1、路由器及其選型 目 錄1.路由器簡介12.路由器的分類33.路由器的性能指標53.1吞吐量53.2路由表能力53.3背板能力53.4丟包率53.5時延53.6時延抖動63.7背靠背幀數63.8服務質量能力63.9網絡管理能力63.10可靠性和可用性64.主流路由器產品74.1TP-LINK路由器74.2D-Link路由器74.3思科路由器84.4H3C路由器84.5騰達路由器84.6華為路由器94.7銳捷路由器95.路由器的選購101. 路由器簡介路由器是一種連接多個網絡或網段的網絡設備，它能將不同網絡或網段之間的數據信息進行“翻譯”，使不同的網絡或網段能夠相互“讀”懂對方的數據，從而構成一個

2、更大的網絡。路由器有兩大主要功能，即數據通道功能和控制功能。數據通道功能包括轉發決定、背板轉發以及輸出鏈路調度等，一般由特定的硬件來完成；控制功能一般用軟件來實現，包括與相鄰路由器之間的信息交換、系統配置、系統管理等。路由器是OSI七層網絡模型中的第三層設備，當路由器收到任何一個來自網絡中的數據包（包括廣播包在內）后，首先要將該數據包第二層（數據鏈路層）的信息去掉（稱為“拆包”），并查看第三層信息。然后，根據路由表確定數據包的路由，再檢查安全訪問控制列表；若被通過，則再進行第二層信息的封裝（稱為“打包”），最后將該數據包轉發。如果在路由表中查不到對應MAC地址的網絡，則路由器將向源地址的站點返

3、回一個信息，并把這個數據包丟掉。具體工作過程如圖1所示。圖1 路由器工作過程A1 A2 A3 A4B1 B2 B3 B4C1 C2 C3 C4D1 D2 D3 D4B5D5C5A5A、B、C、D四個網絡通過路由器連接在一起，現假設網絡A中一個用戶A1要向C網絡中的C3用戶發送一個請求信號，該信號傳遞的步驟如下：第1步：用戶A1將目的用戶C3的地址連同數據信息封裝成數據幀，并通過集線器或交換機以廣播的形式發送給同一網絡中的所有節點，當路由器的A5端口偵聽到這個數據幀后，分析得知所發送的目的節點不是本網段，需要經過路由器進行轉發，就把數據幀接收下來。第2步：路由器A5端口接收到用戶A1的數據幀后，

4、先從報頭中取出目的用戶C3的IP地址，并根據路由表計算出發往用戶C3的最佳路徑。因為從分析得知到C3的網絡ID號與路由器的C5端口所在網絡的網絡ID號相同，所以由路由器的A5端口直接發向路由器的C5端口應是信號傳遞的最佳途經。第3步：路由器的C5端口再次取出目的用戶C3的IP地址，找出C3的IP地址中的主機ID號，如果在網絡中有交換機則可先發給交換機，由交換機根據MAC地址表找出具體的網絡節點位置；如果沒有交換機設備則根據其IP地址中的主機ID直接把數據幀發送給用戶C3。到此為止，一個完整的數據通信轉發過程全部完成。從上面可以看出，不管網絡有多么復雜，路由器其實所作的工作就是這么幾步，所以整個

5、路由器的工作原理基本都差不多。當然在實際的網絡中還遠比上圖所示的要復雜許多，實際的步驟也不會像上述過程那么簡單，但總的過程是相似的。2. 路由器的分類路由器發展到今天，為了滿足各種應用需求，相繼出現了各式各樣的路由器，其分類方法也各不相同。(1) 按性能檔次劃分圖2 Cisco高、中、低檔路由器產品按性能檔次不同可以將路由器可分高、中和低檔路由器，不過不同廠家的劃分方法并不完全一致。通常將背板交換能力大于40Gbps的路由器稱為高檔路由器，背板交換能力在25Gbps40Gbps之間的路由器稱為中檔路由器，低于25Gbps的當然就是低檔路由器了。當然這只是一種宏觀上的劃分標準，實際上路由器檔次的

