路由器性能指標的詳解

　　對于路由器的性能指標，很多用戶都不太了解吧。下面學習啦小編就為大家介紹一下具體的知識內容吧，歡迎大家參考和學習。

　　路由器配置

　　該表項主要比較路由器是否是模塊化結構。模塊化結構的路由器一般可擴展性較好，可以支持多種端口類型，例如以太網(wǎng)接口、快速以太網(wǎng)接口、高速串行口等，各種類型端口的數(shù)量一般可選。價格通常比較昂貴。固定配置路由器可擴展性較差，只用于固定類型和數(shù)量的端口，一般價格比較便宜。

　　接口種類

　　列舉路由器能支持的接口種類，體現(xiàn)路由器的通用性。常見的接口種類有：通用串行接口(通過電纜轉換成RS 232 DTE/DCE接口、V.35 DTE/DCE接口、X.21 DTE/DCE接口、RS 449 DTE/DCE接口和EIA530 DTE接口等)、10M以太網(wǎng)接口、快速以太網(wǎng)接口、10/100自適應以太網(wǎng)接口、千兆以太網(wǎng)接口、ATM接口(2M、25M、155M、633M等)、POS接口(155M、622M等)、令牌環(huán)接口、FDDI接口、E1/T1接口、E3/T3接口、ISDN接口等。

　　用戶可用槽數(shù)

　　該指標指模塊化路由器中除CPU板、時鐘板等必要系統(tǒng)板及/或系統(tǒng)板專用槽位外用戶可以使用的插槽數(shù)。根據(jù)該指標以及用戶板端口密度可以計算該路由器所支持的最大端口數(shù)。

　　CPU

　　無論在中低端路由器還是在高端路由器中，CPU都是路由器的心臟。通常在中低端路由器中，CPU負責交換路由信息、路由表查找以及轉發(fā)數(shù)據(jù)包。在上述路由器中，CPU的能力直接影響路由器的吞吐量(路由表查找時間)和路由計算能力(影響網(wǎng)絡路由收斂時間)。在高端路由器中，通常包轉發(fā)和查表由ASIC芯片完成，CPU只實現(xiàn)路由協(xié)議、計算路由以及分發(fā)路由表。由于技術的發(fā)展，路由器中許多工作都可以由硬件實現(xiàn)(專用芯片)。CPU性能并不完全反映路由器性能。路由器性能由路由器吞吐量、時延和路由計算能力等指標體現(xiàn)。

　　內存

　　路由器中可能由多種內存，例如Flash、DRAM等。內存用作存儲配置、路由器操作系統(tǒng)、路由協(xié)議軟件等內容。在中低端路由器中，路由表可能存儲在內存中。通常來說路由器內存越大越好(不考慮價格)。但是與CPU能力類似，內存同樣不直接反映路由器性能與能力。因為高效的算法與優(yōu)秀的軟件可能大大節(jié)約內存。

　　端口密度

　　該指標體現(xiàn)路由器制作的集成度。由于路由器體積不同，該指標應當折合成機架內每英寸端口數(shù)。但是出于直觀和方便，通?？梢允褂寐酚善鲗γ糠N端口支持的最大數(shù)量來替代。

　　路由協(xié)議支持

　　路由信息協(xié)議(RIP)

　　RIP是基于距離向量的路由協(xié)議，通常利用跳數(shù)來作為計量標準。RIP是一種內部網(wǎng)關協(xié)議。由于RIP實現(xiàn)簡單，是使用范圍最廣泛的路由協(xié)議。該協(xié)議收斂較慢，一般用于規(guī)模較小的網(wǎng)絡。RIP協(xié)議在RFC 1058規(guī)定。

　　路由信息協(xié)議版本2 (RIPv2)

　　該協(xié)議是RIP的改進版本，允許攜帶更多的信息，并且與RIP保持兼容。在RIP基礎上增加了地址掩碼(支持CIDR)、下一跳地址、可選的認證信息等內容。該版本在RFC 1723中規(guī)范化。

