z. B. TCP/IP oder IPX/SPX verarbeiten. Andere Protokolle, wie z. B. das ursprünglich von MS-DOS und MS-Windows benutzte NetBIOS bzw. NetBEUI, die nur für kleine Netze gedacht waren und von ihrem Design her nicht routingfähig sind, werden von einem Router nicht weitergeleitet. Pakete aus diesen Protokoll-Familien werden in aller Regel durch Systeme die auf Schicht 2 arbeiten, also Bridges oder Switches, verarbeitet. Viele professionelle Router können bei Bedarf auch diese Bridge-Funktionen wahrnehmen und werden dann manchmal BRouter genannt. Als Schicht 3-System enden am Router alle Schicht 2 Funktionen, darunter auch die Broadcastdomäne. Dies ist insbesondere in großen lokalen Netzen wichtig, um das Broadcast-Aufkommen für die einzelnen Stationen gering zu halten. Sollen allerdings Broadcast-basierte Dienste über den Router hinweg funktionieren, dann werden spezielle Router benötigt, die diese Broadcasts empfangen, auswerten und gezielt einem anderen System zur Verarbeitung zuführen können.

Außerdem sind Ein- und Mehrprotokoll-Router (auch Multiprotokoll-Router) zu unterscheiden. Einprotokoll-Router sind nur für ein Netzwerkprotokoll z. B. TCP/IP geeignet und können daher nur in homogenen Umgebungen eingesetzt werden. Multiprotokoll Router beherrschen den gleichzeitigen Umgang mit mehreren Protokoll-Familien wie DECnet, IPX/SPX, SNA, TCP/IP, und Andere. Heute dominieren TCP/IP-Router das Feld, da praktisch alle anderen Netzwerk-Protokolle nur noch eine untergeordnete Bedeutung haben und, falls sie doch zum Einsatz kommen, oft auch gekapselt werden können (NetBIOS over TCP/IP, IP-encapsulated IPX). Früher hatten Mehrprotokoll-Router in größeren Umgebungen eine wesentliche Bedeutung, damals verwendeten viele Hersteller unterschiedliche Protokoll-Familien, daher kam es unbedingt darauf an, dass vom Router mehrere Protokoll-Stacks unterstützt wurden. Multiprotokoll-Router findet man heute fast ausschließlich in Weitverkehrs- oder ATM-Netzen.

Wichtig ist hierbei auch die Unterscheidung zwischen den gerouteten Protokollen (z. B. IP oder IPX) und Routing-Protokollen. Routing-Protokolle dienen der Verwaltung des Routing-Vorgangs und der Kommunikation zwischen den Routern, die z. B. so ihre Routing-Tabellen austauschen (z. B. RIP oder OSPF). Geroutete Protokolle hingegen sind die Protokolle die den Datenpaketen, die der Router transportiert, zugrunde liegen (z. B. TCP/IP oder IPX).

Bauformen

Backbone-Router, Hardware-Router

Die Hochgeschwindigkeitsrouter (auch Carrier-Class-Router) im Internet (oder bei großen Unternehmen) sind heute hochgradig auf das Weiterleiten von Paketen optimierte Geräte, die viele Gigabit Datendurchsatz pro Sekunde in Hardware routen können, d. h. die benötigte Rechenleistung wird zu einem beträchtlichen Teil durch spezielle Netzwerkinterfaces dezentral erbracht, ein zentraler Prozessor (falls überhaupt vorhanden) wird hierdurch nicht oder nur sehr wenig belastet. Die einzelnen Ports oder Interfaces können unabhängig voneinander Daten empfangen und senden. Sie sind entweder über einen internen Hochgeschwindigkeitsbus (Backplane) oder kreuzweise miteinander verbunden (Matrix). In der Regel sind solche Geräte für den Dauerbetrieb ausgelegt (Verfügbarkeit von 99,999 % oder höher) und besitzen redundante Hardware (Netzteile usw.), um Ausfälle zu vermeiden. Auch ist es üblich, alle Teilkomponenten im laufenden Betrieb austauschen oder erweitern zu können (hot plug). In den frühen Tagen der Rechnervernetzung war es dagegen üblich, handelsübliche Workstations als Router zu benutzen, bei denen das Routing per Software implementiert war.

