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        主題 : 寬帶路由器的主要參數分析
        級別: 高級會員
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        0  發表于: 2015-01-04 12:21

        寬帶路由器的主要參數分析

        隨著寬帶網絡的逐步普及,寬帶路由器已經得到越來越廣泛的應用,衍生并發展了寬帶路由市場,各廠家紛紛推出功能各異、名目眾多的路由器產品,使大多數想要購買路由器但又缺乏基本技術的消費者無從選擇,因此,我們在這里對選購寬帶路由器的主要性能指標逐一進行分析解讀,對廣大消費者選擇寬帶路由器提供一個幫助。

        1 處理器主頻
        分析:
        首先,路由器的處理器同電腦主板、交換機等產品一樣,是路由器最核心的器件。處理器的好壞直接影響路由器的性能,處理能力差的處理器,路由器性能好不了,但反過來處理器好了,路由器性能卻未必就好,因為處理器不是決定路由器的惟一因素。
        其次,市面上常有些路由器宣稱諸如“處理器主頻100M,性能強勁”之類。其實,除了處理器的主頻外,還必須了解其總線寬度、Cache容量和結構、內部總線結構、是單CPU還是多CPU分布式處理、運算模式等等,這些都會極大地影響處理器性能,一點也不比主頻次要,關鍵要看這顆CPU到底用的是什么內核,內部結構如何。
        用戶進階:
        一般來說,處理器主頻在100M或以下的屬于較低主頻,100M~200M中等,200M以上屬于較高主頻。另外要看處理器是什么內核,是80186、ARM7、ARM9、MIPS還是Intel Xscale?Cache容量有多大?是單CPU還是多CPU分布式處理?80186、ARM7內核處理器是第一代寬帶路由器的典型配置,性能低,主流廠商均已不使用。ARM9、MIPS內核處理器是目前主流。Intel Xscale架構是高級網絡處理器,用于高端產品。Cache容量8K或以下屬于少的,16K常見,32K或以上是屬于大的。一般處理器都是單CPU,采用多CPU分布式處理的是高級處理器,性能高。還可以深究一下ARM9是普通型的920T/922T/940T還是增強型的926E/946E/966E,MIPS是2K、3K還是4K、5K,不同型號性能和結構都會有較大差異。有興趣可以到網上按處理器型號搜索一下,然后到芯片廠家的網站上好好看個究竟。
        2 內存容量
        分析:
        處理器內存是用來存放運算過程中的所有數據,因此內存的容量大小對處理器的處理能力有一定影響。但有一個問題:內存的大小是一方面,能否科學地使用更重要。水平高的軟件設計能很好地規劃和使用內存,水平低的自己沒有設計能力,直接Copy處理器芯片廠家提供未經優化的參考軟件,內存就不能得到有效的規劃和使用。這就好像布置房間,精明的上海女人善于“螺螄殼里做道場”,每一件東西都擺得合情合理,每一寸都得到合理利用,十幾平米的居室能擺下全部家具和電器。但換做一個懶惰的單身漢,同樣大小的房間和同樣多的家具和電器,不僅很可能擺不下,而且沒過幾天房間里到處是LJ,立足的地方都沒有。所以根據使用內存的大小來絕對地評判路由器性能的高低是不合理的。
        用戶進階:
        一般來說,1M~4M Bytes屬于較小,8M Bytes屬于中等,16M Bytes或以上屬于較大。另外要特別注意的是,很多經銷商甚至廠商在提到內存時只說是多少M,這時一定要問清楚是Byte還是Bit。內存可以用Byte(字節)做單位,也可以用Bit(位)做單位,兩者一音之差,容量差8倍(1 Byte = 8 Bit)!一般用大寫B表示Byte,小寫b表示Bit,別有用心的人會在這里做手腳,有的不標單位,也有把b標做B瞞天過海的。可以到芯片廠家的網站上查清楚。有些不法分子甚至用打磨芯片在芯片絲印上造假,所以選擇誠實守信的廠家產品很重要。
        3 Flash容量
        分析:
        Flash是用來存放操作系統和應用程序的,其大小主要取決于用何種操作系統、應用程序編寫效率和用戶界面的花哨程度。如果選用高效率的實時操作系統(如VxWorks、Ecos、Nucleus等),設計者理解深刻,裁剪合理,編寫效率也很高,就可以使用小容量的Flash。如果選用低效率的操作系統(如Linux等),設計者對操作系統不了解,編寫效率低,或根本照搬芯片廠家未經優化的參考軟件,就只能使用大容量的Flash了。從這個角度來說,反而是Flash用得越小軟件水平越高,產品越值得信賴。當然,產品功能多、用戶界面花哨(如有很多高清晰圖片)相對來說用的Flash會大一點。
        用戶進階:
        普通用戶根本不用去了解Flash到底是多大,只要看功能是不是滿足需要,頂多再看看用戶界面好不好看就足夠了。