　　開放的最短路徑優(yōu)先協(xié)議版本2 (OSPFv2)

　　該協(xié)議是一種基于鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，由IETF內部網(wǎng)關協(xié)議工作組專為IP開發(fā)，作為RIP的后繼內部網(wǎng)關協(xié)議。OSPF的作用在于最小代價路由、多相同路徑計算和負載均衡。OSPF擁有開放性和使用SPF算法兩大特性。

　　“中間系統(tǒng)-中間系統(tǒng)”協(xié)議(ISIS)

　　ISIS協(xié)議同樣是基于鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議。該協(xié)議由ISO提出，起初用于OSI網(wǎng)絡環(huán)境，后修改成可以在雙重環(huán)境下運行。該協(xié)議與OSPF協(xié)議類似，可用于大規(guī)模IP網(wǎng)作為內部網(wǎng)關協(xié)議。

　　邊緣網(wǎng)關協(xié)議(BGP4)

　　BGP協(xié)議是用于替代EGP的域間路由協(xié)議。BGP4是當前IP網(wǎng)上最流行的也是唯一可選的自治域間路由協(xié)議。該版本協(xié)議支持CIDR，并且可以使用路由聚合機制大大減小路由表。BGP4協(xié)議可以利用多種屬性來靈活地控制路由策略。

　　802.3、802.1Q的支持

　　802.3是IEEE針對以太網(wǎng)的標準。支持以太網(wǎng)接口的路由器必須符合802.3協(xié)議。802.1Q是IEEE對虛擬網(wǎng)的標準。符合802.1Q的路由器接口可以在同一物理接口上支持多個VLAN。

　　對IPv6的支持

　　未來的IP網(wǎng)可能是一個采用IPv6的網(wǎng)絡。由于Web的出現(xiàn)導致互聯(lián)網(wǎng)爆炸性的發(fā)展，IP網(wǎng)的用戶迅速增加，IP地址空前緊張，于是提出IPv6。IPv6首先要解決的問題是擴大地址空間，同時還在IP層增加了認證和加密的安全措施，為實時業(yè)務的應用定義了流標簽(Flow Label)。但是由于市場的巨大慣性以及無類別編址(CIDR)的有效應用大大推遲了IP地址耗盡的時間，IPv6至今尚未得到廣泛應用。但是隨著業(yè)務的增加，互聯(lián)網(wǎng)的進一步發(fā)展，采用IPv6是不可避免的。

　　對IP以外協(xié)議的支持

　　除支持IP協(xié)議外，路由器設備還可以支持IPX、DECNet、AppleTalk等協(xié)議。這些協(xié)議在國外有一定應用，在我國應用較少，一般不用考慮。

　　源地址路由支持,透明橋接

　　地址路由指路由器為數(shù)據(jù)包選擇路由時不根據(jù)IP包的目的地址(通常情況根據(jù)目的地址)，而根據(jù)IP包的源地址選路。源地址路由是策略路由的一種。一般路由器應當支持。透明橋接是指路由器端口以透明網(wǎng)橋的方式工作，執(zhí)行網(wǎng)橋的功能。不對數(shù)據(jù)包作路由檢查轉發(fā)，只作MAC幀橋接。

　　策略路由方式

　　路由器除將目的地址作為選路的依據(jù)以外，還可以根據(jù)TOS字段、源和目的端口號(高層應用協(xié)議)來為數(shù)據(jù)包選擇路徑。策略路由可以在一定程度上實現(xiàn)流量工程，使不同服務質量的流或者不同性質的數(shù)據(jù)(語音、FTP)走不同的路徑。

　　PPP，MLPPP

　　PPP協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議中一個重要協(xié)議：早期的網(wǎng)絡是由路由器使用PPP協(xié)議點到點連接起來的，并且大多數(shù)用戶采用PPP接入。所以凡是具有串口的路由器都應當支持PPP協(xié)議并作為首選。MLPPP是指將多個PPP鏈路捆綁使用。

