所属分类: 网络技术 整理: FengNet.Com 更新日期:2006/3/20 13:10:39 阅读次数:6185

正确认识宽带路由器的主要参数


随着宽带网络的逐步普及,宽带路由器已经得到越来越广泛的应用,衍生并发展了宽带路由市场,各厂家纷纷推出功能各异、名目众多的路由器产品,使大多数想要购买路由器但又缺乏基本技术的消费者无从选择,因此,我们在这里对选购宽带路由器的主要性能指标逐一进行分析解读,对广大消费者选择宽带路由器提供一个帮助。

  1、处理器主频

  分析:

  首先,路由器的处理器同电脑主板、交换机等产品一样,是路由器最核心的器件。处理器的好坏直接影响路由器的性能,处理能力差的处理器,路由器性能好不了,但反过来处理器好了,路由器性能却未必就好,因为处理器不是决定路由器的惟一因素。

  其次,市面上常有些路由器宣称诸如“处理器主频100M,性能强劲”之类。其实,除了处理器的主频外,还必须了解其总线宽度、Cache容量和结构、内部总线结构、是单CPU还是多CPU分布式处理、运算模式等等,这些都会极大地影响处理器性能,一点也不比主频次要,关键要看这颗CPU到底用的是什么内核,内部结构如何。

  用户进阶:

  一般来说,处理器主频在100M或以下的属于较低主频,100M~200M中等,200M以上属于较高主频。另外要看处理器是什么内核,是80186、ARM7、ARM9、MIPS还是Intel Xscale?Cache容量有多大?是单CPU还是多CPU分布式处理?80186、ARM7内核处理器是第一代宽带路由器的典型配置,性能低,主流厂商均已不使用。ARM9、MIPS内核处理器是目前主流。Intel Xscale架构是高级网络处理器,用于高端产品。Cache容量8K或以下属于少的,16K常见,32K或以上是属于大的。一般处理器都是单CPU,采用多CPU分布式处理的是高级处理器,性能高。还可以深究一下ARM9是普通型的920T/922T/940T还是增强型的926E/946E/966E,MIPS是2K、3K还是4K、5K,不同型号性能和结构都会有较大差异。有兴趣可以到网上按处理器型号搜索一下,然后到芯片厂家的网站上好好看个究竟。

  2、内存容量

  分析:

  处理器内存是用来存放运算过程中的所有数据,因此内存的容量大小对处理器的处理能力有一定影响。但有一个问题:内存的大小是一方面,能否科学地使用更重要。水平高的软件设计能很好地规划和使用内存,水平低的自己没有设计能力,直接Copy处理器芯片厂家提供未经优化的参考软件,内存就不能得到有效的规划和使用。这就好像布置房间,精明的上海女人善于“螺蛳壳里做道场”,每一件东西都摆得合情合理,每一寸都得到合理利用,十几平米的居室能摆下全部家具和电器。但换做一个懒惰的单身汉,同样大小的房间和同样多的家具和电器,不仅很可能摆不下,而且没过几天房间里到处是垃圾,立足的地方都没有。所以根据使用内存的大小来绝对地评判路由器性能的高低是不合理的。

  用户进阶:

  一般来说,1M~4M Bytes属于较小,8M Bytes属于中等,16M Bytes或以上属于较大。另外要特别注意的是,很多经销商甚至厂商在提到内存时只说是多少M,这时一定要问清楚是Byte还是Bit。内存可以用Byte(字节)做单位,也可以用Bit(位)做单位,两者一音之差,容量差8倍(1 Byte = 8 Bit)!一般用大写B表示Byte,小写b表示Bit,别有用心的人会在这里做手脚,有的不标单位,也有把b标做B瞒天过海的。可以到芯片厂家的网站上查清楚。有些不法分子甚至用打磨芯片在芯片丝印上造假,所以选择诚实守信的厂家产品很重要。

  3、Flash容量

  分析:

  Flash是用来存放操作系统和应用程序的,其大小主要取决于用何种操作系统、应用程序编写效率和用户界面的花哨程度。如果选用高效率的实时操作系统(如VxWorks、Ecos、Nucleus等),设计者理解深刻,裁剪合理,编写效率也很高,就可以使用小容量的Flash。如果选用低效率的操作系统(如Linux等),设计者对操作系统不了解,编写效率低,或根本照搬芯片厂家未经优化的参考软件,就只能使用大容量的Flash了。从这个角度来说,反而是Flash用得越小软件水平越高,产品越值得信赖。当然,产品功能多、用户界面花哨(如有很多高清晰图片)相对来说用的Flash会大一点。

