路由器效能指標的詳解

　　對於路由器的效能指標，很多使用者都不太瞭解吧。下面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組化結構。模組化結構的路由器一般可擴充套件性較好，可以支援多種埠型別，例如乙太網介面、快速乙太網介面、高速序列口等，各種型別埠的數量一般可選。價格通常比較昂貴。固定配置路由器可擴充套件性較差，只用於固定型別和數量的埠，一般價格比較便宜。

　　介面種類

　　列舉路由器能支援的介面種類，體現路由器的通用性。常見的介面種類有：通用序列介面通過電纜轉換成RS 232 DTE/DCE介面、V.35 DTE/DCE介面、X.21 DTE/DCE介面、RS 449 DTE/DCE介面和EIA530 DTE介面等、10M乙太網介面、快速乙太網介面、10/100自適應乙太網介面、千兆乙太網介面、ATM介面2M、25M、155M、633M等、POS介面155M、622M等、令牌環介面、FDDI介面、E1/T1介面、E3/T3介面、ISDN介面等。

　　使用者可用槽數

　　該指標指模組化路由器中除CPU板、時鐘板等必要系統板及/或系統板專用槽位外使用者可以使用的插槽數。根據該指標以及使用者板埠密度可以計算該路由器所支援的最大埠數。

　　CPU

　　無論在中低端路由器還是在高階路由器中，CPU都是路由器的心臟。通常在中低端路由器中，CPU負責交換路由資訊、路由表查詢以及轉發資料包。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詢時間和路由計算能力影響網路路由收斂時間。在高階路由器中，通常包轉發和查表由ASIC晶片完成，CPU只實現路由協議、計算路由以及分發路由表。由於技術的發展，路由器中許多工作都可以由硬體實現專用晶片。CPU效能並不完全反映路由器效能。路由器效能由路由器吞吐量、時延和路由計算能力等指標體現。

　　記憶體

　　路由器中可能由多種記憶體，例如Flash、DRAM等。記憶體用作儲存配置、路由器作業系統、路由協議軟體等內容。在中低端路由器中，路由表可能儲存在記憶體中。通常來說路由器記憶體越大越好不考慮價格。但是與CPU能力類似，記憶體同樣不直接反映路由器效能與能力。因為高效的演算法與優秀的軟體可能大大節約記憶體。

　　埠密度

　　該指標體現路由器製作的整合度。由於路由器體積不同，該指標應當摺合成機架內每英寸埠數。但是出於直觀和方便，通常可以使用路由器對每種埠支援的最大數量來替代。

　　路由協議支援

　　路由資訊協議RIP

　　RIP是基於距離向量的路由協議，通常利用跳數來作為計量標準。RIP是一種內部閘道器協議。由於RIP實現簡單，是使用範圍最廣泛的路由協議。該協議收斂較慢，一般用於規模較小的網路。RIP協議在RFC 1058規定。

　　路由資訊協議版本2 RIPv2

　　該協議是RIP的改進版本，允許攜帶更多的資訊，並且與RIP保持相容。在RIP基礎上增加了地址掩碼支援CIDR、下一跳地址、可選的認證資訊等內容。該版本在RFC 1723中規範化。

　　開放的最短路徑優先協議版本2 OSPFv2

　　該協議是一種基於鏈路狀態的路由協議，由IETF內部閘道器協議工作組專為IP開發，作為RIP的後繼內部閘道器協議。OSPF的作用在於最小代價路由、多相同路徑計算和負載均衡。OSPF擁有開放性和使用SPF演算法兩大特性。

　　“中間系統-中間系統”協議ISIS

　　ISIS協議同樣是基於鏈路狀態的路由協議。該協議由ISO提出，起初用於OSI網路環境，後修改成可以在雙重環境下執行。該協議與OSPF協議類似，可用於大規模IP網作為內部閘道器協議。

　　邊緣閘道器協議BGP4

　　BGP協議是用於替代EGP的域間路由協議。BGP4是當前IP網上最流行的也是唯一可選的自治域間路由協議。該版本協議支援CIDR，並且可以使用路由聚合機制大大減小路由表。BGP4協議可以利用多種屬性來靈活地控制路由策略。

　　802.3、802.1Q的支援

　　802.3是IEEE針對乙太網的標準。支援乙太網介面的路由器必須符合802.3協議。802.1Q是IEEE對虛擬網的標準。符合802.1Q的路由器介面可以在同一物理介面上支援多個VLAN。

　　對IPv6的支援

　　未來的IP網可能是一個採用IPv6的網路。由於Web的出現導致網際網路爆炸性的發展，IP網的使用者迅速增加，IP地址空前緊張，於是提出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，為實時業務的應用定義了流標籤Flow Label。但是由於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。但是隨著業務的增加，網際網路的進一步發展，採用IPv6是不可避免的。