　　PPPOE支持

　　PPP Over Ethernet是一種新型的協(xié)議用于解決對以太網(wǎng)接入用戶的認證和計費問題。與此類似的是PPP Over ATM協(xié)議，使用該協(xié)議的路由器設備可以終結接入業(yè)務。當前PPPOE與PPPOA協(xié)議存在的問題是容量問題。大多數(shù)支持該協(xié)議的路由器只能處理數(shù)千個活動的會話。

　　組播支持(列舉協(xié)議)

　　互連網(wǎng)組管理協(xié)議(IGMP)

　　IGMP(Internet Group Management Protocol)是IP主機用作向相鄰多目路由器報告多目組成員。多目路由器是支持組播的路由器，向本地網(wǎng)絡發(fā)送IGMP查詢。主機通過發(fā)送IGMP報告來應答查詢。組播路由器負責將組播包轉發(fā)到所有網(wǎng)絡中組播成員。

　　距離矢量組播路由協(xié)議(DVMRP)

　　DVMRP是基于距離矢量的組播路由協(xié)議，基本上基于RIP開發(fā)。DVMRP利用IGMP與鄰居交換路由數(shù)據(jù)包。協(xié)議無關組播協(xié)議(PIM) //本文來自腳本之家www.jb51.net

　　PIM是一種組播傳輸協(xié)議，能在現(xiàn)存IP網(wǎng)上傳輸組播數(shù)據(jù)。PIM是一種獨立于路由協(xié)議的組播協(xié)議，可以工作在兩種模式：密集模式和疏松模式。在PIM密集模式下，報文分組缺省向所有端口轉發(fā)，直到發(fā)生裁減和切除。在密集模式下假設所有端口上的設備都是組播成員，可能使用組播包。疏松模式與密集模式相反，只向有請求的端口發(fā)送組播數(shù)據(jù)。

　　支持

　　IP上的已經(jīng)在上文路由器技術中描述?？赡苁褂玫膮f(xié)議有L2TP、GRE、IP Over IP、IPSec等。并且應當關注支持的能力。

　　加密方式

　　路由器可能在實現(xiàn)中或其他條件下使用加密機制來保證安全。路由器使用CPU執(zhí)行軟件算法通常會影響轉發(fā)效率。部分路由器在設計中采用硬件加密方式來提高轉發(fā)效率。

　　MPLS

　　MPLS技術已在上文路由器技術中描述。MPLS中除包括標記交換外還包括快速重路由、MPLS中、流量工程等高級應用。由于MPLS標準尚未成熟，對MPLS互通也應當關注。

　　路由器性能

　　全雙工線速轉發(fā)能力

　　路由器最基本且最重要的功能是數(shù)據(jù)包轉發(fā)。在同樣端口速率下轉發(fā)小包是對路由器包轉發(fā)能力最大的考驗。全雙工線速轉發(fā)能力是指以最小包長(以太網(wǎng)64字節(jié)、POS口40字節(jié))和最小包間隔(符合協(xié)議規(guī)定)在路由器端口上雙向傳輸同時不引起丟包。該指標是路由器性能重要指標。

　　設備吞吐量

　　指設備整機包轉發(fā)能力，是設備性能的重要指標。路由器的工作在于根據(jù)IP包頭或者MPLS標記選路，所以性能指標是轉發(fā)包數(shù)量每秒。設備吞吐量通常小于路由器所有端口吞吐量之和。

　　端口吞吐量

　　端口吞吐量是指端口包轉發(fā)能力，通常使用pps：包每秒來衡量，它是路由器在某端口上的包轉發(fā)能力。通常采用兩個相同速率接口測試。但是測試接口可能與接口位置及關系相關。例如同一插卡上端口間測試的吞吐量可能與不同插卡上端口間吞吐量值不同。

　　背靠背幀數(shù)

　　背靠背幀數(shù)是指以最小幀間隔發(fā)送最多數(shù)據(jù)包不引起丟包時的數(shù)據(jù)包數(shù)量。該指標用于測試路由器緩存能力。有線速全雙工轉發(fā)能力的路由器該指標值無限大。