        4 Throughput
        分析:
        Throughput(吞吐量)表示的是路由器每秒能處理的數據量。打個形象的比方,路由器的工作過程很像郵局包裹業務,郵局寄包裹是大家把物品、寄件人、收件人等信息交給郵局,郵局把物品包好,并貼上格式化的包裹單,檢查無誤后投遞到目的地,收包裹是相反過程。路由器基本一樣,只不過收發的東西是數據而已。Throughput就相當于郵局單位時間里的包裹處理能力,是路由器性能的直觀反映。但同時,這個數據后面隱藏的名堂也是最多的。
        首先應該說明路由器的Throughput,一定是LAN-to-WAN的Throughput,數據流出或流入局域網才需要路由器處理,才能代表路由器性能。而不是LAN-to-LAN,這代表的是路由器內部小交換機性能,一點意義都沒有。這就像郵局單位時間里的包裹處理能力,一定指的是運出和運進郵局的包裹量,而不是從郵局一個房間搬到另一個房間的包裹量。
        其次,路由器Throughput,應該是在NAT(網絡地址轉換)開啟、防火墻關閉的情況下得出的測試數據。這是因為NAT是寬帶路由器最基本、最核心的功能,不開啟NAT就不成其為寬帶路由器了,而且軟件設計的好壞直接影響到NAT效率和路由器性能,所以NAT開啟的Throughput才是有意義的。而防火墻,應該算做寬帶路由器附帶的高級功能,有的產品防火墻規則很多很復雜,能過濾很多東西,有的產品規則就又少又簡單。規則多、復雜的,CPU用來過濾數據的時間就長,規則少、簡單的,過濾數據的時間就短,這對Throughput測試數據影響還是挺大的。為公平起見,在測試路由器Throughput時,特別是在不同產品性能比較時,把防火墻關閉是合理的。防火墻的評判,一般放在功能里比較而不是性能比較。
        常見Throughput測試方法有兩種,一是Smartbits測試,一是Chariot測試。Smartbits測試是使用全球最權威的網絡設備測試儀Smartbits2000或6000,配以專業的測試軟件SmartApplication,用連續不斷的UDP包,來測出對不同大小的數據包,路由器每秒能處理的包數量。路由器在處理數據包時,主要的時間花在處理包頭、包尾上,對不同大小的數據包,路由器每秒能處理的包數量差別不會太大。這就像郵局處理包裹,主要的時間是花在處理寄件人、收件人和物品信息以及檢查上,包裹重一點輕一點對處理速度影響不會太大。如128Byte包每秒能處理10000個,并不能做到64 Byte包每秒處理20000個,而是只比10000個略多一點點,比如10100個。例如:有些說法認為路由器在處理最大的1518Byte包時每秒8000個(理論上處理1518Byte包達到100M線速的極限值是每秒8127個),折算出Throughput是100M*8000/8127=98.44M,于是稱該路由器Throughput高達98.44M;而實際上這個路由器在處理最小的64Byte包時每秒是11000個(理論上的極限值是每秒148810個),折算只有100M*11000/148810=7.39M,兩者相差13倍多!同樣,說路由器的“Throughput高達97M”,也很可能是1518Byte包達到97M,而處理64Byte的包卻很可能只有7.39M!更為重要的是,小包轉發的處理能力才能真正體現路由器的Throughput能力!目前市場上大多數的主流路由器處理512、1024和1518Byte這樣的大包,Throughput大都能近似線速(當然,也有一些雜牌路由器大包轉發能力都不行),而測試256、128和64Byte等小包的時候,性能差異立即體現。而大多數路由器的實際應用里小包轉發能力十分關鍵,比如網吧里經常玩游戲,每操作一個游戲指令,每扣動一個扳機,轉發的全部是小包,如果路由器處理小包的能力不夠強,就很難應付游戲的大量小包轉發需求,游戲玩起來就很不順暢。所以NAT開啟64 Byte小包的LAN-to-WAN 的Throughput才真正具有評價意義。
        另外,以目前寬帶路由器普遍所采用的硬件來看,基本上都不足以達到64Byte小包Throughput線速,因此有些產品宣稱可以達到線速,可能是采用了所謂的NAT硬件加速技術,Throughput是很好看,但代價是所有數據都不通過CPU,無法做數據過濾,防火墻不起作用,路由器沒有任何管理功能。這就像郵局根本不檢查郵包里是什么東西,有沒有易燃易爆物品,地址是不是火星,收件人是不是本·*,照單全發。