  用户进阶:

  普通用户根本不用去了解Flash到底是多大,只要看功能是不是满足需要,顶多再看看用户界面好不好看就足够了。

  4、Throughput

  分析:

  Throughput(吞吐量)表示的是路由器每秒能处理的数据量。打个形象的比方,路由器的工作过程很像邮局包裹业务,邮局寄包裹是大家把物品、寄件人、收件人等信息交给邮局,邮局把物品包好,并贴上格式化的包裹单,检查无误后投递到目的地,收包裹是相反过程。路由器基本一样,只不过收发的东西是数据而已。Throughput就相当于邮局单位时间里的包裹处理能力,是路由器性能的直观反映。但同时,这个数据后面隐藏的名堂也是最多的。

  首先应该说明路由器的Throughput,一定是LAN-to-WAN的Throughput,数据流出或流入局域网才需要路由器处理,才能代表路由器性能。而不是LAN-to-LAN,这代表的是路由器内部小交换机性能,一点意义都没有。这就像邮局单位时间里的包裹处理能力,一定指的是运出和运进邮局的包裹量,而不是从邮局一个房间搬到另一个房间的包裹量。

  其次,路由器Throughput,应该是在NAT(网络地址转换)开启、防火墙关闭的情况下得出的测试数据。这是因为NAT是宽带路由器最基本、最核心的功能,不开启NAT就不成其为宽带路由器了,而且软件设计的好坏直接影响到NAT效率和路由器性能,所以NAT开启的Throughput才是有意义的。而防火墙,应该算做宽带路由器附带的高级功能,有的产品防火墙规则很多很复杂,能过滤很多东西,有的产品规则就又少又简单。规则多、复杂的,CPU用来过滤数据的时间就长,规则少、简单的,过滤数据的时间就短,这对Throughput测试数据影响还是挺大的。为公平起见,在测试路由器Throughput时,特别是在不同产品性能比较时,把防火墙关闭是合理的。防火墙的评判,一般放在功能里比较而不是性能比较。

  常见Throughput测试方法有两种,一是Smartbits测试,一是Chariot测试。Smartbits测试是使用全球最权威的网络设备测试仪Smartbits2000或6000,配以专业的测试软件SmartApplication,用连续不断的UDP包,来测出对不同大小的数据包,路由器每秒能处理的包数量。路由器在处理数据包时,主要的时间花在处理包头、包尾上,对不同大小的数据包,路由器每秒能处理的包数量差别不会太大。这就像邮局处理包裹,主要的时间是花在处理寄件人、收件人和物品信息以及检查上,包裹重一点轻一点对处理速度影响不会太大。如128Byte包每秒能处理10000个,并不能做到64 Byte包每秒处理20000个,而是只比10000个略多一点点,比如10100个。例如:有些说法认为路由器在处理最大的1518Byte包时每秒8000个(理论上处理1518Byte包达到100M线速的极限值是每秒8127个),折算出Throughput是100M*8000/8127=98.44M,于是称该路由器Throughput高达98.44M;而实际上这个路由器在处理最小的64Byte包时每秒是11000个(理论上的极限值是每秒148810个),折算只有100M*11000/148810=7.39M,两者相差13倍多!同样,说路由器的“Throughput高达97M”,也很可能是1518Byte包达到97M,而处理64Byte的包却很可能只有7.39M!更为重要的是,小包转发的处理能力才能真正体现路由器的Throughput能力!目前市场上大多数的主流路由器处理512、1024和1518Byte这样的大包,Throughput大都能近似线速(当然,也有一些杂牌路由器大包转发能力都不行),而测试256、128和64Byte等小包的时候,性能差异立即体现。而大多数路由器的实际应用里小包转发能力十分关键,比如网吧里经常玩游戏,每操作一个游戏指令,每扣动一个扳机,转发的全部是小包,如果路由器处理小包的能力不够强,就很难应付游戏的大量小包转发需求,游戏玩起来就很不顺畅。所以NAT开启64 Byte小包的LAN-to-WAN 的Throughput才真正具有评价意义。