　　路由表能力

　　路由器通常依靠所建立及維護的路由表來決定如何轉發(fā)。路由表能力是指路由表內所容納路由表項數(shù)量的極限。由于Internet上執(zhí)行BGP協(xié)議的路由器通常擁有數(shù)十萬條路由表項，所以該項目也是路由器能力的重要體現(xiàn)。

　　背板能力

　　背板能力是路由器的內部實現(xiàn)。背板能力能夠體現(xiàn)在路由器吞吐量上：背板能力通常大于依據(jù)吞吐量和測試包場所計算的值。但是背板能力只能在設計中體現(xiàn)，一般無法測試。

　　丟包率

　　丟包率是指測試中所丟失數(shù)據(jù)包數(shù)量占所發(fā)送數(shù)據(jù)包的比率，通常在吞吐量范圍內測試。丟包率與數(shù)據(jù)包長度以及包發(fā)送頻率相關。在一些環(huán)境下可以加上路由抖動、大量路由后測試。

　　時延

　　時延是指數(shù)據(jù)包第一個比特進入路由器到最后一比特從路由器輸出的時間間隔。在測試中通常使用測試儀表發(fā)出測試包到收到數(shù)據(jù)包的時間間隔。時延與數(shù)據(jù)包長相關，通常在路由器端口吞吐量范圍內測試，超過吞吐量測試該指標沒有意義。

　　時延抖動

　　時延抖動是指時延變化。數(shù)據(jù)業(yè)務對時延抖動不敏感，所以該指標沒有出現(xiàn)在Benchmarking測試中。由于IP上多業(yè)務，包括語音、視頻業(yè)務的出現(xiàn)，該指標才有測試的必要性。

　　支持能力

　　通常路由器都能支持。其性能差別一般體現(xiàn)在所支持數(shù)量上。專用路由器一般支持數(shù)量較多。無故障工作時間

　　該指標按照統(tǒng)計方式指出設備無故障工作的時間。一般無法測試，可以通過主要器件的無故障工作時間計算或者大量相同設備的工作情況計算。

　　內部時鐘精度

　　擁有ATM端口做電路仿真或者POS口的路由器互連通常需要同步。如使用內部時鐘則其精度會影響誤碼率。內部時鐘精度級別定義以及測試方法可參見相應同步標準。

　　QoS能力

　　隊列管理機制

　　隊列管理控制機制通常指路由器擁塞管理機制以及隊列調度算法。常見的方法有RED、WRED、WRR、DRR、WFQ、WF2Q等。

　　端口硬件隊列數(shù)

　　通常路由器中所支持的優(yōu)先級由端口硬件隊列來保證。每個隊列中的優(yōu)先級由隊列調度算法控制。

　　QoS分類方式

　　指路由器可以區(qū)分QoS所依據(jù)的信息。最簡單的QoS分類可以基于端口。同樣路由器也可以依據(jù)鏈路層優(yōu)先級(802.1Q中規(guī)定)、上層內容(TOS字段、源地址、目的地址、源端口、目的端口等信息)來區(qū)分包優(yōu)先級。

　　分類業(yè)務帶寬保證

　　體現(xiàn)路由器是否能對各種業(yè)務等級作帶寬保證。該指標可以由隊列調度算法等方式實現(xiàn)。

　　RSVP

　　RSVP是資源預留協(xié)議，用于端到端路徑上資源的預留。使用軟狀態(tài)刷新，是流驅動工作方式。該協(xié)議一般不能在大規(guī)模全國范圍網(wǎng)絡上運行。但是通常路由器支持該協(xié)議，一些著名廠商使用該協(xié)議用于MPLS。

　　IP Diff Serv

　　區(qū)分服務是對IP服務質量分級，是對QoS的一種簡化。

　　CAR支持

　　CAR是指承諾接入速率，是一種接入控制。按照與用戶簽訂的協(xié)議，對超出承諾速率的數(shù)據(jù)包做不同處理：丟棄或標記;又稱為標記顏色。

　　冗余

　　冗余可以包括接口冗余、插卡冗余、電源冗余、系統(tǒng)板冗余、時鐘板冗余、設備冗余等。冗余用于保證設備的可靠性與可用性。冗余量的設計應當在設備可靠性要求與投資間折衷。