6、劃分不應只按背板帶寬進行，而應根據各種指標綜合進行考慮。以市場占有率最大的Cisco公司為例，12000系列為高端路由器，7500以下系列路由器為中低端路由器。如圖2所示的左、中、右圖分別為Cisco的高、中、低三種檔次的路由器產品。(2) 按結構劃分圖3 非模塊化結構和模塊化結構路由器產品從結構上劃分，路由器可分為模塊化和非模塊化兩種結構。模塊化結構可以靈活地配置路由器，以適應企業不斷增加的業務需求，非模塊化的就只能提供固定的端口。通常中高端路由器為模塊化結構，低端路由器為非模塊化結構。如圖3所示的左、右圖分別為非模塊化結構和模塊化結構路由器產品。(3) 從功能上劃分 從功能上劃分

7、，可將路由器分為核心層（骨干級）路由器，分發層（企業級）路由器和訪問層（接入級）路由器。 骨干級路由器骨干級路由器是實現企業級網絡互連的關鍵設備，其數據吞吐量較大，在企業網絡系統中起著非常重要的作用。對骨干級路由器的基本性能要求是高速度和高可靠性。為了獲得高可靠性，網絡系統普遍采用諸如熱備份、雙電源、雙數據通路等傳統冗余技術，從而使得骨干路由器的可靠性一般不成問題。骨干級路由器的主要瓶頸在于如何快速地通過路由表查找某條路由信息，通常是將一些訪問頻率較高的目的端口放到Cache中，從而達到提高路由查找效率的目的。 企業級路由器企業或校園級路由器連接許多終端系統，連接對象較多，

8、但系統相對簡單，且數據流量較小，對這類路由器的要求是以盡量方便的方法實現盡可能多的端點互連，同時還要求能夠支持不同的服務質量。使用路由器連接的網絡系統因能夠將機器分成多個廣播域，所以可以方便的控制一個網絡的大小。此外，路由器還可以支持一定的服務等級（服務的優先級別）。由于路由器的每端口造價相對較貴，在使用之前還要求用戶進行大量的配置工作，因此，企業級路由器的成敗就在于是否可提供一定數量的低價端口、是否容易配置、是否支持QoS、是否支持廣播和組播等多項功能。 接入級路由器接入級路由器主要應用于連接家庭或ISP內的小型企業客戶群體。 接入路由器要求能夠支持多種異構的高速端口，并

9、能在各個端口上運行多種協議。 (4) 按所處網絡位置劃分 如果按路由器所處的網絡位置劃分，可以將路由器劃分為“邊界路由器”和“中間節點路由器”兩類。邊界路由器處于網絡邊界的邊緣或末端，用于不同網絡之間路由器的連接，這也是目前大多數路由器的類型，如互連網接入路由器和VPN路由器都屬于邊界路由器。邊界路由器所支持的網絡協議和路由協議比較廣，背板帶寬非常高，具有較高的吞吐能力，以滿足各種不同類型網絡（包括局域網和廣域網）的互聯。而中間節點路由器則處于局域網的內部，通常用于連接不同的局域網，起到一個數據轉發的橋梁作用。中間節點路由器更注重MAC地址的記憶能力，需要較大的緩存。因為所

10、連接的網絡基本上是局域網，所以所支持的網絡協議比較單一，背板帶寬也較小，這些都是為了獲得較高的性價比，適應一般企業的基本需求。(5) . 從性能上劃分 從性能上分，路由器可分為線速路由器以及非線速路由器。所謂線速路由器就是完全可以按傳輸介質帶寬進行通暢傳輸，基本上沒有間斷和延時。通常線速路由器是高端路由器，具有非常高的端口帶寬和數據轉發能力，能以媒體速率轉發數據包；中低端路由器一般均為非線速路由器，但是一些新的寬帶接入路由器也具備線速轉發能力。3. 路由器的性能指標3.1 吞吐量吞吐量是核心路由器的數據包轉發能力。吞吐量與路由器的端口數量、端口速率、數據包長度、數據包類型、