Software-Router

Neben Hardwaregeräten kann man beispielsweise auch UNIX-Workstations, -Server oder auch PCs als Router einsetzen. Alle unixbasierten Systeme beherrschen Routing von Haus aus, PCs kann man mit entsprechenden Programmen zum Router machen (z. B. Fli4l, das ein Ein-Disketten-ISDN/DSL-Router ist; Smoothwall und IPCop, die auf Linux basieren oder auch m0n0wall auf BSD-Basis). Das freie Betriebssystem OpenBSD (eine UNIX-Variante) bietet neben den eingebauten, grundlegenden Routingfunktionen auch mehrere erweiterte Routingdienste, wie unter anderem OpenBGPD und OpenOSPFD, die auch in kommerziellen Produkten zu finden sind. Ähnliche Erweiterungen sind aber auch für die kommerziellen UNIX sowie für Linux verfügbar. Microsoft Windows bietet in allen NT-basierten Workstation- und Server-Varianten (NT, 2000, XP, 2003) ebenfalls Routing-Dienste.

Software-Router auf PC- oder Workstationbases haben oft den entscheidenden Nachteil, einen zur gebotenen Leistung vergleichsweise hohen Stromverbrauch. Gerade im SoHo-Bereich können die zusätzlichen Stromkosten schon innerhalb eines Jahres höher sein, als der Preis für ein kleines Kompaktgerät.

DSL-Router, WLAN-Router

Diese Geräte sind Kombinationen aus verschiedenen Komponenten.

So wird die Kombination aus DSL-Modem (xDSL jeglicher Bauart), Switch und Router als DSL-Router bezeichnet. Je nach eingebautem Modem unter anderem als ADSL- oder SDSL-Router. Oft sind das aber keine vollständigen Router, da diese Geräte ausschließlich als Internetzugangs-Systeme dienen und nur mit aktiviertem PPPoE (oder PPPoA) sowie NAT-Routing (oder IP-Masquerading) eingesetzt werden können. Manche Hersteller nennen Router mit implementierten PPPoE/PPPoA und NAT/Masquerading auch dann DSL-Router, wenn diese nur über ein externes Modem per DSL mit dem Internet verbinden können.

Die Kombination aus Access Point und Router wird häufig als WLAN-Router bezeichnet. Das ist solange korrekt, soweit es einen WAN-Port gibt. Das Routing findet dann zwischen WLAN und WAN (und falls vorhanden auch zwischen LAN und WAN) statt. Fehlt dieser WAN-Port, handelt es sich hier lediglich um Marketing-Begriffe, da reine Access Points auf OSI-Ebene 2 arbeiten und somit Bridges und keine Router sind. Häufig sind auch WLAN-Router keine vollwertigen Router, sie haben oft die gleichen Einschränkungen wie DSL-Router (PPPoE, NAT – siehe oben).

Firewall-Funktionalität in DSL-Routern

Fast alle DSL-Router sind heute NAT-fähig. Weil ein Verbindungsaufbau aus dem Internet auf das Netz hinter dem NAT-Router nicht ohne weiteres möglich ist, wird diese Funktionalität von manchen Herstellern bereits als NAT-Firewall bezeichnet, obwohl nicht das Schutzniveau eines Paketfilters erreicht wird.^[1] Die Sperre lässt sich durch die Konfiguration eines Port Forwarding umgehen, was z. B. für manche VPN- oder Peer-to-Peer-Verbindungen notwendig ist. Zusätzlich verfügen die meisten DSL-Router für die Privatnutzung auch über einen rudimentären Paketfilter, teilweise auch stateful. Als Betriebssystem kommt auf vielen Routern dieser Klasse Linux zum Einsatz, als Firewall kommt dann meist iptables zum Einsatz. Einen Content-Filter enthalten solche Produkte zumeist nicht.

Router in der Automatisierung

Mit der Durchdringung von Netzwerktechnik in der industriellen Automatisierung werden verstärkt Modem-Router mit externem Zugang über Telefon- und Mobilfunkverbindungen eingesetzt. Industriegeräte sind in der Regel Software-Router auf Basis von embedded Linux, die nicht auf hohen Durchsatz sondern auf mechanische Robustheit, Befestigung im Schaltschrank (DIN-Hutschiene) und Langlebigkeit optimiert sind.