　　熱插拔組件

　　由于路由器通常要求24小時工作，所以更換部件不應影響路由器工作。部件熱插拔是路由器24小時工作的保障。

　　路由器冗余協(xié)議

　　路由器可以通過VRRP等協(xié)議來保證路由器的冗余。

　　網(wǎng)管

　　網(wǎng)管是指網(wǎng)絡管理員通過網(wǎng)絡管理程序對網(wǎng)絡上資源進行集中化管理的操作。包括配置管理、記賬管理、性能管理、差錯管理和安全管理。設備所支持的網(wǎng)管程度體現(xiàn)設備的可管理性與可維護性。

　　基于Web的管理

　　體現(xiàn)設備是否能夠通過Web進行管理。通過Web管理比較方便，但是安全性較差。通常允許通過Web瀏覽，不允許通過Web作更改。//本文來自腳本之家www.jb51.net

　　網(wǎng)管類型

　　指示網(wǎng)絡管理所支持的類型。通常使用SNMP協(xié)議管理。

　　帶外網(wǎng)管支持

　　帶外網(wǎng)管的支持表示路由器能否通過帶外信道管理。

　　網(wǎng)管粒度

　　指示路由器管理的精細程度：管理到端口、到網(wǎng)段、到IP地址、到MAC地址等粒度。管理粒度可能會影響路由器轉發(fā)能力。

　　計費能力/協(xié)議

　　隨著路由器進入運營商網(wǎng)絡，計費成為必不可少的一部分。路由器必須能夠支持某種計費能力和協(xié)議來計費。

　　分組語音能力

　　分組語音支持方式

　　在企業(yè)中，路由器分組語音承載能力非常重要。在遠程辦公室與總部間，支持分組語音的路由器可以使電話通信和數(shù)據(jù)通信一體化，有效地節(jié)省長途話費。

　　當前技術環(huán)境下，分組語音可以分為3種：使用IP承載分組語音、使用ATM承載語音以及使用幀中繼承載語音。使用ATM承載語音時可以分AAL1和AAL2兩種。AAL1即電路仿真，技術非常成熟但是相對成本較高，AAL2技術較先進，但是當前ATM接口通常不支持。幀中繼承載語音也比較成熟，相對成本較低。IP承載語音當前較流行。在上述技術中成本最低，但是當前IP網(wǎng)絡QoS保證困難，通話質量較難保證。

　　協(xié)議支持

　　在IP承載語音中，H.323是ITU標準，是當前IP Phone網(wǎng)絡最常用的協(xié)議棧。SIP是IETF標準，其目的是將網(wǎng)絡設備簡單化，將復雜功能做到用戶終端中。從IP網(wǎng)本質來看，路由器與所承載業(yè)務無關，但是路由器端口對IP Phone協(xié)議的支持可以節(jié)約成本。

　　語音壓縮能力

　　語音壓縮是IP電話節(jié)約成本的關鍵之一。通?？梢允褂肎.723和G.729。G.723在ITU-T建議G.723.1(1996)，語音編碼器在5.3和6.3Kbps多媒體通信傳輸雙率語音編碼器中規(guī)定。相對壓縮比較高，壓縮時延較大。G.729在ITU-T 建議G.729 (1996)，8Kbps共扼結構代數(shù)碼激勵線形預測(CS-ACELP)語音編碼中規(guī)定。壓縮比較低，通話質量較好。

　　端口密度

　　指路由器支持IP電話的能力。通常以E1計算，一般一個E1支持30路電話。

　　信令支持

　　路由器E1端口上可能支持多種信令：ISUP、TUP、中國1號信令以及DSS1。支持ISUP、TUP或者DSS1信令的路由器可以有效地減少接續(xù)時間。在電信級的IP電話網(wǎng)絡設備中通常要求支持7號信令。但是作為中低端路由器，通常只支持DSS1和中國1號信令。