        Chariot測試則是用兩臺服務器,安裝NETIQ公司的軟件Chariot,一臺接路由器WAN口,一臺接LAN口,通過統計一個預定長度和格式的腳本文件無差錯地從一臺服務器傳送到另一臺服務器的時間來計算出路由器的Throughput。這里面學問就大了,一是與服務器性能有關,不誠實的廠家在測試自家的產品時用高性能的服務器,而測試別人的產品時用低性能的服務器,故意貶低數據。二是建立連接數,建立的連接數越多,對路由器軟件的性能要求越高,軟件寫得差的,在連接數增加時,其Throughput會直線下降,甚至導致無法連接;而軟件寫得好的路由器則很平穩,甚至會隨連接數的增加反而略有上揚。三是Chariot測試不象Smartbits測試那樣是測試UDP“包”,而是數據“流”,其數據封裝成多大TCP包和服務器操作系統相關,但一般都封裝為1518Byte大包,所以其測試數據會比用Smartbits測試64 Byte小包的數據好看很多倍,這一點很能迷惑人。四是Chriot測試Throughput結果是有效數據負載,不包括TCP協議損耗、幀間隔、應答和Chriot本身系統損耗,此部分典型損耗根據理論計算約6M,就是說即使你接的是一臺能線速轉發的交換機,不是路由器,測出來的Throughput也只可能是94M左右,這是理論極限值,因此如果宣稱某路由器產品Chriot測試Throughput達 97M、98M,那就毫無疑問是信口開河欺騙消費者了。
        用戶進階:
        Throughput是LAN-to-WAN的Throughput,一般應該是在NAT開啟,防火墻關閉的情況下得出的測試數據,而且有Smartbits測試和Chariot測試兩種方式,得出的結果可以很不相同。根據現在普遍的硬件能力,Smartbits大包測試數據大家都很容易達到線速,就像測試大學生的智力,題目是1+1=?,大家都能答上來,比不出高下。所以要做客觀的評估,題目應該出難一點,比較64Byte小包測試數據,高下立判。當然如果有NAT硬件加速要把它關掉再測試。至于Chariot測試,應該是在同樣的測試環境和方法、同樣的連接數下進行比較才公平,而且在實際網絡應用中,幾乎不可能是單連接的,所以Chariot測試最好是在多連接下進行,一般可以選擇100對連接基本上就可以看出端倪了。總之,單獨的一個Throughput數據是毫無意義的,一定要說明這個數據是用什么方法測出來的才有用,相互性能的比較一定要在同樣的測試環境和方法下進行比較才公平和有意義。最好的方法是看Smartbits測試NAT開啟64 Byte小包的LAN-to-WAN Throughput。
        5 帶機數量
        分析:
        寬帶路由器的帶機數量直接受實際使用環境的網絡繁忙程度影響,不同的網絡環境帶機數量相差很大。比如在網吧里,所有人都在上網聊天、游戲,幾乎所有數據都通過WAN口,路由器負載很重。而企業網經常同一時間只有小部分人在用網絡,而且大部分數據都是在企業網內部流動,路由器負載很輕。在一個200臺PC的企業網性能夠用的路由器,放到網吧往往可能連50臺PC都帶不動。估算一個網絡每臺PC的平均數據流量也是不能做到精確的。所以,較為客觀的說法應該指明這個帶機量是針對哪種類型網絡的,而且是根據典型情況估算出來的范圍,例如“網吧帶機量150~250臺(典型值)”。
        另外,有些路由器會提到“最大允許帶機量”,這種說法根本不是指路由器的性能,而是DHCP最大可以分配的IP地址數,254個減掉自己用掉的一個就是253個,這個數值對用戶來說毫無意義。
        用戶進階:
        帶機數量很直觀,很好理解,但只是一個估算值和經驗值。大家在參考這個數據時一定要注意上面提到的誤區。同時,考察該數據的可信度時,應考察提供數據的廠家的信譽口碑。
        我若不堅強,軟弱給誰看
        級別: 新人出動
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        1  發表于: 2015-04-12 22:14

        學習了,謝謝   
        級別: 初級會員
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        2  發表于: 2015-06-22 01:20

        進來慢慢看看了
        級別: 新人出動
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        3  發表于: 2015-07-30 16:08

        學習了!!!!!
        級別: 新人出動
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        4  發表于: 2015-10-24 14:55

        謝謝擼主分享!!!!
        真紅龍帝
        級別: 功臣元老

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        5  發表于: 2017-07-20 08:06

        這個確實很有用
        究極奧義無想轉生

        通向電腦的路不止一條,所有的網絡資源都因該是免費的






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