Software- oder Hardware-Router

Generell leisten heute Software-Router wertvolle und umfangreiche Dienste – allerdings überwiegend im nicht professionellen Umfeld.

Das liegt daran, dass diese Systeme in der Regel auf einem PCI-Bus mit 32-Bit Busbreite und 33-MHz-Taktung (PCI/32/33) beruhen. Über einen solchen Bus lassen sich theoretisch etwa 1000 MBit/s leiten; da die Netzwerkpakete den PCI-Bus allerdings zweimal passieren, (Karte-PCI-Arbeitsspeicher-CPU-Arbeitsspeicher-PCI-Karte) reduziert sich der Datendurchsatz auf etwa 500 MBit/s. Hieraus folgt, dass ein System auf PCI/32/33-Basis schon durch drei Fast-Ethernet-Karten im Voll-Duplex-Modus (~600 MBit/s) an seine Leistungsgrenzen stößt. Modernere Systeme mit einem PCI/64/66-Bus können maximal 2000 MBit/s leisten, was busseitig gerade noch für zwei Gigabit-Netzwerkkarten ausreicht. Noch höherwertige Systeme verfügen über mehrere unabhängige Busse und können daher auch höhere Durchsatzraten erzielen – wobei man sich ganz besonders hier die Kosten-Nutzen-Frage stellen muss. Erst moderne PCI-Express Chipsätze mit 2000 MBit/s vollduplex pro Lane stellen ausreichende Peripherie Transferleistung für mehrere Gigabit-Ethernet Verbindungen zur Verfügung. Da bislang alle Werte theoretischer Art sind und in der Praxis nicht nur Daten durch den Bus geleitet werden, sondern auch Routing-Entscheidungen getroffen werden müssen, wird ein Software-Router weiter an Leistung einbüßen. Vorsichtigerweise sollte man in der Praxis nur von der Hälfte des theoretisch möglichen Datendurchsatzes ausgehen. Wer mit solchen Datenraten leben kann, ist mit einem Software-Router, zumindest was die Leistung angeht, gut bedient.

Hardware-Router sind, da sie über spezielle Hochleistungsbusse oder „cross bars“ verfügen können, in der Leistung deutlich überlegen – was sich allerdings auch im Preis widerspiegelt. Zusätzlich sind diese Systeme für den ausfallsicheren Dauerbetrieb ausgelegt (Verfügbarkeit von 99,999 % und höher). Einfache PCs können da nicht mithalten, hochwertige Server und Workstations verfügen aber ebenfalls über redundante Komponenten und eine für viele Anwendungsfälle ausreichend hohe Ausfallsicherheit.

Übrigens bestehen manche sogenannte Hardware-Router tatsächlich aus PC-Komponenten. Lediglich das Gehäuse oder die zum Teil mechanisch veränderten PCI-Steckplätze und das „kryptische“ Betriebssystem erwecken den Anschein, es seien Spezialsysteme. Zwar arbeiten auch diese Systeme meist sehr robust und zuverlässig, dennoch wird auch hier das Routing per Software durchgeführt.

Routing-Cluster

Um z. B. ein halbes Dutzend (oder auch mehr) Fast-Ethernet-Netze performant routen zu können, benötigt man aber dennoch nicht unbedingt einen hochpreisigen Hardware-Router. Wer geringe Einbußen bei der Übertragungs-Geschwindigkeit in Kauf nimmt, kann hierfür auch einen Routing-Cluster einsetzen. Dieser besteht aus je einem Software-Router (z. B. Workstation mit zwei Fast-Ethernet-LAN-Karten PCI/32/33) pro Fast-Ethernet-Strang. Die Software-Router werden über einen professionellen Switch mit genügend vielen Ports und entsprechend hoher Durchsatzrate (einige Tausend MBit/s) miteinander verbunden. Im Unterschied zu Netzen mit zentralem Backbone entspricht die maximale Datendurchsatzrate des gesamten Routing-Clusters der maximalen Durchsatzrate des zentralen Switches (einige Tausend MBit/s). Diese Verfahrensweise ist nicht auf Fast-Ethernet beschränkt; beispielsweise lassen sich aus schnelleren Einzelkomponenten (z. B. Workstation mit zwei Gigabit-Ethernet-LAN-Karten PCI/64/66) auch leistungsstarke Gigabit-Ethernet-Routing-Cluster bauen. Optional können die Cluster auch redundant (z. B. per High-Availability-Unix oder HA-Linux) ausgelegt sein. Solche Cluster-Systeme benötigen zwar relativ viel Platz und erreichen nicht die Leistung und Zuverlässigkeit von Hochgeschwindigkeitsroutern, dafür sind sie aber höchst modular, gut skalierbar, vergleichsweise performant und dennoch kostengünstig; daher findet man sie dort, wo Kosten höher als Performance bewertet werden, beispielsweise in Schulen und Universitäten.

