不得不說 選擇路由器從選擇CPU開始(轉)

不得不說 選擇路由器從選擇CPU開始(轉)[@more@]

　　·路由器的CPU很重要

　　CNET中國.ZOL 6月2日報導：在網路世界裡，每個路由器就好像一個郵局，對網路上的資訊進行分類與整合，將它們按照地址傳輸到目的地。路由器已經成為我們必不可少的網路裝置之一，在家庭寬頻共享，辦公網路的組建以及各種寬頻網路應用上都發揮著極其重要的作用。那麼我們該如何選擇一款合適的路由器呢？本文將著重從路由器CPU的效能入手，為大家提供一個實用的採購意見。

　　寬頻路由器，CPU效能不容忽視

　　路由器作為網咖網路的介面裝置，在整個架構中起著至關重要的作用，從結構上，路由器是一種專用的計算機系統，而路由器和PC機一樣，有著中央處理單元CPU，而不同的路由器，其CPU一般也不相同，CPU也就是路由器的處理中心。

　　路由器處理器 效能不應被忽視

　　筆者發現到，以往不少路由器導購類文章中，不少地方強調CPU效能並不完全反映路由器效能，而是由路由器吞吐量、時延和路由計算能力等指標體現。因此，許多使用者在選擇及採購路由器時，都有意無意地忽略了路由器CPU效能，而注重產品的功能等方面的因素。

　　而事實上，在路由器，特別是新一代被普通應用的寬頻多WAN路由器中，由於提供更多先進的功能，需要更多複雜的運算能力，CPU的效能直接決定著產品的硬體效能，不能再被有意購買消費者忽視。

　　而常被強調的路由器的吞吐量、時延和路由計算能力等這些重要指標，都無不與CPU的效能有著莫大的關係。

　　一是許多購買者都比較注重的路由器吞吐量，寬頻路由器的吞吐量是指的內部區域網和外部網路之間的資料流量，也就是LAN－WAN之間的資料流量。而不是LAN-LAN之間的流量，是指在不丟包的情況下單位時間內透過的資料包數量。如果吞吐量太小，就會使作為內外網之間的資料通道的流量管理成為網路瓶頸，給整個網路的傳輸效率帶來負面影響。吞吐量是寬頻路由器的硬體效能指標，寬頻路由器—CPU將會影響到該吞吐量的數值。

　　另外一個是時延，時延主要由兩大因素造成：傳輸通道造成的鏈路傳輸時延和佇列時延。前者主要取決於傳輸通道所採用的物理介質(如採用光纖傳輸還是採用無線傳輸等)並且該時延是固定不變的。而後者很大程度上取決於閘道器節點路由器的處理速度，也就是取決於該路由器CPU的計算處理能力。

　　其它重要指標如路由計算能力等相關的因素，都無不和CPU的主頻、匯流排寬度（16位還是32位）、Cache容量和結構、內部匯流排結構、運算模式等有著一定的關聯。無論如何，路由器特別是多WAN口寬頻路由器處理器的效能，都是不應被忽視的。

　　那究竟現在的網路條件，使用者到底需要什麼樣的路由器？及新一代的路由器對CPU的要求是如何呢？

　　·新一代的路由器

　　新一代路由器　提供高品質業務及效能

　　以住，網路應用環境比較單一，網路中的應用及業務都較少，對路由器的業務效能，可靠性，安全性，服務質量等要求也就較低。但是近年來，網路發展越來越快，人們對資訊人的要求也越來越高，我們可以看到，不用應用環境執行環境和業務特點各有不同，建網的方式也千差萬別，對路由器業務的需求也越來越多，日益複雜。例如網咖規模越來越大，多種網路應用、不同使用者的多種應用要求，要求網咖用寬頻路由器的功能齊全、穩定。又例如。有越來越多的企業將眾多業務引入了企業網，也有需建立企業內VPN網路等的業務，而這些業務又各需獲取相對獨立的資源，來滿足各個不同方面及應用的要求。

　　路由器提供的業務型別將越來越豐富，其壓力也隨之而加大，路由器處理器的效能受到了很多的考驗。效能已成為路由器發展中與業務能力並駕齊驅的關鍵因素，路由器需要的已不僅僅是業務功能的"有"或"無"的問題，而是如何提供網路整體高品質的業務保證。

　　過去的路由器處理速度最高為150-200MHz之間，以這樣的效能，跑單WAN路由應用是足夠，但是若網咖需要進行頻寬管理或防火牆等動作時，對每個封包都要進行過濾，這時，效能不足的CPU就會出現響應速度偏低、對應資料處理的能力不足，處理器資源被大量佔用，降低程式處理速度的情況，不僅不能將頻寬管理等功能發揮出來，更是影響了原有的頻寬，得不償失。

　　又例如是企業要啟動QoS、安全、VPN業務時，處理器就會出現效能急劇下降的情況，成為效能瓶頸，甚至出現當機的情況，繼而導致整個網路的癱瘓或崩潰，當然就遑論為使用者提供高品質的服務了。

