分析寬帶路由器常用參數(shù)
出處:尤新亮 發(fā)布于:2011-07-30 20:31:12
寬帶路由器有很多值得學(xué)習(xí)的地方,這里我們主要介紹寬帶路由器常用參數(shù)。寬帶路由器的帶機(jī)數(shù)量直接受實(shí)際使用環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)繁忙程度影響,不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境帶機(jī)數(shù)量相差很大。比如在網(wǎng)吧里,所有人都在上網(wǎng)聊天、游戲,幾乎所有數(shù)據(jù)都通過(guò)WAN口,路由器負(fù)載很重。
而企業(yè)網(wǎng)經(jīng)常同一時(shí)間只有小部分人在用網(wǎng)絡(luò),而且大部分?jǐn)?shù)據(jù)都是在企業(yè)網(wǎng)內(nèi)部流動(dòng),路由器負(fù)載很輕。在一個(gè)200臺(tái)PC的企業(yè)網(wǎng)性能夠用的路由器,放到網(wǎng)吧往往可能連50臺(tái)PC都帶不動(dòng)。估算一個(gè)網(wǎng)絡(luò)每臺(tái)PC的平均數(shù)據(jù)流量也是不能做到的。所以,較為客觀的說(shuō)法應(yīng)該指明這個(gè)帶機(jī)量是針對(duì)哪種類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)的,而且是根據(jù)典型情況估算出來(lái)的范圍,例如"網(wǎng)吧帶機(jī)量150~250臺(tái)(典型值)".
另外,有些路由器會(huì)提到"允許帶機(jī)量",這種說(shuō)法根本不是指路由器的性能,而是DHCP可以分配的IP地址數(shù),254個(gè)減掉自己用掉的一個(gè)就是253個(gè),這個(gè)數(shù)值對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)毫無(wú)意義。
其次,路由器Throughput,應(yīng)該是在NAT(網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換)開(kāi)啟、防火墻關(guān)閉的情況下得出的測(cè)試數(shù)據(jù)。這是因?yàn)镹AT是寬帶路由器基本、的功能,不開(kāi)啟NAT就不成其為寬帶路由器了,而且軟件設(shè)計(jì)的好壞直接影響到NAT效率和路由器性能,所以NAT開(kāi)啟的Throughput才是有意義的。而防火墻,應(yīng)該算做寬帶路由器附帶的功能,有的產(chǎn)品防火墻規(guī)則很多很復(fù)雜,能過(guò)濾很多東西,有的產(chǎn)品規(guī)則就又少又簡(jiǎn)單。規(guī)則多、復(fù)雜的,CPU用來(lái)過(guò)濾數(shù)據(jù)的時(shí)間就長(zhǎng),規(guī)則少、簡(jiǎn)單的,過(guò)濾數(shù)據(jù)的時(shí)間就短,這對(duì)Throughput測(cè)試數(shù)據(jù)影響還是挺大的。為公平起見(jiàn),在測(cè)試路由器Throughput時(shí),特別是在不同產(chǎn)品性能比較時(shí),把防火墻關(guān)閉是合理的。防火墻的評(píng)判,一般放在功能里比較而不是性能比較。
常見(jiàn)Throughput測(cè)試方法有兩種,一是Smartbits測(cè)試,一是Chariot測(cè)試。Smartbits測(cè)試是使用權(quán)威的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備測(cè)試儀Smartbits2000或6000,配以的測(cè)試軟件SmartApplication,用連續(xù)不斷的UDP包,來(lái)測(cè)出對(duì)不同大小的數(shù)據(jù)包,路由器每秒能處理的包數(shù)量。路由器在處理數(shù)據(jù)包時(shí),主要的時(shí)間花在處理包頭、包尾上,對(duì)不同大小的數(shù)據(jù)包,路由器每秒能處理的包數(shù)量差別不會(huì)太大。這就像郵局處理包裹,主要的時(shí)間是花在處理寄件人、收件人和物品信息以及檢查上,包裹重一點(diǎn)輕一點(diǎn)對(duì)處理速度影響不會(huì)太大。如128Byte包每秒能處理10000個(gè),并不能做到64 Byte包每秒處理20000個(gè),而是只比10000個(gè)略多一點(diǎn)點(diǎn),比如10100個(gè)。例如:有些說(shuō)法認(rèn)為路由器在處理的1518Byte包時(shí)每秒8000個(gè)(理論上處理1518Byte包達(dá)到100M線(xiàn)速的極限值是每秒8127個(gè)),折算出Throughput是100M*8000/8127=98.44M,于是稱(chēng)該路由器Throughput高達(dá)98.44M;而實(shí)際上這個(gè)路由器在處理的64Byte包時(shí)每秒是11000個(gè)(理論上的極限值是每秒148810個(gè)),折算只有100M*11000/148810=7.39M,兩者相差13倍多!同樣,說(shuō)路由器的"Throughput高達(dá)97M",也很可能是1518Byte包達(dá)到97M,而處理64Byte的包卻很可能只有7.39M!
