《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 通信與網(wǎng)絡(luò) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 核心路由器十項(xiàng)性能指標(biāo)
核心路由器十項(xiàng)性能指標(biāo)
來源:it168網(wǎng)站
摘要: 高速路由器的系統(tǒng)交換能力與處理能力是其有別于一般路由器能力的重要體現(xiàn),。目前,,高速路由器的背板交換能力應(yīng)達(dá)到40Gbps以上,同時(shí)系統(tǒng)即使暫時(shí)不提供OC-192/STM-64接口,,也必須在將來無須對(duì)現(xiàn)有接口卡和通用部件升級(jí)的情況下支持該接口,。在設(shè)備處理能力方面,當(dāng)系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí),,所有接口應(yīng)該能夠以線速處理短包,如40字節(jié),、64字節(jié),同時(shí),,高速路由器的交換矩陣應(yīng)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(guān),。
關(guān)鍵詞: 路由器
Abstract:
Key words :

         高速路由器的系統(tǒng)交換能力與處理能力是其有別于一般路由器能力的重要體現(xiàn)。目前,,高速路由器的背板交換能力應(yīng)達(dá)到40Gbps以上,,同時(shí)系統(tǒng)即使暫時(shí)不提供OC-192/STM-64接口,也必須在將來無須對(duì)現(xiàn)有接口卡和通用部件升級(jí)的情況下支持該接口,。在設(shè)備處理能力方面,,當(dāng)系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí),所有接口應(yīng)該能夠以線速處理短包,如40字節(jié),、64字節(jié),,同時(shí),高速路由器的交換矩陣應(yīng)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(guān),。

  指標(biāo)之一: 吞吐量

  吞吐量是路由器的包轉(zhuǎn)發(fā)能力。吞吐量與路由器端口數(shù)量,、端口速率,、數(shù)據(jù)包長度、數(shù)據(jù)包類型,、路由計(jì)算模式(分布或集中)以及測(cè)試方法有關(guān),,一般泛指處理器處理數(shù)據(jù)包的能力。高速路由器的包轉(zhuǎn)發(fā)能力至少達(dá)到20Mpps以上,。吞吐量主要包括兩個(gè)方面:

  1. 整機(jī)吞吐量

  整機(jī)指設(shè)備整機(jī)的包轉(zhuǎn)發(fā)能力,,是設(shè)備性能的重要指標(biāo)。路由器的工作在于根據(jù)IP包頭或者M(jìn)PLS標(biāo)記選路,,因此性能指標(biāo)是指每秒轉(zhuǎn)發(fā)包的數(shù)量,。整機(jī)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(zhuǎn)發(fā)能力,,它是路由器在某端口上的包轉(zhuǎn)發(fā)能力,。通常采用兩個(gè)相同速率測(cè)試接口。一般測(cè)試接口可能與接口位置及關(guān)系相關(guān),,例如同一插卡上端口間測(cè)試的吞吐量可能與不同插卡上端口間吞吐量值不同,。

  指標(biāo)之二:路由表能力

  路由器通常依靠所建立及維護(hù)的路由表來決定包的轉(zhuǎn)發(fā)。路由表能力是指路由表內(nèi)所容納路由表項(xiàng)數(shù)量的極限,。由于在Internet上執(zhí)行BGP協(xié)議的路由器通常擁有數(shù)十萬條路由表項(xiàng),,所以該項(xiàng)目也是路由器能力的重要體現(xiàn)。一般而言,,高速路由器應(yīng)該能夠支持至少25萬條路由,,平均每個(gè)目的地址至少提供2條路徑,系統(tǒng)必須支持至少25個(gè)BGP對(duì)等以及至少50個(gè)IGP鄰居。

  指標(biāo)之三:背板能力

  背板指輸入與輸出端口間的物理通路,。背板能力是路由器的內(nèi)部實(shí)現(xiàn),,傳統(tǒng)路由器采用共享背板,但是作為高性能路由器不可避免會(huì)遇到擁塞問題,,其次也很難設(shè)計(jì)出高速的共享總線,,所以現(xiàn)有高速路由器一般采用可交換式背板的設(shè)計(jì),。背板能力能夠體現(xiàn)在路由器吞吐量上,,背板能力通常大于依據(jù)吞吐量和測(cè)試包長所計(jì)算的值。但是背板能力只能在設(shè)計(jì)中體現(xiàn),,一般無法測(cè)試,。

  指標(biāo)之四:丟包率

  丟包率是指路由器在穩(wěn)定的持續(xù)負(fù)荷下,由于資源缺少而不能轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包在應(yīng)該轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包中所占的比例,。丟包率通常用作衡量路由器在超負(fù)荷工作時(shí)路由器的性能,。丟包率與數(shù)據(jù)包長度以及包發(fā)送頻率相關(guān),在一些環(huán)境下,,可以加上路由抖動(dòng)或大量路由后進(jìn)行測(cè)試模擬,。

  指標(biāo)之五:時(shí)延

  時(shí)延是指數(shù)據(jù)包第一個(gè)比特進(jìn)入路由器到最后一個(gè)比特從路由器輸出的時(shí)間間隔。該時(shí)間間隔是存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式工作的路由器的處理時(shí)間,。時(shí)延與數(shù)據(jù)包長度和鏈路速率都有關(guān),,通常在路由器端口吞吐量范圍內(nèi)測(cè)試。時(shí)延對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能影響較大, 作為高速路由器,,在最差情況下, 要求對(duì)1518字節(jié)及以下的IP包時(shí)延均都小于1ms,。

  指標(biāo)之六:背靠背幀數(shù)