　　當CPU的效能不能滿足業務的處理要求，則系統效能將大幅下降，通常會損失一半以上。因此，多WAN口路由器必須採用高速的CPU及大容量的存貯器，否則根本無法勝任多個WAN埠的流量，更不用說對每一個IP包進行解析處理的各種繁重任務了。

　　·路由器CPU的指標

　　路由器CPU指標簡述

　　由以上的分析可以看出，要提供高品質的業務保證，首先要解決效能瓶頸——CPU的效能問題。而要判斷路由器的CPU是否符合要求，目前一般以以下幾個指標及引數進行分析及判別。

　　寬頻路由器的主要硬體包括處理器、記憶體、快閃記憶體、廣域網介面和區域網介面，其中處理器即CPU，就是最核心的部件，其中有以下的幾個關於CPU的重要指標，是決定寬頻路由器檔次的關鍵。

　　首先，CPU 的指標是 MIPS (Million Instruction per secon, 每秒能處理的百萬個指令)，也就是路由器的處理能力了，前面已經說過，如果CPU的處理能力不足，就會影響路由器內部軟體系統，當不同功能指令集中地發出時，就會在CPU這個效能瓶頸上造成堵塞，導致當機的情況出現。因此，MIPS的指數越大，即其CPU的計算處理能力就越高，從而保證了路由器在處理各種複雜業務時具有足夠的處理能力,確保啟動複雜業務時可保持較高的線速轉發。

　　CPU的執行時間脈衝，單位為Mhz，數字愈大代表CPU執行指令的速度愈快，也是CPU效能比較的方式之一。

　　I-Cache (指令快取記憶體)D-Cache (資料快取記憶體)的大小會影響CPU的效率。高速緩衝儲存器Cache是位於CPU與記憶體之間的臨時儲存器，它的容量比記憶體小但交換速度快。在Cache中的資料是記憶體中的一小部分，但這一小部分是短時間內CPU即將訪問的，當CPU呼叫大量資料時，就可避開記憶體直接從Cache中呼叫，從而加快讀取速度。由此可見，在CPU中加入Cache是一種高效的解決方案。在傳輸速度有較大差異的裝置間可以利用Cache作為匹配來調節差距，或者說是這些裝置的傳輸通道。

　　·路由器CPU效能比較

　　路由器處理器效能大比較

　　那麼，目前市面上在用的路由器，其CPU的效能到底是怎樣的呢？

　　以目前來說，市面上最常用的多WAN路由器處理器是ARM9或MIPS的產品，這二種處理器，處理速度最高為150-200MHz之間，在效能方面只屬一般，要兼備VPN連線功能等特殊應用的效能項，必須採用更快的處理器。現在最適用於多WAN路由器應用的處理器，首推Intel IXP425 533MHz處理器，它可大幅改善路由處理的效能。

　　以下是幾種CPU產品部分引數的比較：

　　

比較圖表

　　以上的MIPS推算是從同系列核心，或是類似系列核心的數值所推算出來的近似值，不能代表實際的數值。真實的資料應該要從 ARM、MIPS、或是 Intel 取得為準。

　　以上列出的幾個重要引數，均對路由器的其它一些功能起著重要的決定作用。由對比中可以看出，Intel IXP533MHz?的效能大約是另外兩個的 2.5 倍，而時脈、快取等的配置亦因應有較高的提升，從而保證了路由器在處理各種複雜業務時具有足夠的處理能力,確保啟動複雜業務時可保持較高的效能。

　　另外，為了因應網路處理的加速，輔助處理器就像桌上型電腦的運算處理器一樣，專門執行特定的工作，可讓主 CPU 做更有效率的其它運算，相當於有多顆處理器可處理路由、頻寬管理、QoS等的工作，實際的執行效能較數字上的2.5倍為高。

　　以實際應用來看，我們發現傳統ARM或MIPS為基礎的處理器，在網咖使用的帶機量，在沒有作任何頻寬管理設定下，最多隻有五十個使用者速度即慢下來。在設定頻寬管理的情況下，則依設定的規則，人數更少時即出現網速變慢。而使用Intel IXP533MHz 的Qno FVR9416s的四WAN路由器，則經實際網咖環境應用，在設定限制BT,迅雷頻寬的條件，及設定網咖常見的策略路由下，證明可滿足高達600臺終端的同時高速上網。

　　總結

　　新一代的處理器使得路由器的能力有了很大增強，WAN to LAN吞吐量達到線速或準線，遠非普通中低端的傳統企業級路由器和SOHO級路由器可比，消費者購買時需要注意一下。

　　好的CPU就像是汽車的引擎，引擎不夠力，再好的車子也跑不起來，再完善的系統也形同虛設。在新一代應用環境，如大型網咖，大型企業中，網路架構的可用性和穩定性同樣重要。總而言之，在選購新一代寬頻路由器產品時，其CPU的效能是絕不能被輕易忽略掉的。