更為重要的是,小包轉(zhuǎn)發(fā)的處理能力才能真正體現(xiàn)路由器的Throughput能力!目前市場(chǎng)上大多數(shù)的主流路由器處理512、1024和1518Byte這樣的大包,Throughput大都能近似線(xiàn)速(當(dāng)然,也有一些雜牌路由器大包轉(zhuǎn)發(fā)能力都不行),而測(cè)試256、128和64Byte等小包的時(shí)候,性能差異立即體現(xiàn)。而大多數(shù)路由器的實(shí)際應(yīng)用里小包轉(zhuǎn)發(fā)能力十分關(guān)鍵,比如網(wǎng)吧里經(jīng)常玩游戲,每操作一個(gè)游戲指令,每扣動(dòng)一個(gè)扳機(jī),轉(zhuǎn)發(fā)的全部是小包,如果路由器處理小包的能力不夠強(qiáng),就很難應(yīng)付游戲的大量小包轉(zhuǎn)發(fā)需求,游戲玩起來(lái)就很不順暢。所以NAT開(kāi)啟64 Byte小包的LAN-to-WAN 的Throughput才真正具有評(píng)價(jià)意義。
另外,以目前寬帶路由器普遍所采用的硬件來(lái)看,基本上都不足以達(dá)到64Byte小包Throughput線(xiàn)速,因此有些產(chǎn)品宣稱(chēng)可以達(dá)到線(xiàn)速,可能是采用了所謂的NAT硬件加速技術(shù),Throughput是很好看,但代價(jià)是所有數(shù)據(jù)都不通過(guò)CPU,無(wú)法做數(shù)據(jù)過(guò)濾,防火墻不起作用,路由器沒(méi)有任何管理功能。這就像郵局根本不檢查郵包里是什么東西,有沒(méi)有易燃易爆物品,地址是不是火星,收件人是不是本·拉登,照單全發(fā)。
Chariot測(cè)試則是用兩臺(tái)服務(wù)器,安裝NETIQ公司的軟件Chariot,一臺(tái)接路由器WAN口,一臺(tái)接LAN口,通過(guò)統(tǒng)計(jì)一個(gè)預(yù)定長(zhǎng)度和格式的腳本文件無(wú)差錯(cuò)地從一臺(tái)服務(wù)器傳送到另一臺(tái)服務(wù)器的時(shí)間來(lái)計(jì)算出路由器的Throughput.這里面學(xué)問(wèn)就大了,一是與服務(wù)器性能有關(guān),不誠(chéng)實(shí)的廠家在測(cè)試自家的產(chǎn)品時(shí)用高性能的服務(wù)器,而測(cè)試別人的產(chǎn)品時(shí)用低性能的服務(wù)器,故意貶低數(shù)據(jù)。二是建立連接數(shù),建立的連接數(shù)越多,對(duì)路由器軟件的性能要求越高,軟件寫(xiě)得差的,在連接數(shù)增加時(shí),其Throughput會(huì)直線(xiàn)下降,甚至導(dǎo)致無(wú)法連接;而軟件寫(xiě)得好的路由器則很平穩(wěn),甚至?xí)S連接數(shù)的增加反而略有上揚(yáng)。
