路由竞技——6款通用模块化接入路由器公开比较测试报告

来源：作者：出处：巧巧读书 2006-07-21 进入讨论组

　　虽然以太网正在向广域网延伸，但从覆盖范围、普及情况看，一些行业用户仍只能依赖DDN、帧中继（Frame Relay）、ISDN、PSTN等通信链路实现广域网互联。一些行业用户出于安全、服务质量等方面的考虑，也习惯使用这些链路完成企业内部广域网的连接。

传统的路由器产品仍旧在网络建设中扮演着极为重要的角色。
　　
　　在路由器领域，特别是在中低端的通用路由器领域，随着越来越多的具备自主开发能力的国内厂商的加入，用户有着越来越广泛的选择。为了帮助读者进行路由器选型，《网络世界》评测实验室组织了此次通用模块化接入路由器公开比较测试。
　　
　　《网络世界》评测实验室在此次测试过程中秉承我们一贯公正、平等的原则，不向参测厂商收取任何费用，向所有厂商开放，并向国内外所有主流的路由器生产厂商发出了测试邀请。
　　
　　开发通用模块化路由器，需要在软件、网络技术方面有着深厚的积累，相比较交换机难度更大。同样这样的测试也有一定的难度，至今国内媒体还没有对这类产品进行的转发和路由性能进行全面测试。对于国内外的路由器厂商来说，这也是对它们研发水平和实力的一次考验。更由于测试报告将在媒体上公开发布，所以各厂商对此十分慎重。最终上海博达数据通信有限公司、D-Link、北京港湾网络有限公司、广州路由通讯技术有限公司、清华紫光比威有限公司和神州数码有限公司的给予我们迅速反馈，并参与支持此次测试。
　　
　　产品定义
　　
　　什么是我们认为的通用模块化接入路由器呢？
　　
　　通用性：为了能够满足多种行业用户的需要，使参测产品具有普遍的应用价值，我们希望参测厂商提供真正通用化的路由器产品，而非定制化的。但实际上，通用模块化接入路由器采用通用CPU和软件完成主要的功能，灵活性非常强，参测厂商掌握了核心技术，完全可以为一些大行业用户提供定制化产品！
　　
　　模块化：被测产品应该能够针对用户不同的网络连接需求，采用不同的广域网通信接口，完成不同二层或者三层网络互联能力。很多用户可能需要多个广域网、局域网的连接，只有模块化的产品才能满足用户不断变化的需要，并保护用户的投资。模块化同时提供丰富的功能模块，是我们对送测产品的要求。
　　
　　接入路由器：我们要求送测产品在大型企业网的广域网组网中担当分支机构的接入路由器，在中型企业广域网担当汇聚层路由器，或作为小型企业广域网的核心路由器。我们希望送测厂商提供相应系列产品的最高配置，包括内存和软件版本。由于国内厂商很少宣布pps等指标，我们仅仅是规定了一个应用的场景，并没有规定厂商送测产品的CPU品牌、主频等配置指标。
　　
　　6款送测的产品分别为博达BDCOM 2640、D-Link DI-2630、港湾网络NetHammer M262、广州路由通MP2620、清华紫光比威BitEngine 2650、神州数码网络DCR-2720。这些产品均符合我们前面的要求，并且都采用了集中和分布转发，采用通用CPU、总线交换的路由器产品。
　　
　　虽然我们对参测路由器提出了应用场景的规定，但各个厂商对各自路由器产品的定义仍有一定的差异，送测的产品在硬件配置上有比较大的区别。清华紫光比威送测的BitEngine 2650路由器产品使用Intel 赛扬CPU主频达到了433MHz，博达的2640路由器采用了摩托罗拉的CPU MPC8245，主频为300MHz，而港湾的NetHammer M262和神州数码的DCR2720路由器CPU为摩托罗拉的MPC8240，主频为200MHz，这四款路由器的配置比较属于国内同类型路由器中比较适中的配置。D-Link DI-2630路由器和广州路由通NP2600仅仅采用了摩托罗拉的MPC860T，CPU主频为50MHz。在内存方面，港湾送测的NetHammer M262路由器的内存配置达到了256MB是最高的。应该说，这体现了通用模块化路由器存在的差异性和个性化。
　　
　　从测试的结果看CPU和内存会在一定程度上影响测试的结果，但并不成正比，比如内存直接影响路由表容量，神州数码的内存不大但是支持的路由表容量很大。港湾的CPU主频不高，但是转发的速率比较高，而延迟的测试结果也显示了CPU的主频并不代表一切。通用模块化的接入路由器实际上是一个运行专有实时操作系统的计算机，一个路由器的好坏，应该更注重软件的质量，看软件是否能够在多种任务如转发、路由查找等之间协调分配好CPU和内存的资源。
　　
　　需要提醒用户的是，在阅读我们的测试数据结果时，用户可以根据分支机构规模大小，对网络接口密度的不同需求选择合适的产品。比如对于分支机构人数在100人以下的，又对网络接口密度、功能模块要求比较高的用户，D-Link DI-2630和广州路由通的NP2600路由器是不错的选择。但终究“兵无常势，水无常形”，用户在使用通用模块化接入路由器时，如果CPU和内存的占用率一直比较高，就需要考虑更换高配置的产品。
　　
　　性能：真金不怕火炼
　　
