路由设备选型

路由器及其选型

目录

1. 路由器简介 (1)

2. 路由器的分类 (3)

3. 路由器的性能指标 (5)

3.1 吞吐量 (5)

3.2 路由表能力 (5)

3.3 背板能力 (5)

3.4 丢包率 (5)

3.5 时延 (5)

3.6 时延抖动 (6)

3.7 背靠背帧数 (6)

3.8 服务质量能力 (6)

3.9 网络管理能力 (6)

3.10 可靠性和可用性 (6)

4. 主流路由器产品 (7)

4.1 TP-LINK路由器 (7)

4.2 D-L INK路由器 (7)

4.3 思科路由器 (8)

4.4 H3C路由器 (8)

4.5 腾达路由器 (8)

4.6 华为路由器 (9)

4.7 锐捷路由器 (9)

5. 路由器的选购 (10)

1. 路由器简介

路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，使不同的网络或网段能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。

路由器有两大主要功能，即数据通道功能和控制功能。数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等，一般由特定的硬件来完成；控制功能一般用软件来实现，包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。

路由器是OSI 七层网络模型中的第三层设备，当路由器收到任何一个来自网络中的数据包（包括广播包在内）后，首先要将该数据包第二层（数据链路层）的信息去掉（称为“拆包”），并查看第三层信息。然后，根据路由表确定数据包的路由，再检查安全访问控制列表；若被通过，则再进行第二层信息的封装（称为“打包”），最后将该数据包转发。如果在路由表中查不到对应MAC 地址的网络，则路由器将向源地址的站点返回一个信息，并把这个数据包丢掉。具体工作过程如图1所示。

A 、

B 、

C 、

D 四个网络通过路由器连接在一起，现假设网络A 中一个用户A1要向C 网络中的C3用户发送一个请求信号，该信号传递的步骤如下：

第1步：用户A1将目的用户C3的地址连同数据信息封装成数据帧，并通过集线器或交换机以广播的形式发送给同一网络中的所有节点，当路由器的A5端口侦听到这个数据帧后，分析得知所发送的目的节点不是本网段，需要经过路由器进行转发，就把数据帧接收下来。

第2步：路由器A5端口接收到用户A1的数据帧后，先从报头中取出目的用户C3的IP 地址，并根据路由表计算出发往用户C3的最佳路径。因为从分析得知到C3的网络ID 号与路由器的C5端口所在网络的网络ID 号相同，所以由路由器的A5端口直接发向路由器的C5端口应是信号传递的最佳途经。

第3步：路由器的C5端口再次取出目的用户C3的IP 地址，找出C3的IP 地址中的主机ID 号，如果在网络中有交换机则可先发给交换机，由交换机根据MAC 地址表找出具体的

图1 路由器工作过程

A1 A2 A3

A4 B1 B2 B3 B4

C1 C2 C3

C4 D1 D2 D3 D4 B 5 D

5 C

5 A

5

网络节点位置；如果没有交换机设备则根据其IP地址中的主机ID直接把数据帧发送给用户C3。到此为止，一个完整的数据通信转发过程全部完成。

从上面可以看出，不管网络有多么复杂，路由器其实所作的工作就是这么几步，所以整个路由器的工作原理基本都差不多。当然在实际的网络中还远比上图所示的要复杂许多，实际的步骤也不会像上述过程那么简单，但总的过程是相似的。

2. 路由器的分类

路由器发展到今天，为了满足各种应用需求，相继出现了各式各样的路由器，其分类方法也各不相同。

(1) 按性能档次划分

按性能档次不同可以将路由器可分高、中和低档路由器，不过不同厂家的划分方法并不完全一致。通常将背板交换能力大于40Gbps的路由器称为高档路由器，背板交换能力在25Gbps~40Gbps之间的路由器称为中档路由器，低于25Gbps的当然就是低档路由器了。当然这只是一种宏观上的划分标准，实际上路由器档次的划分不应只按背板带宽进行，而应根

图2 Cisco高、中、低档路由器产品

据各种指标综合进行考虑。以市场占有率最大的Cisco公司为例，12000系列为高端路由器，7500以下系列路由器为中低端路由器。如图2所示的左、中、右图分别为Cisco的高、中、低三种档次的路由器产品。

(2) 按结构划分

从结构上划分，路由器可分为模块化和非模块化两种结构。模块化结构可以灵活地配置路由器，以适应企业不断增加的业务需求，非模块化的就只能提供固定的端口。通常中高端路由器为模块化结构，低端路由器为非模块化结构。如图3所示的左、右图分别为非模块化

图3 非模块化结构和模块化结构路由器产品

结构和模块化结构路由器产品。

(3) 从功能上划分

从功能上划分，可将路由器分为核心层（骨干级）路由器，分发层（企业级）路由器和访问层（接入级）路由器。

①骨干级路由器

骨干级路由器是实现企业级网络互连的关键设备，其数据吞吐量较大，在企业网络系统中起着非常重要的作用。对骨干级路由器的基本性能要求是高速度和高可靠性。为了获得高可靠性，网络系统普遍采用诸如热备份、双电源、双数据通路等传统冗余技术，从而使得骨

干路由器的可靠性一般不成问题。骨干级路由器的主要瓶颈在于如何快速地通过路由表查找某条路由信息，通常是将一些访问频率较高的目的端口放到Cache中，从而达到提高路由查找效率的目的。

②企业级路由器

企业或校园级路由器连接许多终端系统，连接对象较多，但系统相对简单，且数据流量较小，对这类路由器的要求是以尽量方便的方法实现尽可能多的端点互连，同时还要求能够支持不同的服务质量。使用路由器连接的网络系统因能够将机器分成多个广播域，所以可以方便的控制一个网络的大小。此外，路由器还可以支持一定的服务等级（服务的优先级别）。由于路由器的每端口造价相对较贵，在使用之前还要求用户进行大量的配置工作，因此，企业级路由器的成败就在于是否可提供一定数量的低价端口、是否容易配置、是否支持QoS、是否支持广播和组播等多项功能。

③接入级路由器

接入级路由器主要应用于连接家庭或ISP内的小型企业客户群体。接入路由器要求能够支持多种异构的高速端口，并能在各个端口上运行多种协议。

(4) 按所处网络位置划分

如果按路由器所处的网络位置划分，可以将路由器划分为“边界路由器”和“中间节点路由器”两类。边界路由器处于网络边界的边缘或末端，用于不同网络之间路由器的连接，这也是目前大多数路由器的类型，如互连网接入路由器和VPN路由器都属于边界路由器。边界路由器所支持的网络协议和路由协议比较广，背板带宽非常高，具有较高的吞吐能力，以满足各种不同类型网络（包括局域网和广域网）的互联。而中间节点路由器则处于局域网的内部，通常用于连接不同的局域网，起到一个数据转发的桥梁作用。中间节点路由器更注重MAC地址的记忆能力，需要较大的缓存。因为所连接的网络基本上是局域网，所以所支持的网络协议比较单一，背板带宽也较小，这些都是为了获得较高的性价比，适应一般企业的基本需求。

(5) . 从性能上划分

从性能上分，路由器可分为线速路由器以及非线速路由器。所谓线速路由器就是完全可以按传输介质带宽进行通畅传输，基本上没有间断和延时。通常线速路由器是高端路由器，具有非常高的端口带宽和数据转发能力，能以媒体速率转发数据包；中低端路由器一般均为非线速路由器，但是一些新的宽带接入路由器也具备线速转发能力。