11、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數據包的能力，高速路由器的數據包轉發能力至少能夠達到20Mpps以上。吞吐量包括整機吞吐量和端口吞吐量兩個方面，整機吞吐量通常小于核心路由器所有端口吞吐量之和。 3.2 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內所容納路由表項數量的極限。由于在Internet上執行BGP協議的核心路由器通常擁有數十萬條路由表項，所以該項目也是路由器能力的重要體現。一般而言，高速核心路由器應該能夠支持至少25萬條路由，平均每個目的地址至少提供2條路徑，系統必須支持至少25個BGP對等以及至少50個IGP鄰居。

12、 3.3 背板能力 背板指的是輸入與輸出端口間的物理通路，背板能力通常是指路由器背板容量或者總線帶寬能力，這個性能對于保證整個網絡之間的連接速度是非常重要的。如果所連接的兩個網絡速率都較快，而由于路由器的帶寬限制，這將直接影響整個網絡之間的通信速度。所以一般來說如果是連接兩個較大的網絡，且網絡流量較大，此時，就應格外注意一下路由器的背板容量，但如果是在小型企業網之間，一般來說這個參數就不太重要了，因為一般來說路由器在這方面都能滿足小型企業網之間的通信帶寬要求。背板能力主要體現在路由器的吞吐量上，傳統路由器通常采用共享背板，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

13、線，所以現有高速核心路由器一般都采用可交換式背板的設計。 3.4 丟包率 丟包率是指核心路由器在穩定的持續負荷下，由于資源缺少而不能轉發的數據包在應該轉發的數據包中所占的比例。丟包率通常用作衡量路由器在超負荷工作時核心路由器的性能。丟包率與數據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后進行測試模擬。 3.5 時延 時延是指數據包第一個比特進入路由器到最后一個比特從核心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核心路由器的處理時間。時延與數據包的長度以及鏈路速率都有關系，通常是在路由器端口吞吐量范圍內進行測試。時延對網絡性能影響較大，作為高速路由器，在最差的情

14、況下，要求對1518字節及以下的IP包時延必須小于1ms。 3.6 時延抖動 時延抖動是指時延變化。數據業務對時延抖動不敏感，所以該指標通常不作為衡量高速核心路由器的重要指標。當網絡上需要傳輸語音、視頻等數據量較大的業務時，該指標才有測試的必要性。3.7 背靠背幀數 背靠背幀數是指以最小幀間隔發送最多數據包不引起丟包時的數據包數量。該指標用于測試核心路由器的緩存能力。具有線速全雙工轉發能力的核心路由器，該指標值無限大。 3.8 服務質量能力服務質量能力包括隊列管理控制機制和端口硬件隊列數兩項指標。其中：隊列管理控制機制是指路由器擁塞管理機制及其隊列調度算法。常見的方法有RED、WRED、WRR

15、、DRR、WFQ、WF2Q等。端口硬件隊列數指的是路由器所支持的優先級是由端口硬件隊列來保證的，而每個隊列中的優先級又是由隊列調度算法進行控制的。3.9 網絡管理能力網絡管理是指網絡管理員通過網絡管理程序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。設備所支持的網管程度體現設備的可管理性與可維護性，通常使用SNMPv2協議進行管理。網管力度指示路由器管理的精細程度，如管理到端口、到網段、到IP地址、到MAC地址等，管理力度可能會影響路由器的轉發能力。3.10 可靠性和可用性路由器的可靠性和可用性主要是通過路由器本身的設備冗余程度、組件熱插拔、無故障工作