Aussprache

Uneinigkeit gibt es bei der Aussprache des Wortes Router. Im britischen Englisch findet man in der Regel ‘ruːtə(r) (Aussprache), während man im amerikanischen Englisch eher von ‘raʊ̯tə(r) (Aussprache) spricht.

Der Ursprung des Wortes stammt aus dem militärischen Bereich, da das TCP/IP Protokoll eine ursprüngliche Erfindung der DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency, die zentrale Forschungs- und Entwicklungseinrichtung des amerikanischen Verteidigungsministeriums) ist.

Der Begriff Router resultiert aus dem amerikanischen Wort route (‘raʊ̯t) für Marschroute. Die korrekte Aussprache wäre also ‘raʊ̯tə(r), für das Gerät das die Marschroute für die Datenpakete im Netz festlegt und verschiedene Netze miteinander verbindet.

Im britischen Englisch wird jedoch auch Marschroute (route) als ‘ruːt ausgesprochen, wodurch die Konfusion über die unterschiedliche Aussprache entstanden ist. Korrekt ist jedoch die amerikanische Variante der Aussprache für Router: ‘raʊ̯tə(r).

Quelle: Wikipedia, für alle Wissens-Artikel gilt die GNU FDL (GNU Freie Dokumentationslizenz). Die Wikipedia ist eine Enzyklopädie, deren Inhalte frei nutzbar sind.

Der FSB ist eine Schnittstelle zwischen dem Hauptprozessor (CPU) und der Northbridge. Die Northbridge verbindet über andere Busse weitere Komponenten, zum Beispiel Controller für Laufwerke, PCI-Bus, AGP-Bus, Southbridge und den Arbeitsspeicher (→RAM). Der FSB gibt den Takt aller angesprochenen Komponenten vor, der mithilfe von Teilern und Multiplikatoren verändert werden kann (Beispiel: Prozessortakt = FSB × CPU-Multiplikator). Neuere AMD-CPUs mit integriertem Speichercontroller (z. B. Athlon 64 und Opteron) sind nicht mehr über einen klassischen FSB an die Northbridge angebunden, sondern über eine HyperTransport-Verbindung, deren Takt über einen Multiplikator und den sogenannten Referenztakt von 200 MHz festgelegt wird. Die HyperTransport-Verbindung und der Prozessortakt (Prozessortakt = Referenztakt × CPU-Multiplikator) sind die einzigen Takte, die direkt vom Referenztakt abhängen. Häufig wird der Referenztakt fälschlicherweise als „FSB“ bezeichnet (siehe →HyperTransport). Probleme wie asynchroner Takt zwischen Hauptspeicher und FSB gehören durch die Integration des Speichercontrollers in den Hauptprozessor der Vergangenheit an.

An der Southbridge sind Komponenten mit geringerem Datenaufkommen angebunden, zum Beispiel Maus, Tastatur, USB, Soundchip, serielle, parallele sowie die IDE/SATA-Schnittstellen.

Die Leistung des Front Side Bus wird in der Regel mit der Taktfrequenz des Busses angegeben, oder bei DDR- beziehungsweise QDR-Bussen mit dem entsprechenden Vielfachen. Die Datenbreite oder maximale Übertragungsrate wird dagegen meist nicht als charakteristisches Merkmal angegeben.

