路由器的设备选型.doc

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1、【附录 2 】路由器的性能参数与设备选型 路由器是网络与网络的通信接口，也是内部网络与外部网络联系的桥梁。在网络组建的过程中，路由器的选购是极为重要的。在所有网络设备中，路由器的价格也比较昂贵，是网络设备的重要组成部分。 2.1 路由器的分类与性能参数 不同类型、不同性能的路由器价格也不相同，所以用户在选购时一定要注意路由器的功能和各种性能参数，否则买到的路由器可能不能满足网络的需要，或者花大价钱买到的路由器具有一些没有必要的功能和高性能和。购买设备通常够用就好，并适当留有余量。本节介绍路由器的组成和常用的性能参数。 2.1.1 路由器的组成 路由器的主要组成简介如下。 1. 处理器 与计算机

2、一样，路由器也包含了一个中央处理器，也就是通常所说的 CPU 。不同系列和型号的路由器，其中的 CPU 也不尽相同。 Cisco 路由器一般采用 Motorola 68030 和 Orion/R4600 等处理器。 无论在中低端路由器还是在高端路由器中， CPU 都是路由器的心脏。通常在中低端路由器当中， CPU 负责交换路由信息、路由表查找以及转发数据包。在路由器中， CPU 的能力直接影响路由器的吞吐量（路由表查找时间）和路由计算能力（影响网络路由收敛时间）。在高端路由器中，通常转发数据包和查找路由表由 ASIC 芯片完成， CPU 只实现路由协议、计算路由以及分发路由表。由于技术的发展，

3、路由器中许多工作都可以由硬件实现（专用芯片）。 CPU 性能并不完全反映路由器性能。路由器性能由路由器吞吐量、时延和路由计算能力等指标体现。 2. 内存 路由器中可能有多种内存，例如 Flash （闪存） DRAM （动态内存）等。内存用作存储配置、路由器操作系统、路由协议软件等内容。在中低端路由器中，路由表也可能存储在内存中。通常来说在不考虑价格的情况下路由器的内存越大越好。但是与 CPU 能力类似，内存同样不直接反映路由器性能与能力。因为高效的算法与优秀的软件可能大大节约内存。路由器采用了以下几种不同类型的内存，每种内存以不同方式协助路由器工作。 只读内存 (ROM) 闪存 (FLASH)

4、 随机存取内存 (RAM) 非易失性 RAM(NVRAM) （ 1 ）只读内存（ ROM ） 只读内存（ ROM ）在 Cisco 路由器中的功能与计算机中的 ROM 相似，主要用于系统初始化等功能。 ROM 中主要包含： 系统加电自检代码（ POST ），用于检测路由器中各硬件部分是否完好； 系统引导区代码（ BootStrap ），用于启动路由器并载入 IOS 操作系统； 备份的 IOS 操作系统，以便在原有 IOS 操作系统被删除或破坏时使用。通常，这个 IOS 比当前运行 IOS 的版本低一些，但却足以使路由器启动和工作。 顾名思义， ROM 是只读存储器，不能修改其中存放的代码。如要

5、进行升级，则要替换 ROM 芯片。 （ 2 ）闪存（ Flash ） 闪存（ Flash ）是可读可写的存储器，在系统重新启动或关机之后仍能保存数据。 Flash 中存放着当前使用中的 IOS 。事实上，如果 Flash 容量足够大，甚至可以存放多个操作系统，这在进行 IOS 升级时十分有用。当不知道新版 IOS 是否稳定时，可在升级后仍保留旧版 IOS ，当出现问题时可迅速退回到旧版操作系统，从而避免长时间的网路故障。 （ 3 ）非易失性 RAM(NVRAM) 非易失性 RAM(Nonvolatile RAM) 是可读可写的存储器，在系统重新启动或关机之后仍能保存数据。由于 NVRAM 仅用

6、于保存启动配置文件（ Startup-Config ），故其容量较小，通常在路由器上只配置 32KB128KB 大小的 NVRAM 。同时， NVRAM 的速度较快，成本也比较高。 (4) 随机存储器 (RAM) RAM 也是可读可写的存储器，但它存储的内容在系统重启或关机后将被清除。和计算机中的 RAM 一样， Cisco 路由器中的 RAM 也是运行期间暂时存放操作系统和数据的存储器，让路由器能迅速访问这些信息。 RAM 的存取速度优于前面所提到的 3 种内存的存取速度。 运行期间， RAM 中包含路由表、 ARP 缓冲、日志和队列中排队等待发送的分组。除此之外，还包括运行配置文件（ Ru

7、nning-config ）正在执行的代码、 IOS 操作系统程序和一些临时数据信息。 路由器的类型不同， IOS 代码的读取方式也不同。如 Cisco 2500 系列路由器只在需要时才从 Flash 中读入部分 IOS ；而 Cisco 4000 系列路由器整个 IOS 必须先全部装入 RAM 才能运行。因此，前者称为 Flash 运行设备（ Run from Flash ），后者称为 RAM 运行设备（ Run from RAM ）。 3. 端口 (1) 广域网接口 路由器与广域网连接的接口称之为广域网接口（ WAN 接口）。路由器中常见的广域网接口有以下几种。 AUI 端口 AUI 端口