16、時間以及內部時鐘精度等四項指標來提供保證的。（1）設備冗余程度：設備冗余可以包括接口冗余、插卡冗余、電源冗余、系統板冗余、時鐘板冗余等。（2）組件熱插拔：組件熱插拔是路由器24小時不間斷工作的保障。（3）無故障工作時間：即路由器不間斷可靠工作的時間長短，該指標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。（4）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，在使用內部時鐘時，其精度會影響誤碼率。4. 主流路由器產品圖4 2010年中國路由器市場品牌關注度比例分布情況最近幾年，中國路由器市場硝煙四起，眾多品牌在這一重要的網絡設備市場展開了激烈的競

17、爭。2011年1月，互聯網消費調研中心在2010-2011中國路由器市場研究年度報告中給出了2010年中國路由器市場品牌關注度比例分布情況，如圖4所示。4.1 TP-LINK路由器深圳市普聯技術有限公司成立于1996年，是專業的網絡與通信設備供應商。TP-LINK堅持自主研發、自主制造、自主營銷，在局域網設備和寬帶接入終端技術市場領域均處于行業領先地位，是一家正處于高速發展和國際化進程中的國家級高新技術企業。公司在北京、上海、廣州、深圳等16個中國中心城市設有銷售和服務中心，并已在德國、美國、新加坡、香港、印度、俄羅斯設立了直屬的海外子公司或代表處。TP-LINK的主流路由器產品包括：（1）企

18、業級模塊化路由器：TP-Link TL-R4000+ 、TP-Link TL-R4000。（2）企業級非模塊化路由器：TP-Link TL-R498T+。（3）網吧專用路由器：TP-Link TL-ER5110、TP-Link ER5120、TP-Link TL-R4419。4.2 D-Link路由器作為網絡通訊設備行業全球領導品牌，D-Link致力于局域網、寬帶網、無線網、語音網、網絡安全、網絡存儲、網絡監控及相關網絡設備的研發、生產和銷售，在美國、中國大陸、中國臺灣及印度設有研究發展中心，產品遍及全球，并擁有眾多美國、日本、俄羅斯等國的世界級客戶。D-Link的主流路由器產品包括：（1）企

19、業級模塊化路由器：D-Link DI-2621、D-Link DI-602HB+。（2）企業級非模塊化路由器：D-Link DI-602MB+、D-Link DI-602LB+。（3）網吧專用路由器：D-Link DI-4700、D-Link DI-4500、D-Link DI-4300。4.3 思科路由器思科公司是美國最成功的公司之一。1984年由斯坦福大學的一對教授夫婦創辦，1986年生產第一臺路由器，讓不同類型的網絡可以可靠地互相聯接，掀起了一場通信革命。在過去20多年里，思科幾乎成為了“互聯網、網絡應用、生產力”的同義詞，思科公司在其進入的每一個領域都成為市場的領導者。思科公司的主流路

20、由器產品包括：（1）Cisco1800系列：1811、 1841。（2）Cisco2500系列：2501、2502、2514。 （3）Cisco2600系列：2610、2611、2620、2621、2651。（4）Cisco3600系列：3620、3640、3660。（5）Cisco3700系列：3725、3745。（6）Cisco3800系列：3825、3845。（7）Cisco7200系列：7204、7206、7204VXR、7206VXR。（8）Cisco7500系列：7507、7513。（9）Cisco 12000系列：12008、12016。4.4 H3C路由器目前，杭州華三通信技術

21、有限公司（簡稱H3C）在中國的北京、杭州和深圳設有研發機構，在北京和杭州設有可靠性試驗室以及產品鑒定測試中心。H3C為構建以業務應用為中心的動態IT架構，提出了IToIP理念，并基于IToIP構建了網絡、安全、存儲、多媒體四大產品線，實現了從網絡設備供應商到IToIP整體解決方案供應商的戰略跨越，確立了牢固的市場領先地位。H3C的主流路由器產品包括：（1）電信級路由器：H3C SR6608（AC）。（2）企業級路由器：H3C SR6604、H3C RT-MSR3040-AC-H3、H3C RT-MSR3020-AC-H3 、H3C RT-MSR3016-AC-H3。（3）寬帶路由器：H3C E