FSB-Verfahren

Bei auf Pentium 4-, Pentium M- oder Intel Core-basierenden Systemen arbeitet der Front Side Bus im QDR-Verfahren (Quadruple Data Rate = vierfache Datenrate) und überträgt vier Datenpakete pro Taktsignal. Dieses Verfahren wurde von Intels Marketing-Abteilung quadpumped genannt, um diese technische Eigenschaft besser und klangvoller vermitteln zu können. Allerdings entstanden dadurch auch immer wieder falsche Angaben zur Taktfrequenz des FSB: der FSB dieser Prozessoren läuft auf einer Taktfrequenz von 100 bis 400 MHz („FSB 400“ bis „FSB 1600“), jedoch wird er immer wieder gerne, wenn auch falsch, als 400- bis 1600-„MHz“-FSB bezeichnet, was die Wortkreation „Marketing-MHz“ hervorgebracht hat.

Ein ähnliches Verfahren beim FSB setzt AMD beim Sockel A oder IBM beim PowerPC G5 ein: Dort läuft der FSB im DDR-Verfahren (Double Data Rate = zweifache Datenrate) und überträgt zwei Datenpakete pro Taktsignal. Auch hier ist oft fälschlicherweise von 200- bis 400-„MHz“-FSB die Rede, obwohl es sich tatsächlich um 100- bis 200-MHz-FSB („FSB 200“ bis „FSB 400“) handelt.

Bei älteren Computersystemen wie Sockel 7, Sockel 370 oder älter läuft der FSB im SDR-Verfahren (Single Data Rate = einfache Datenrate) und überträgt ein Datenpaket pro Taktsignal. Eine Angabe wie „FSB 100“ bezeichnet dort auch immer die Taktfrequenz vom FSB in MHz (hier 100 MHz).

DDR „Doublepumped“ FSB

Benutzt z. B. von AMD beim Sockel A.

• 100 MHz = FSB 200
• 133 MHz = FSB 266
• 166 MHz = FSB 333
• 200 MHz = FSB 400

QDR „Quadpumped“ FSB

Benutzt zum Beispiel von Intel bei Sockel 478, Sockel 479, Sockel 775 und andere.

• 100 MHz = FSB 400
• 133 MHz = FSB 533
• 166 MHz = FSB 667
• 200 MHz = FSB 800
• 266 MHz = FSB 1066
• 333 MHz = FSB 1333
• 400 MHz = FSB 1600

Quelle: Wikipedia, für alle Wissens-Artikel gilt die GNU FDL (GNU Freie Dokumentationslizenz). Die Wikipedia ist eine Enzyklopädie, deren Inhalte frei nutzbar sind.

Der Begriff „Shader“ wird sowohl für die Hardware-Shader als auch für die darauf laufenden Programme selbst verwendet.

Hardware-Shader

Hardware-Shader (auch: Shadereinheiten, Shader Units) sind kleine Recheneinheiten in aktuellen Grafikchips (unter Windows seit DirectX-Version 8, plattformunabhängig seit OpenGL 2.0 ansprechbar). Traditionell wird zwischen zwei Typen unterschieden, den Pixel- und den Vertex-Shadern. Shader können zur Erzeugung von 3D-Effekten programmiert werden. Während Pixel-Shader die Bildpunkte verändern und auch die Pixelfarbe berechnen können, dienen Vertex-Shader geometrischen Berechnungen und dynamischen Veränderungen von Objekten. So erzeugen z.B. beide Shader kombiniert den Wassereffekt im Computerspiel Far Cry. Sie können auch zur Berechnung von Lava, Lack, Fell usw. eingesetzt werden. Seit DirectX 10 ist als dritter Shader-Typ der Geometry-Shader hinzugekommen, der die vom Vertex-Shader ausgegebenen Polygondaten erhält und diese noch weit flexibler bearbeiten kann, sogar weitere Geometrie zur Szene hinzufügen kann (der Vertex-Shader kann nur bestehende Geometrie manipulieren).

Pixel-, Vertex- und Geometry-Shadereinheiten dürfen nicht als vom Rest getrennte Recheneinheiten (wie bspw. Koprozessoren) verstanden werden, sondern als fester Teil des Grafikchips innerhalb seiner Rendering-Pipelines. So ist der Vertex-Shader lediglich eine programmierbare T&L-Einheit, der Pixel-Shader entstand historisch aus dem Combiner – der genaue Aufbau der Shader-Hardware ist geheim. Konformität dieser Shader-Einheiten zu den Standards DirectX und OpenGL wird über den Grafiktreiber hergestellt.

