核心路由器十項(xiàng)性能指標(biāo)詳解

　　我國(guó)的核心路由器發(fā)展非常迅速的，這里我們主要介紹核心路由器十項(xiàng)性能指標(biāo)，包括介紹核心路由器的吞吐量等方面。說(shuō)到核心路由器的性能，不妨我先給大家簡(jiǎn)單的介紹一下什么是路由器，路由器是用來(lái)做什么的!

　　路由器是一種連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它能將不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行“翻譯”，以使它們能夠相互“讀”懂對(duì)方的數(shù)據(jù)，從而構(gòu)成一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò)。核心路由器有兩大典型功能，即數(shù)據(jù)通道功能和控制功能。數(shù)據(jù)通道功能包括轉(zhuǎn)發(fā)決定、背板轉(zhuǎn)發(fā)以及輸出鏈路調(diào)度等，一般由特定的硬件來(lái)完成;控制功能一般用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括與相鄰核心路由器之間的信息交換、系統(tǒng)配置、系統(tǒng)管理等。

　　多少年來(lái)，核心路由器的發(fā)展有起有伏。90年代中期，傳統(tǒng)路由器成為制約因特網(wǎng)發(fā)展的瓶頸。ATM交換機(jī)取而代之，成為IP骨干網(wǎng)的核心，核心路由器變成了配角。進(jìn)入90年代末期，Internet規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，流量每半年翻一番，ATM網(wǎng)又成為瓶頸，路由器東山再起，Gbps路由交換機(jī)在1997年面世后，人們又開(kāi)始以Gbps路由交換機(jī)取代ATM交換機(jī)，架構(gòu)以核心路由器為核心的骨干網(wǎng)。相信大家已經(jīng)對(duì)路由器的概念基本了解，那么下面我們就說(shuō)說(shuō)核心路由器十項(xiàng)性能指標(biāo)：

　　高速路由器的系統(tǒng)交換能力與處理能力是其有別于一般路由器能力的重要體現(xiàn)。目前，高速路由器的背板交換能力應(yīng)達(dá)到40Gbps以上，同時(shí)系統(tǒng)即使暫時(shí)不提供OC-192/STM-64接口，也必須在將來(lái)無(wú)須對(duì)現(xiàn)有接口卡和通用部件升級(jí)的情況下支持該接口。在設(shè)備處理能力方面，當(dāng)系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，所有接口應(yīng)該能夠以線速處理短包，如40字節(jié)、64字節(jié)，同時(shí)，高速路由器的交換矩陣應(yīng)該能夠無(wú)阻塞地以線速處理所有接口的交換，且與流量的類型無(wú)關(guān)。

　　指標(biāo)之一： 吞吐量

　　吞吐量是核心路由器的包轉(zhuǎn)發(fā)能力。吞吐量與路由器端口數(shù)量、端口速率、數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)包類型、路由計(jì)算模式(分布或集中)以及測(cè)試方法有關(guān)，一般泛指處理器處理數(shù)據(jù)包的能力。高速路由器的包轉(zhuǎn)發(fā)能力至少達(dá)到20Mpps以上。吞吐量主要包括兩個(gè)方面：

　　1. 整機(jī)吞吐量

　　整機(jī)指設(shè)備整機(jī)的包轉(zhuǎn)發(fā)能力，是設(shè)備性能的重要指標(biāo)。路由器的工作在于根據(jù)IP包頭或者M(jìn)PLS 標(biāo)記選路，因此性能指標(biāo)是指每秒轉(zhuǎn)發(fā)包的數(shù)量。整機(jī)吞吐量通常小于核心路由器所有端口吞吐量之和。

　　2. 端口吞吐量

　　端口吞吐量是指端口包轉(zhuǎn)發(fā)能力，它是核心路由器在某端口上的包轉(zhuǎn)發(fā)能力。通常采用兩個(gè)相同速率測(cè)試接口。一般測(cè)試接口可能與接口位置及關(guān)系相關(guān)，例如同一插卡上端口間測(cè)試的吞吐量可能與不同插卡上端口間吞吐量值不同。

　　指標(biāo)之二：路由表能力

　　路由器通常依靠所建立及維護(hù)的路由表來(lái)決定包的轉(zhuǎn)發(fā)。路由表能力是指路由表內(nèi)所容納路由表項(xiàng)數(shù)量的極限。由于在Internet上執(zhí)行BGP協(xié)議的核心路由器通常擁有數(shù)十萬(wàn)條路由表項(xiàng)，所以該項(xiàng)目也是路由器能力的重要體現(xiàn)。一般而言，高速核心路由器應(yīng)該能夠支持至少25萬(wàn)條路由，平均每個(gè)目的地址至少提供2條路徑，系統(tǒng)必須支持至少25個(gè)BGP對(duì)等以及至少50個(gè)IGP鄰居。

　　指標(biāo)之三：背板能力

　　背板指輸入與輸出端口間的物理通路。背板能力是核心路由器的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，傳統(tǒng)核心路由器采用共享背板，但是作為高性能路由器不可避免會(huì)遇到擁塞問(wèn)題，其次也很難設(shè)計(jì)出高速的共享總線，所以現(xiàn)有高速核心路由器一般采用可交換式背板的設(shè)計(jì)。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(cè)試包長(zhǎng)所計(jì)算的值。但是背板能力只能在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)，一般無(wú)法測(cè)試。

　　指標(biāo)之四：丟包率

　　丟包率是指核心路由器在穩(wěn)定的持續(xù)負(fù)荷下，由于資源缺少而不能轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包在應(yīng)該轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包中所占的比例。丟包率通常用作衡量路由器在超負(fù)荷工作時(shí)核心路由器的性能。丟包率與數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度以及包發(fā)送頻率相關(guān)，在一些環(huán)境下，可以加上路由抖動(dòng)或大量路由后進(jìn)行測(cè)試模擬。

　　指標(biāo)之五：時(shí)延

　　時(shí)延是指數(shù)據(jù)包第一個(gè)比特進(jìn)入路由器到最后一個(gè)比特從核心路由器輸出的時(shí)間間隔。該時(shí)間間隔是存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式工作的核心路由器的處理時(shí)間。時(shí)延與數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度和鏈路速率都有關(guān)，通常在路由器端口吞吐量范圍內(nèi)測(cè)試。時(shí)延對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能影響較大， 作為高速路由器，在最差情況下， 要求對(duì)1518字節(jié)及以下的IP包時(shí)延均都小于1ms。

　　指標(biāo)之六：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(shí)的數(shù)據(jù)包數(shù)量。該指標(biāo)用于測(cè)試核心路由器緩存能力。具有線速全雙工轉(zhuǎn)發(fā)能力的核心路由器，該指標(biāo)值無(wú)限大。

　　指標(biāo)之七：時(shí)延抖動(dòng)

　　時(shí)延抖動(dòng)是指時(shí)延變化。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延抖動(dòng)不敏感，所以該指標(biāo)通常不作為衡量高速核心路由器的重要指標(biāo)。對(duì)IP上除數(shù)據(jù)外的其他業(yè)務(wù)，如語(yǔ)音、視頻業(yè)務(wù)，該指標(biāo)才有測(cè)試的必要性。

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