  另外,以目前宽带路由器普遍所采用的硬件来看,基本上都不足以达到64Byte小包Throughput线速,因此有些产品宣称可以达到线速,可能是采用了所谓的NAT硬件加速技术,Throughput是很好看,但代价是所有数据都不通过CPU,无法做数据过滤,防火墙不起作用,路由器没有任何管理功能。这就像邮局根本不检查邮包里是什么东西,有没有易燃易爆物品,地址是不是火星,收件人是不是本·拉登,照单全发。

  Chariot测试则是用两台服务器,安装NETIQ公司的软件Chariot,一台接路由器WAN口,一台接LAN口,通过统计一个预定长度和格式的脚本文件无差错地从一台服务器传送到另一台服务器的时间来计算出路由器的Throughput。这里面学问就大了,一是与服务器性能有关,不诚实的厂家在测试自家的产品时用高性能的服务器,而测试别人的产品时用低性能的服务器,故意贬低数据。二是建立连接数,建立的连接数越多,对路由器软件的性能要求越高,软件写得差的,在连接数增加时,其Throughput会直线下降,甚至导致无法连接;而软件写得好的路由器则很平稳,甚至会随连接数的增加反而略有上扬。三是Chariot测试不象Smartbits测试那样是测试UDP“包”,而是数据“流”,其数据封装成多大TCP包和服务器操作系统相关,但一般都封装为1518Byte大包,所以其测试数据会比用Smartbits测试64 Byte小包的数据好看很多倍,这一点很能迷惑人。四是Chriot测试Throughput结果是有效数据负载,不包括TCP协议损耗、帧间隔、应答和Chriot本身系统损耗,此部分典型损耗根据理论计算约6M,就是说即使你接的是一台能线速转发的交换机,不是路由器,测出来的Throughput也只可能是94M左右,这是理论极限值,因此如果宣称某路由器产品Chriot测试Throughput达 97M、98M,那就毫无疑问是信口开河欺骗消费者了。

  用户进阶:

  Throughput是LAN-to-WAN的Throughput,一般应该是在NAT开启,防火墙关闭的情况下得出的测试数据,而且有Smartbits测试和Chariot测试两种方式,得出的结果可以很不相同。根据现在普遍的硬件能力,Smartbits大包测试数据大家都很容易达到线速,就像测试大学生的智力,题目是1+1=?,大家都能答上来,比不出高下。所以要做客观的评估,题目应该出难一点,比较64Byte小包测试数据,高下立判。当然如果有NAT硬件加速要把它关掉再测试。至于Chariot测试,应该是在同样的测试环境和方法、同样的连接数下进行比较才公平,而且在实际网络应用中,几乎不可能是单连接的,所以Chariot测试最好是在多连接下进行,一般可以选择100对连接基本上就可以看出端倪了。总之,单独的一个Throughput数据是毫无意义的,一定要说明这个数据是用什么方法测出来的才有用,相互性能的比较一定要在同样的测试环境和方法下进行比较才公平和有意义。最好的方法是看Smartbits测试NAT开启64 Byte小包的LAN-to-WAN Throughput。
5、带机数量

  分析:

  宽带路由器的带机数量直接受实际使用环境的网络繁忙程度影响,不同的网络环境带机数量相差很大。比如在网吧里,所有人都在上网聊天、游戏,几乎所有数据都通过WAN口,路由器负载很重。而企业网经常同一时间只有小部分人在用网络,而且大部分数据都是在企业网内部流动,路由器负载很轻。在一个200台PC的企业网性能够用的路由器,放到网吧往往可能连50台PC都带不动。估算一个网络每台PC的平均数据流量也是不能做到精确的。所以,较为客观的说法应该指明这个带机量是针对哪种类型网络的,而且是根据典型情况估算出来的范围,例如“网吧带机量150~250台(典型值)”。

  另外,有些路由器会提到“最大允许带机量”,这种说法根本不是指路由器的性能,而是DHCP最大可以分配的IP地址数,254个减掉自己用掉的一个就是253个,这个数值对用户来说毫无意义。

  用户进阶:

  带机数量很直观,很好理解,但只是一个估算值和经验值。大家在参考这个数据时一定要注意上面提到的误区。同时,考察该数据的可信度时,应考察提供数据的厂家的信誉口碑。

  6、WAN口数

  分析:

