что вы имеет в виду под "соотв. железо"? если это одноплатовые роутеры без мех. движущихся частей (без hdd, тонны кулеров и проч.), то вполне можно. Только именно сетевой роутер строил бы на базе *BSD а не линукс. Линукс он ИМХО для более высокоуровневых сервисов. Насколько помню, IOS как раз на BSD основана.
Один знакомый админ говорил так: Линукс конечно хорошо, но когда он проработает без перезагрузки пару лет, никогда наперед не будешь уверен, загрузится ли он как следует, после случайного или запланированного отключения. А циска, таки загрузится.
Насчет оптоволокна не знаю а тут http://www.pss.internet2.ru/ у них сеть на wi-fi и роутеры (около сотни штук, может больше) на linux а не на bsd или письках. Вроде до сих пор работают :)
imho да . особенно если использовать толковых админов .
у linux да и любого другого софтового рутера проблема в железе и количестве траффика . тоесть полюому в core в терминологии cisco нужен будет очень быстро свитчуюший девайс, тут уже PC пассует перед всякими ASIC-ами и т.д.