核心路由器十項性能名額與路由器簡介

說到路由器的性能，不妨我先給大家簡單的介紹一下什麼是路由器，路由器是用來做什麼的！

路由器是一種連接配接多個網絡或網段的網絡裝置，它能将不同網絡或網段之間的資料資訊進行“翻譯”，以使它們能夠互相“讀”懂對方的資料，進而構成一個更大的網絡。

路由器有兩大典型 <script src="http://www.router.net.cn/CMS/JS/newsad.js"></script> 功能，即資料通道功能和控制功能。資料通道功能包括轉發決定、背闆轉發以及輸對外連結路排程等，一般由特定的硬體來完成；控制功能一般用軟體來實作，包括與相鄰路由器之間的資訊交換、系統配置、系統管理等。

多少年來，路由器的發展有起有伏。90年代中期，傳統路由器成為制約網際網路發展的瓶 頸。ATM交換機取而代之，成為IP骨幹網的核心，路由器變成了配角。進入90年代末期，Internet規模進一步擴大，流量每半年翻一番，ATM網又 成為瓶頸，路由器東山再起，Gbps路由交換機在1997年面世後，人們又開始以Gbps路由交換機取代ATM交換機，架構以路由器為核心的骨幹網。

相信大家已經對路由器的概念基本了解，那麼下面我們就說說核心路由器十項性能名額：

高速路由器的系統交換能力與處理能力是其有别于一般路由器能力的重要展現。目前，高 速路由器的背闆交換能力應達到40Gbps以上，同時系統即使暫時不提供OC-192/STM-64接口，也必須在将來無須對現有接口卡和通用部件更新的 情況下支援該接口。在裝置處理能力方面，當系統滿負荷運作時，所有接口應該能夠以線速處理短包,如40位元組、64位元組，同時，高速路由器的交換矩陣應該能 夠無阻塞地以線速處理所有接口的交換，且與流量的類型無關。

名額之一： 吞吐量

吞吐量是路由器的包轉發能力。吞吐量與路由器端口數量、端口速率、資料包長度、資料包類型、路由計算模式（分布或集中）以及測試方法有關，一般泛指處理器處理資料包的能力。高速路由器的包轉發能力至少達到20Mpps以上。吞吐量主要包括兩個方面：

1. 整機吞吐量

整機指裝置整機的包轉發能力，是裝置性能的重要名額。路由器的工作在于根據IP標頭或者MPLS 标記選路，是以性能名額是指每秒轉發包的數量。整機吞吐量通常小于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發能力，它是路由器在某端口上的包轉發能力。通常采用兩個相同速率測試接口。一般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。

名額之二：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包的轉發。路由表能力是指路由表内所容納 路由表項數量的極限。由于在Internet上執行BGP協定的路由器通常擁有數十萬條路由表項，是以該項目也是路由器能力的重要展現。一般而言，高速路 由器應該能夠支援至少25萬條路由，平均每個目的位址至少提供2條路徑，系統必須支援至少25個BGP對等以及至少50個IGP鄰居。

名額之三：背闆能力

背闆指輸入與輸出端口間的實體通路。背闆能力是路由器的内部實作，傳統路由器采用共 享背闆，但是作為高性能路由器不可避免會遇到擁塞問題，其次也很難設計出高速的共享總線，是以現有高速路由器一般采用可交換式背闆的設計。背闆能力能夠體 現在路由器吞吐量上，背闆能力通常大于依據吞吐量和測試包長所計算的值。但是背闆能力隻能在設計中展現，一般無法測試。

名額之四：丢包率

丢包率是指路由器在穩定的持續負荷下，由于資源缺少而不能轉發的資料包在應該轉發的資料包中所占的比例。丢包率通常用作衡量路由器在超負荷工作時路由器的性能。丢包率與資料包長度以及包發送頻率相關，在一些環境下，可以加上路由抖動或大量路由後進行測試模拟。

名額之五：時延

時延是指資料包第一個比特進入路由器到最後一個比特從路由器輸出的時間間隔。該時間 間隔是存儲轉發方式工作的路由器的處理時間。時延與資料包長度和鍊路速率都有關，通常在路由器端口吞吐量範圍内測試。時延對網絡性能影響較大, 作為高速路由器，在最差情況下, 要求對1518位元組及以下的IP包時延均都小于1ms。

名額之六：背靠背幀數

背靠背幀數是指以最小幀間隔發送最多資料包不引起丢包時的資料包數量。該名額用于測試路由器緩存能力。具有線速全雙工轉發能力的路由器，該名額值無限大。

名額之七：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，是以該名額通常不作為衡量高速路由器的重要名額。對IP上除資料外的其他業務，如語音、視訊業務，該名額才有測試的必要性。

名額之八：服務品質能力

1．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及其隊列排程算法。常見的方法有RED、WRED、 WRR、DRR、WFQ、WF2Q等。

排隊政策：

● 支援公平排隊算法。

● 支援權重公平排隊算法。該算法給每個隊列一個權（weight），由它決定該隊列可享用的鍊路帶寬。這樣，實時業務可以确實得到所要求的性能，非彈性業務流可以與普通（Best-effort）業務流互相隔離。

● 在輸入/輸出隊列的管理上，應采用虛拟輸出隊列的方法。

擁塞控制:

● 必須支援WFQ、RED等擁塞控制機制。

● 必須支援一種機制，由該機制可以為不符合其業務級别CIR/Burst合同的流量标記一個較高的丢棄優先級，該優先級應比滿足合同的流量和盡力而為的流量的丢棄優先級高。

● 在有可能存在輸出隊列争搶的交換環境中，必須提供有效的方法消除頭部擁塞。

2．端口硬體隊列數

通常路由器所支援的優先級由端口硬體隊列來保證。每個隊列中的優先級由隊列排程算法控制。

名額之九：網絡管理

網管是指網絡管理者通過網絡管理程式對網絡上資源進行集中化管理的操作，包括配置管 理、計賬管理、性能管理、差錯管理和安全管理。裝置所支援的網管程度展現裝置的可管理性與可維護性，通常使用SNMPv2協定進行管理。網管粒度訓示路由 器管理的精細程度，如管理到端口、到網段、到IP位址、到MAC位址等粒度。管理粒度可能會影響路由器轉發能力。

名額之十：可靠性和可用性

1．裝置的備援

備援可以包括接口備援、插卡備援、電源備援、系統闆備援、時鐘闆備援、裝置備援等。備援用于保證裝置的可靠性與可用性，備援量的設計應當在裝置可靠性要求與投資間折衷。 路由器可以通過VRRP等協定來保證路由器的備援。

2．熱插拔元件

由于路由器通常要求24小時工作，是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。

3．無故障工作時間

該名額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。

4．内部時鐘精度

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。在使用内部時鐘時，其精度會影響誤碼率。

在高速路由器技術規範中，高速路由器的可靠性與可靠性規定應達到以下要求：

① 系統應達到或超過99.999%的可用性。

② 無故障連續工作時間：MTBF>10萬小時。

③ 故障恢複時間：系統故障恢複時間 < 30 mins。

④ 系統應具有自動保護切換功能。主備用切換時間應小于50ms。

⑤ SDH和ATM接口應具有自動保護切換功能，切換時間應小于50ms。

⑥ 要求裝置具有高可靠性和高穩定性。主處理器、主存儲器、交換矩陣、電源、總線仲裁器和管理接口等系統主要部件應具有熱備份備援。線卡要求m+n備份并提供遠端測試診斷功能。電源故障能保持連接配接的有效性。

⑦ 系統必須不存在單故障點。