  WAN数决定路由器可以接入的进线数量,比如双WAN口路由器可以选择两条接入,如选择电信的ADSL接入后,还可以选择联通或者其他运营商的一条接入;而四WAN口路由器则可以选择四条接入。多WAN口的好处之一是可以在增加较少成本的情况下,大幅增加上网带宽。这一特点对于网吧尤显优势。但要注意的是,一个路由器基础硬件和软件确定后,其处理能力或性能就确定了,不会随WAN口数的增减而有较大变化。如果路由器本身处理能力相对于WAN口出口带宽有富余,比如路由器处理能力40M,WAN口出口带宽每线10M,双WAN口路由器则能有20M的吞吐量。但反过来说,如果路由器本身处理能力只有5M,不管是单WAN口还是双WAN口都只可能有5M的吞吐量。带机量也不可能随着WAN口的增加而增加,就好像一个办公室只能坐100人,开一个门是100人,开10个门也还只能坐100人一样。

  用户进阶:

  多WAN口路由器首先性能要够强,相对于出口带宽要有富余,如果本身处理能力有限,多WAN口就纯粹是一个摆设。现在市场上有不同品牌的多WAN口路由器在销售,性能良莠不齐,大家在选择时,一定要首先考察性能,如果是ARM7的处理器,主频小于100M,性能基本上不足以做多WAN口。

  小结:

  上面介绍了六个路由器的主要指标,那么在选购产品的时候,到底要如何正确评判性能呢?我们推荐一种Step-by-Step的四步判断法,供大家参考:

  1.选品牌:品牌在很大程度上代表厂商和产品的品质、信誉、服务。我们透过厂商对产品规格和性能的描述是否科学、严谨、清晰就能了解到一个厂商的能力和诚信度。目前中国宽带路由器市场上的品牌大致上可分为三类。一类是进口知名品牌,这些品牌绝大部分是在台湾OEM/ODM专业大厂采购宽带路由器产品,产品品质一般有保证,除非使用地区有ISP兼容性问题,和局端不能互通(这是由于台湾和大陆地域性区隔原因造成的,一般很难解决)。厂家信誉一般也有保证,缺点是价格贵、多数是英文界面。第二类是本土知名大品牌,拥有自主研发和制造能力,设计本土化,产品符合国内用户需求和使用习惯,ISP兼容性好,品质、信誉有保证,性价比也非常高。第三类是小品牌、杂牌,没有研发能力,又迫于成本压力,只能进一些低价、劣质的板子,套个壳子贴上标签出售,甚至有些不法之徒抄袭台湾小厂设计做产品,Copy硬件、复制软件,品质、信誉均无保证。由于这类厂家本身对路由器了解就很少,无知者无畏,另外还想通过不正当手段谋求利益,所以往往宣传言过其实、损害消费者利益的就是这些厂家。以上所讲的一、二类品牌是可选的,第三类不可取。

  2.排除法: 产品是一个综合体,不能孤立地看待某一个“证据”。但用户能了解到的信息相对较少,怎么办?建议可采用逆向思维,既然很难全面地证明产品性能好,就不妨先把不好的找出来。证明不好很简单,只要找到一个毛病就可以了,这就是排除法。比如我们知道了某个路由器采用的是ARM7内核处理器,就不用再去看其它的参数了,性能一定有限。排除法的关键是根据前面对信息的分析和鉴别方法,挖掘隐含内容,辨别其真伪,把不好的找出来。通过这一步能把选择范围大大缩小。

  3.多打听: 兼听则明,偏听则暗。但向谁打听很重要,最好的方法之一是找有信誉专业媒体的横向测评数据,注意前提是有信誉和专业,既能做到客观公正又能测到点子上,很有参考价值。对于一、二类品牌,大家可以直接打电话或发E-mail问厂家,一般能得到较客观的回答。

  4.试试看: 经过以上三步,大家基本上已经可以作出判断和选择了。如果可能,再实际试试看就更保险了。注意要在网络最繁忙的时段试才能看出性能够不够,比如网吧要在基本满座,最好大家都在玩“传奇”时测试。专业人士如果有设备和软件,可以做一下Smartbits测试和Chariot测试,重点测以下几项:Smartbits测试NAT开启64 Byte小包的LAN-to-WAN Throughput;多连接下的Chariot测试等等。

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