　　對IP以外協議的支援

　　除支援IP協議外，路由器裝置還可以支援IPX、DECNet、AppleTalk等協議。這些協議在國外有一定應用，在我國應用較少，一般不用考慮。

　　源地址路由支援,透明橋接

　　地址路由指路由器為資料包選擇路由時不根據IP包的目的地址通常情況根據目的地址，而根據IP包的源地址選路。源地址路由是策略路由的一種。一般路由器應當支援。透明橋接是指路由器埠以透明網橋的方式工作，執行網橋的功能。不對資料包作路由檢查轉發，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以外，還可以根據TOS欄位、源和目的埠號高層應用協議來為資料包選擇路徑。策略路由可以在一定程度上實現流量工程，使不同服務質量的流或者不同性質的資料語音、FTP走不同的路徑。

　　PPP，MLPPP

　　PPP協議是網際網路協議中一個重要協議：早期的網路是由路由器使用PPP協議點到點連線起來的，並且大多數使用者採用PPP接入。所以凡是具有串列埠的路由器都應當支援PPP協議並作為首選。MLPPP是指將多個PPP鏈路捆綁使用。

　　PPPOE支援

　　PPP Over Ethernet是一種新型的協議用於解決對乙太網接入使用者的認證和計費問題。與此類似的是PPP Over ATM協議，使用該協議的路由器裝置可以終結接入業務。當前PPPOE與PPPOA協議存在的問題是容量問題。大多數支援該協議的路由器只能處理數千個活動的會話。

　　組播支援列舉協議

　　互連網組管理協議IGMP

　　IGMPInternet Group Management Protocol是IP主機用作向相鄰多目路由器報告多目組成員。多目路由器是支援組播的路由器，向本地網路傳送IGMP查詢。主機通過傳送IGMP報告來應答查詢。組播路由器負責將組播包轉發到所有網路中組播成員。

　　距離向量組播路由協議DVMRP

　　DVMRP是基於距離向量的組播路由協議，基本上基於RIP開發。DVMRP利用IGMP與鄰居交換路由資料包。協議無關組播協議PIM //本文來自指令碼之家

　　PIM是一種組播傳輸協議，能在現存IP網上傳輸組播資料。PIM是一種獨立於路由協議的組播協議，可以工作在兩種模式：密集模式和疏鬆模式。在PIM密集模式下，報文分組預設向所有埠轉發，直到發生裁減和切除。在密集模式下假設所有埠上的裝置都是組播成員，可能使用組播包。疏鬆模式與密集模式相反，只向有請求的埠傳送組播資料。

　　支援

　　IP上的已經在上文路由器技術中描述。可能使用的協議有L2TP、GRE、IP Over IP、IPSec等。並且應當關注支援的能力。

　　加密方式

　　路由器可能在實現中或其他條件下使用加密機制來保證安全。路由器使用CPU執行軟體演算法通常會影響轉發效率。部分路由器在設計中採用硬體加密方式來提高轉發效率。

　　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、流量工程等高階應用。由於MPLS標準尚未成熟，對MPLS互通也應當關注。

　　路由器效能

　　全雙工線速轉發能力

　　路由器最基本且最重要的功能是資料包轉發。在同樣埠速率下轉發小包是對路由器包轉發能力最大的考驗。全雙工線速轉發能力是指以最小包長乙太網64位元組、POS口40位元組和最小包間隔符合協議規定在路由器埠上雙向傳輸同時不引起丟包。該指標是路由器效能重要指標。

　　裝置吞吐量

　　指裝置整機包轉發能力，是裝置效能的重要指標。路由器的工作在於根據IP包頭或者MPLS標記選路，所以效能指標是轉發包數量每秒。裝置吞吐量通常小於路由器所有埠吞吐量之和。

　　埠吞吐量

　　埠吞吐量是指埠包轉發能力，通常使用pps：包每秒來衡量，它是路由器在某埠上的包轉發能力。通常採用兩個相同速率介面測試。但是測試介面可能與介面位置及關係相關。例如同一插卡上埠間測試的吞吐量可能與不同插卡上埠間吞吐量值不同。

　　背靠背幀數

　　背靠背幀數是指以最小幀間隔傳送最多資料包不引起丟包時的資料包數量。該指標用於測試路由器快取能力。有線速全雙工轉發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。路由表能力是指路由表內所容納路由表項數量的極限。由於Internet上執行BGP協議的路由器通常擁有數十萬條路由表項，所以該專案也是路由器能力的重要體現。

　　背板能力

　　背板能力是路由器的內部實現。背板能力能夠體現在路由器吞吐量上：背板能力通常大於依據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，一般無法測試。

　　丟包率

　　丟包率是指測試中所丟失資料包數量佔所傳送資料包的比率，通常在吞吐量範圍內測試。丟包率與資料包長度以及包傳送頻率相關。在一些環境下可以加上路由抖動、大量路由後測試。