三是Chariot測(cè)試不象Smartbits測(cè)試那樣是測(cè)試UDP"包",而是數(shù)據(jù)"流",其數(shù)據(jù)封裝成多大TCP包和服務(wù)器操作系統(tǒng)相關(guān),但一般都封裝為1518Byte大包,所以其測(cè)試數(shù)據(jù)會(huì)比用Smartbits測(cè)試64 Byte小包的數(shù)據(jù)好看很多倍,這一點(diǎn)很能迷惑人。四是Chriot測(cè)試Throughput結(jié)果是有效數(shù)據(jù)負(fù)載,不包括TCP協(xié)議損耗、幀間隔、應(yīng)答和Chriot本身系統(tǒng)損耗,此部分典型損耗根據(jù)理論計(jì)算約6M,就是說(shuō)即使你接的是一臺(tái)能線(xiàn)速轉(zhuǎn)發(fā)的交換機(jī),不是路由器,測(cè)出來(lái)的Throughput也只可能是94M左右,這是理論極限值,因此如果宣稱(chēng)某路由器產(chǎn)品Chriot測(cè)試Throughput達(dá) 97M、98M,那就毫無(wú)疑問(wèn)是信口開(kāi)河欺騙消費(fèi)者了。
用戶(hù)進(jìn)階:
帶機(jī)數(shù)量很直觀,很好理解,但只是一個(gè)估算值和經(jīng)驗(yàn)值。大家在參考這個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)一定要注意上面提到的誤區(qū)。同時(shí),考察該數(shù)據(jù)的可信度時(shí),應(yīng)考察提供數(shù)據(jù)的廠家的信譽(yù)口碑。
WAN數(shù)決定路由器可以接入的進(jìn)線(xiàn)數(shù)量,比如雙WAN口路由器可以選擇兩條接入,如選擇電信的ADSL接入后,還可以選擇聯(lián)通或者其他運(yùn)營(yíng)商的一條接入;而四WAN口路由器則可以選擇四條接入。多WAN口的好處之一是可以在增加較少成本的情況下,大幅增加上網(wǎng)帶寬。這一特點(diǎn)對(duì)于網(wǎng)吧尤顯優(yōu)勢(shì)。但要注意的是,一個(gè)路由器基礎(chǔ)硬件和軟件確定后,其處理能力或性能就確定了,不會(huì)隨WAN口數(shù)的增減而有較大變化。如果路由器本身處理能力相對(duì)于WAN口出口帶寬有富余,比如路由器處理能力40M,WAN口出口帶寬每線(xiàn)10M,雙WAN口路由器則能有20M的吞吐量。但反過(guò)來(lái)說(shuō),如果路由器本身處理能力只有5M,不管是單WAN口還是雙WAN口都只可能有5M的吞吐量。帶機(jī)量也不可能隨著WAN口的增加而增加,就好像一個(gè)辦公室只能坐100人,開(kāi)一個(gè)門(mén)是100人,開(kāi)10個(gè)門(mén)也還只能坐100人一樣。
多WAN口路由器首先性能要夠強(qiáng),相對(duì)于出口帶寬要有富余,如果本身處理能力有限,多WAN口就純粹是一個(gè)擺設(shè)?,F(xiàn)在市場(chǎng)上有不同品牌的多WAN口路由器在銷(xiāo)售,性能良莠不齊,大家在選擇時(shí),一定要首先考察性能,如果是ARM7的處理器,主頻小于100M,性能基本上不足以做多WAN口。
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