Da sich der Funktionsumfang von Vertex- und Pixel-Shadern mit der Zeit immer weiter erhöhte, wurde letztlich das Konzept der Unified Shader entwickelt, bei dem der hardwareseitige Unterschied zwischen Vertex-, Pixel- und Geometry-Shader verschwindet. Hierbei können alle Shader-Einheiten des Grafikchips nun dieselben Operationen ausführen, womit eine feste Trennung zwischen den drei Shader-Typen nicht mehr sinnvoll ist. In Folge dessen kann nun der Grafiktreiber selbst entscheiden, welche Shader-Einheit zu welchem Zeitpunkt als Vertex-, als Pixel- oder als Geometry-Shader eingesetzt wird, was potenziell eine bessere Leistungsausbeute als bei Grafikkarten mit fest eingeteilten Shader-Typen bedeutet. Aktuelle Versionen von OpenGL und DirectX unterstützen das Unified Shader-Konzept bereits und ab der Nvidia-GeForce-8-Serie und ATI-Radeon-HD-2000-Serie gibt es auch schon Grafikkarten, die es unterstützen.

Verarbeitungskette

• CPU sendet Steuerbefehle und Geometrie-Daten an die Grafikkarte.
• Im Vertex-Shader wird die Geometrie transformiert, außerdem werden bestimmte Licht-Berechnungen ausgeführt.
• Ist ein Geometry-Shader auf dem Grafikchip vorhanden, durchlaufen die Geometriedaten nun diesen, hierbei werden weitere Veränderungen an der Szene vorgenommen.
• Die fertigtransformierte Geometrie gelangt in das Triangle Setup. Dreiecke werden in Quads zerlegt (ein Quad besteht aus 2 × 2 Pixeln.)
• Die erste Stufe des Pixel-Shaders ist der Interpolator. Hier werden bestimmte, nur pro Eckpunkt (Vertex) vorliegende Informationen über die Dreiecksfläche interpoliert.
• Im Pixel-Shader gibt es arithmetische Rechenwerke (Shader Units) und Textur-Einheiten (Texture Mapping Units, TMUs).
• Nachdem die Pixelberechnung abgeschlossen ist, wird der Test auf Sichtbarkeit (Z-Test) ausgeführt. Bei Sichtbarkeit findet ein Schreibvorgang in den Framebuffer statt.

Programmierung

In OpenGL ist seit Version 2.0 eine eigene C-ähnliche Shader-Sprache integriert (OpenGL Shading Language, kurz GLSL); davor war Shaderprogrammierung nur durch herstellerabhängige Schnittstellen möglich. Durch den Einsatz von GLSL ist man nicht mehr auf die Verwendung proprietärer Technologie sowie den Einsatz auf der Windows-Plattform beschränkt und kann Shader nun auf unterschiedlichsten Plattformen, wie Mac OS X oder Linux, benutzen.

Unter DirectX werden Shader in der Sprache HLSL programmiert, wobei je nach DirectX-Version verschiedene Shader-Versionen angeboten werden, die sich in ihrer Programmierbarkeit unterscheiden. Da nicht jede Grafikkarte jede Shaderversion unterstützt, muss bei der Programmierung von 3D-Grafikanwendungen darauf geachtet werden, dass eine Ausweichlösung für ältere Grafikkarten existiert. Die einzelnen Shader-Lösungen in einer Anwendung für verschiedene Shaderversionen bzw. verschiedene Grafikkarten nennt man Renderpfade. Die folgende Tabelle zeigt den Zusammenhang zwischen den einzelnen DirectX- und Shader-Versionen:

Pixel- und Vertex-Shader 1.0 waren für den 3dfx Rampage vorgesehen, der jedoch nie auf den Markt kam. Pixel-Shader 1.2 wird von bestimmten 3D-Karten von 3DLabs genutzt, Pixel-Shader 1.3 von der Nvidia GeForce 4 Ti und Matrox Parhelia unterstützt.

Quelle: Wikipedia, für alle Wissens-Artikel gilt die GNU FDL (GNU Freie Dokumentationslizenz). Die Wikipedia ist eine Enzyklopädie, deren Inhalte frei nutzbar sind.