　　時延

　　時延是指資料包第一個位元進入路由器到最後一位元從路由器輸出的時間間隔。在測試中通常使用測試儀表發出測試包到收到資料包的時間間隔。時延與資料包長相關，通常在路由器埠吞吐量範圍內測試，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。資料業務對時延抖動不敏感，所以該指標沒有出現在Benchmarking測試中。由於IP上多業務，包括語音、視訊業務的出現，該指標才有測試的必要性。

　　支援能力

　　通常路由器都能支援。其效能差別一般體現在所支援數量上。專用路由器一般支援數量較多。無故障工作時間

　　該指標按照統計方式指出裝置無故障工作的時間。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裝置的工作情況計算。

　　內部時鐘精度

　　擁有ATM埠做電路模擬或者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位元速率。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

　　佇列管理機制

　　佇列管理控制機制通常指路由器擁塞管理機制以及佇列排程演算法。常見的方法有RED、WRED、WRR、DRR、WFQ、WF2Q等。

　　埠硬體佇列數

　　通常路由器中所支援的優先順序由埠硬體佇列來保證。每個佇列中的優先順序由佇列排程演算法控制。

　　QoS分類方式

　　指路由器可以區分QoS所依據的資訊。最簡單的QoS分類可以基於埠。同樣路由器也可以依據鏈路層優先順序802.1Q中規定、上層內容TOS欄位、源地址、目的地址、源埠、目的埠等資訊來區分包優先順序。

　　分類業務頻寬保證

　　體現路由器是否能對各種業務等級作頻寬保證。該指標可以由佇列排程演算法等方式實現。

　　RSVP

　　RSVP是資源預留協議，用於端到端路徑上資源的預留。使用軟狀態重新整理，是流驅動工作方式。該協議一般不能在大規模全國範圍網路上執行。但是通常路由器支援該協議，一些著名廠商使用該協議用於MPLS。

　　IP Diff Serv

　　區分服務是對IP服務質量分級，是對QoS的一種簡化。

　　CAR支援

　　CAR是指承諾接入速率，是一種接入控制。按照與使用者簽訂的協議，對超出承諾速率的資料包做不同處理：丟棄或標記;又稱為標記顏色。

　　冗餘

　　冗餘可以包括介面冗餘、插卡冗餘、電源冗餘、系統板冗餘、時鐘板冗餘、裝置冗餘等。冗餘用於保證裝置的可靠性與可用性。冗餘量的設計應當在裝置可靠性要求與投資間折衷。

　　熱插拔元件

　　由於路由器通常要求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。

　　路由器冗餘協議

　　路由器可以通過VRRP等協議來保證路由器的冗餘。

　　網管

　　網管是指網路管理員通過網路管理程式對網路上資源進行集中化管理的操作。包括配置管理、記賬管理、效能管理、差錯管理和安全管理。裝置所支援的網管程度體現裝置的可管理性與可維護性。

　　基於Web的管理

　　體現裝置是否能夠通過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。//本文來自指令碼之家

　　網管型別

　　指示網路管理所支援的型別。通常使用SNMP協議管理。

　　帶外網管支援

　　帶外網管的支援表示路由器能否通過帶外通道管理。

　　網管粒度

　　指示路由器管理的精細程度：管理到埠、到網段、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能力。

　　計費能力/協議

　　隨著路由器進入運營商網路，計費成為必不可少的一部分。路由器必須能夠支援某種計費能力和協議來計費。

　　分組語音能力

　　分組語音支援方式

　　在企業中，路由器分組語音承載能力非常重要。在遠端辦公室與總部間，支援分組語音的路由器可以使電話通訊和資料通訊一體化，有效地節省長途話費。

　　當前技術環境下，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即電路模擬，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介面通常不支援。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網路QoS保證困難，通話質量較難保證。

　　協議支援

　　在IP承載語音中，H.323是ITU標準，是當前IP Phone網路最常用的協議棧。SIP是IETF標準，其目的是將網路裝置簡單化，將複雜功能做到使用者終端中。從IP網本質來看，路由器與所承載業務無關，但是路由器埠對IP Phone協議的支援可以節約成本。

　　語音壓縮能力

　　語音壓縮是IP電話節約成本的關鍵之一。通常可以使用G.723和G.729。G.723在ITU-T建議G.723.11996，語音編碼器在5.3和6.3Kbps多媒體通訊傳輸雙率語音編碼器中規定。相對壓縮比較高，壓縮時延較大。G.729在ITU-T 建議G.729 1996，8Kbps共扼結構代數碼激勵線形預測CS-ACELP語音編碼中規定。壓縮比較低，通話質量較好。

　　埠密度

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

　　信令支援

　　路由器E1埠上可能支援多種信令：ISUP、TUP、中國1號信令以及DSS1。支援ISUP、TUP或者DSS1信令的路由器可以有效地減少接續時間。在電信級的IP電話網路裝置中通常要求支援7號信令。但是作為中低端路由器，通常只支援DSS1和中國1號信令。