　　我们此次对路由器的测试分为路由器的转发性能测试和路由性能测试两部分。借助思博伦通信所提供的专业测试仪表SmartBits 6000B和AX/4000，我们进行了近乎残酷的测试。真金不怕火炼！经过这样测试的产品应该能够承受住实际的考验。
　　
　　转发性能
　　
　　在测试邀请函上我们规定参测产品应该至少具备2个10Mbps的以太网端口。6台送测的产品固定配置都包含了至少一个10/100Mbps的以太网接口，博达的BDCOM 2640、港湾的NetHammer M262、清华紫光比威的NetEngine2650都提供了2个10/100Mbps以太网端口，而D-Link的DI-2630附加了一个双端口的10Mbps模块，广州路由通的NP2600则提供了一个10Mbps的模块。前四台路由器我们测试了其100Mbps速率下的双向全双工转发性能，而对于后者我们测试了100Mbps和10Mbps端口之间10Mbps速率下双向全双工的转发性能。与交换机测试一样，我们采用了64、512、1518三种字节长度的数据包。
　　
　　比较起以太网交换机来说，线速对于通用模块化接入路由器来说是一个奢侈的称谓。广大读者在阅读我们的测试报告，以及以后在选购路由器时应关注的一个重要指标是数据包的处理能力――pps（Packet per Second），而不是Mbps。路由器是对逐个数据包进行操作，比如拆包（拆掉二层数据帧的帧头），查找路由表、转发表，转发，重新封装等。在同样的bit速率下，不同数据包长度，对应的pps不一样，对路由器的压力也不一样。
　　
　　从我们的测试结果看，神州数码的DCR 2720路由器在64字节情况下每个方向都不能达到10%的速率，但是在1518字节情况下能够却能够达到100Mbps线速。对于我们测试的通用模块化接入路由器来说，数据包的转发、路由更新等所有工作都需要CPU承担，在转发小数据包时，虽然没有达到线速，但是CPU的处理能力已经达到了极限，很多产品此时对控制台（通过串口线连接到路由器进行配置监控工作）的指令没有任何反应。而转发大数据包，在线速情况下，路由器对控制台的指令都能够迅速给予回应，可见对CPU的占用率却并不高。小数据包长情况下，路由器转发能力最体现其转发性能，而对于通用模块化接入路由器来说，由于内部总线和CPU性能的影响，很难做到在64字节情况下，两个100Mbps端口双方向的线速转发，即297620pps。
　　
　　从我们测试的情况看清华紫光比威的BitEngine 2650的路由器转发性能最好，也与其采用的CPU处理能力比较强有关，64字节情况下能够达到171656pps，其次是港湾的NetHammer M262能够达到78248pps，博达的路由器达到了49116pps，神州数码的路由器的转发速率为21866pps。
　　
　　清华紫光比威和港湾的路由器在512字节和1518字节情况下的转发能力依然不错，但是却没有达到线速。神州数码和博达的路由器在1518字节情况下都达到了线速。
　　
　　还需要说明的是，送测的路由器中除清华紫光比威BitEngine 2650、神州数码的DCR-2720外，另外几家产品都可以配置快速转发功能，我们的转发性能测试都是在打开快速转发情况下完成的。清华紫光比威公司告诉我们它们的路由器已经内置了这一算法。该功能的大致原理是，当路由器第一次收到发送到某一目的主机的数据包时，按照正常的操作查找路由表确定从路由器的那个端口转发该数据包，路由器将记忆这一映射关系，当再次收到发往同一目的主机的数据包时，路由器将不再进行查找路由表的工作，而是根据记忆的映射关系，迅速将数据包从相应端口转发。启动该功能之后，会对路由器的性能有比较大的提高。
　　
　　延迟是路由器转发性能的另一个重要指标，我们测试了路由器在吞吐量情况下的延迟情况，并在64字节6%、512字节35%和1518字节下80%的速率下测试了100Mbps端口间的延迟情况，港湾的NetHammer M262表现最好。
　　
　　我们在100Mbps和10Mbps线速情况下进行了帧丢失率测试。这一测试依然显示清华紫光比威的BitEngine 2650转发性能非常优异，它在64字节情况下仅仅丢失了34.89%的数据包，512字节丢失了0.42%的数据包、1518字节情况下丢失了0.03%的数据包。神州数码和博达的路由器在1518字节长度上，依旧没有丢失一个数据包。
　　
　　在Back to Back测试中，博达2640在64字节情况下能够转发519个数据包是最多的。在512字节情况下清华紫光比威再次以93984名列第一，港湾能够转发17939个数据包。而在1518字节情况下，博达和神州数码的产品再次领先，在两秒的测试中转发了32508个数据包（这是理论值）。
　　
　　广州路由通的NP2600路由器和D-Link的路由器由于采用的CPU处理能力比较低，其转发性能与上面四台路由器不具备可比性。另外，D-Link送测的双10Mbps模块为单工模块，对性能也有一定影响。但是这两台路由器，大数据包吞吐量测试结果都超过了20%，即2Mbps以上。以太网的二层开销（帧头、帧尾）要大于DDN等广域网上PPP协议的开销，应该说这样的结果对于2Mbps以下国内最普遍的广域网连接环境来说