  背靠背幀數(shù)是指以最小幀間隔發(fā)送最多數(shù)據(jù)包不引起丟包時(shí)的數(shù)據(jù)包數(shù)量。該指標(biāo)用于測(cè)試路由器緩存能力,。具有線速全雙工轉(zhuǎn)發(fā)能力的路由器,,該指標(biāo)值無限大。

  指標(biāo)之七:時(shí)延抖動(dòng)

  時(shí)延抖動(dòng)是指時(shí)延變化,。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延抖動(dòng)不敏感,,所以該指標(biāo)通常不作為衡量高速路由器的重要指標(biāo)。對(duì)IP上除數(shù)據(jù)外的其他業(yè)務(wù),,如語音,、視頻業(yè)務(wù),該指標(biāo)才有測(cè)試的必要性,。

        指標(biāo)之八:服務(wù)質(zhì)量能力

  1.隊(duì)列管理機(jī)制

  隊(duì)列管理控制機(jī)制通常指路由器擁塞管理機(jī)制及其隊(duì)列調(diào)度算法,。常見的方法有RED、WRED,、WRR,、DRR、WFQ、WF2Q等,。

  排隊(duì)策略:

  ● 支持公平排隊(duì)算法,。

  ● 支持加權(quán)公平排隊(duì)算法。該算法給每個(gè)隊(duì)列一個(gè)權(quán)(weight),,由它決定該隊(duì)列可享用的鏈路帶寬,。這樣,實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)可以確實(shí)得到所要求的性能,,非彈性業(yè)務(wù)流可以與普通(Best-effort)業(yè)務(wù)流相互隔離,。

  ● 在輸入/輸出隊(duì)列的管理上,應(yīng)采用虛擬輸出隊(duì)列的方法,。

  擁塞控制:

  ● 必須支持WFQ,、RED等擁塞控制機(jī)制。

  ● 必須支持一種機(jī)制,,由該機(jī)制可以為不符合其業(yè)務(wù)級(jí)別CIR/Burst合同的流量標(biāo)記一個(gè)較高的丟棄優(yōu)先級(jí),,該優(yōu)先級(jí)應(yīng)比滿足合同的流量和盡力而為的流量的丟棄優(yōu)先級(jí)高。

  ● 在有可能存在輸出隊(duì)列爭搶的交換環(huán)境中,,必須提供有效的方法消除頭部擁塞,。

  2.端口硬件隊(duì)列數(shù)

  通常路由器所支持的優(yōu)先級(jí)由端口硬件隊(duì)列來保證。每個(gè)隊(duì)列中的優(yōu)先級(jí)由隊(duì)列調(diào)度算法控制,。

  指標(biāo)之九:網(wǎng)絡(luò)管理

  網(wǎng)管是指網(wǎng)絡(luò)管理員通過網(wǎng)絡(luò)管理程序?qū)W(wǎng)絡(luò)上資源進(jìn)行集中化管理的操作,,包括配置管理、計(jì)賬管理,、性能管理,、差錯(cuò)管理和安全管理。設(shè)備所支持的網(wǎng)管程度體現(xiàn)設(shè)備的可管理性與可維護(hù)性,,通常使用SNMPv2協(xié)議進(jìn)行管理,。網(wǎng)管粒度指示路由器管理的精細(xì)程度,如管理到端口,、到網(wǎng)段,、到IP地址、到MAC地址等粒度,。管理粒度可能會(huì)影響路由器轉(zhuǎn)發(fā)能力,。

  指標(biāo)之十:可靠性和可用性

  1.設(shè)備的冗余

  冗余可以包括接口冗余、插卡冗余,、電源冗余,、系統(tǒng)板冗余、時(shí)鐘板冗余,、設(shè)備冗余等,。冗余用于保證設(shè)備的可靠性與可用性,,冗余量的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)在設(shè)備可靠性要求與投資間折衷。 路由器可以通過VRRP等協(xié)議來保證路由器的冗余,。

  2.熱插拔組件

  由于路由器通常要求24小時(shí)工作,,所以更換部件不應(yīng)影響路由器工作。部件熱插拔是路由器24小時(shí)工作的保障,。

  3.無故障工作時(shí)間

  該指標(biāo)按照統(tǒng)計(jì)方式指出設(shè)備無故障工作的時(shí)間,。一般無法測(cè)試,可以通過主要器件的無故障工作時(shí)間計(jì)算或者大量相同設(shè)備的工作情況計(jì)算,。

  4.內(nèi)部時(shí)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(nèi)部時(shí)鐘時(shí),其精度會(huì)影響誤碼率,。

  在高速路由器技術(shù)規(guī)范中,,高速路由器的可靠性與可靠性規(guī)定應(yīng)達(dá)到以下要求:

 ?、?系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到或超過99.999%的可用性,。

  ② 無故障連續(xù)工作時(shí)間:MTBF>10萬小時(shí),。

 ?、?故障恢復(fù)時(shí)間:系統(tǒng)故障恢復(fù)時(shí)間 < 30 mins。

 ?、?系統(tǒng)應(yīng)具有自動(dòng)保護(hù)切換功能,。主備用切換時(shí)間應(yīng)小于50ms。

 ?、?SDH和ATM接口應(yīng)具有自動(dòng)保護(hù)切換功能,,切換時(shí)間應(yīng)小于50ms。

 ?、?要求設(shè)備具有高可靠性和高穩(wěn)定性,。主處理器、主存儲(chǔ)器,、交換矩陣,、電源、總線仲裁器和管理接口等系統(tǒng)主要部件應(yīng)具有熱備份冗余,。線卡要求m+n備份并提供遠(yuǎn)端測(cè)試診斷功能,。電源故障能保持連接的有效性。

 ?、?系統(tǒng)必須不存在單故障點(diǎn),。

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載,。