22、R3200、H3C ER3100。4.5 騰達路由器騰達科技（Tenda）是自中國走向世界的領先的網絡通信產品供應商，公司為用戶提供人性化的、創新的涵蓋無線網絡、有線網絡、區域網絡的各類產品。騰達產品主要包括無線系列、千兆有線系列、百兆有線系列，覆蓋了包括無線AP、路由器、交換機、網卡、Modem、光纖收發器等。騰達科技的主流路由器產品包括：（1）網吧路由器：騰達TEI4000 、騰達TEI602。（2）企業級寬帶路由器：騰達R8000、騰達R6000。4.6 華為路由器華為是全球領先的電信解決方案供應商，華為產品和解決方案涵蓋移動、核心網絡、局域網絡、電信增值業務和終端業務等領域。華為的主流

23、路由器產品包括：（1）核心路由器：華為Quidway NE20-8、華為Quidway NE20-4、華為Quidway NE20-4。（2）智能業務中心路由器：華為Quidway AR46-80、華為Quidway AR46-20。（3）模塊化路由器：華為RT-3680E、華為RT-3640E、華為AR 28-31、華為RT-2630、華為RT-2620、華為RT-2509。4.7 銳捷路由器銳捷網絡是業界領先的網絡解決方案供應商，銳捷網絡在全國擁有37個分支機構，營銷及服務網絡覆蓋全國和東南亞、歐洲、南北美洲等國際市場。其業界領先的網絡解決方案被廣泛應用于政府、金融、教育、醫療、企業、運營

24、商等國內、國際信息化建設領域。銳捷網絡的主流路由器產品包括：（1）RSR系列可信多業務路由器：RG-RSR7708、RG-RSR50、RG-RSR30、RG-RSR20、RG-RSR10等。（2）NBR系列路由器：NBR3000、NBR2500、NBR2000、NBR1200G、NBR1100G、NBR1100E、NBR1200、NBR80。（3）RSR-E系列路由器：RG-RSR32E、RG-RSR16E、RG-RSR-08E、RG-RSR-04E。5. 路由器的選購路由器因為價格昂貴，且配置復雜，所以絕大多數用戶對路由器的選購顯得非常茫然。路由器的選購主要應從以下幾個方面加以考慮：(1)

25、路由器的管理方式 路由器最基本的管理方式是利用終端（如Windows 系統所提供的超級終端）通過專用配置線連接到路由器的“Console”端口（配置端口）直接進行配置。因為新購買的路由器配置文件是空的，所以用戶購買路由器以后一般都是先使用此方式對路由器進行基本的配置。但僅僅通過這種配置方法還不能對路由器進行全面的配置，以實現路由器的管理功能，只有在基本配置完成后再進行有針對性的項目配置（如通信協議、路由協議配置等），才可以更加全面地實現路由器的管理功能。還有一種情況，就是有時可能需要改變路由器的許多設置，而管理人員又不在路由器旁邊，無法連接專用配置線，這時就需要路由器提供遠程Telnet程序進

26、行遠程配置，或者Modem撥號來進行遠程登錄配置，還可以通過Web的方式來實現路由器的遠程配置。現在一般的路由器都具有一種或幾種遠程配置管理方式。 (2) 路由器所支持的路由協議 路由器可能連接多個不同類型的網絡，其所能支持的通信協議、路由協議也就有可能不一樣，這時對于在網絡之間起到連接橋梁作用的路由器來說，如果不支持任何一方的協議，就無法實現相應的路由功能，為此在選購路由器時就必須注意路由器所能支持的路由協議有哪些，特別是在廣域網中的路由器。同時，在選購路由器時，還要根據目前及將來的企業實際需求，來決定路由器所能支持的協議種類。 (3) 路由器的安全性保障 網絡安全越來越受到用戶的高度重視，而路由器作為個人、事業單位內部網和外部進行連接的設備，能否提供高性能的安全保障極其重要。目前許多廠家的路由器可以通過設置權限列表，來達到控制哪些才