8、是用来与粗同轴电缆连接的接口，它是一种“ D ”型 15 针接口，在令牌环网或总线型网络中是一种比较常见的端口之一。路由器可通过粗同轴电缆收发器实现与 10Base-5 网络的连接，但更多的是借助于外接的收发转发器（ AUI-to-RJ-45 ），实现与 10Base-T 以太网络的连接。当然也可借助于其他类型的收发转发器实现与细同轴电缆（ 10Base-2 ）或光缆（ 10Base-F ）的连接。这里所讲的路由器 AUI 接口主要是用粗同轴电缆作为传输介质的网络进行连接用的， AUI 接口示意图如图 2.1 所示。 图 2.1 AUI 接口 高速同步串口 同步串行接口的缺省封装为 HDLC

9、（ Cisco 私有），还可以是 PPP 、 FRAME-RELAY 、 X.25 等。缺省速度为 T1-1.544Mbps 。不同电缆最高速度不同， EIA/TIA 232 为 115.2Kbps ， EIA/TIA 449.X.21 为 2Mbps 等。 典型的同步串行接口卡如图 2.2 所示 图 2.2 同步串行接口 WIC-1T 异步串口 异步串行接口的缺省封装是 SLIP ，还可以是 PPP ，主要取决于使用的电缆，异步串行接口的速度最高可达 128K 。 Cisco 模块化路由器可以接入多种异步接口网络模块，如 8A 、 16A 、 32A 。图 2.3 是异步接口网络模块 NM-

10、32A 的照片 图 2.3 异步接口网络模块 NM-32A 异步 / 同步串行接口 异步 / 同步串行接口可以提供串行异步或同步连接。在异步模式时，最高速度可达 115.2Kbps ，在同步模式时，可以达到 128Kbps 。 典型的异步 / 同步串行接口模块如： 2A/S 、 8A/S 等。图 2.4 给出了异步 / 同步串行接口网络模块 NM-8A/S 的照片。 图 2.4 异步 / 同步串行接口网络模块 NM-8A/S ISDN BRI 端口 ISDN BRI 端口用于 ISDN 线路通过路由器实现与 Internet 或其他远程网络的连接，用于目前的大多数双绞线铜线电话线。 ISDN

11、BRI 的三个通道总带宽为 144 kbps 。其中两个通道称为 B （荷载 Bearer ）通道，速率为 64 kbps ，用于承载声音、影像和数据通信。第三个通道是 D （数据）通道，是 16 kbps 信号通道，用于告诉公用交换电话网如何处理每个 B 通道。 ISDN 有两种速率连接端口，一种是 ISDN BRI （基本速率接口），另一种是 ISDN PRI （基群速率接口），基于 T1 （ 23B+D ）或者 E1 （ 30B+D ），总速率分别为 1.544Mbps 或 2.048Mbps 。 ISDN BRI 端口是采用 RJ-45 标准，与 ISDN NT1 的连接使用 RJ-4

12、5-to-RJ-45 直通线。如图 2.5 所示为 ISDN BRI 端口。 图 2.5 ?ISDN BRI 端口 CE1/PRI 端口 CE1/PRI 接口拥有两种工作方式： E1 工作方式（也称为非通道化工作方式）和 CE1/PRI 工作方式（也称为通道化工作方式）。 当 CE1/PRI 接口使用 E1 工作方式时，它相当于一个不分时隙、数据带宽为 2Mbps 的接口，其逻辑特性与同步串口相同，支持 PPP 、帧中继、 LAPB 和 X.25 等数据链路层协议，支持 IP 和 IPX 等网络协议。 当 CE1/PRI 接口使用 CE1/ PRI 工作方式时，它在物理上分为 32 个时隙，对

13、应编号为 0 31 ，其中 0 时隙用于传输同步信息。对该接口有两种使用方法： CE1 接口和 PRI 接口。 当将接口作为 CE1 接口使用时，可以将除 0 时隙外的全部时隙任意分成若干组（ channel set ），每组时隙捆绑以后作为一个接口使用，其逻辑特性与同步串口相同，支持 PPP 、帧中继、 LAPB 和 X.25 等数据链路层协议，支持 IP 和 IPX 等网络协议。 当将接口作为 PRI 接口使用时，时隙 16 被作为 D 信道来传输信令，因此只能从除 0 和 16 时隙以外的时隙中随意选出一组时隙作为 B 信道，将它们同 16 时隙一起捆绑为一个 pri set ，作为一个

14、接口使用，其逻辑特性与 ISDN PRI 接口相同，支持 PPP 数据链路层协议，支持 IP 和 IPX 等网络协议，可以配置 DCC 等参数。 2. 局域网接口 局域网接口主要是用于路由器与局域网进行连接，因局域网类型也是多种多样的，所以这也就决定了路由器的局域网接口类型也可能是多样的。不同的网络有不同的接口类型，常见的以太网接口主要有 AUI 、 BNC 和 RJ-45 接口。此外还有 FDDI 、 ATM 、光纤接口等。 AUI 是用于与粗同轴电缆连接的网络接口。其实 AUI 端口也被常用于与广域网的连接，但是这种接口类型在广域网应用得比较少。在 Cisco 2600 系列路由器上，提供

15、了 AUI 与 RJ-45 两个局域网连接端口。 BNC BNC 接口 BNC 是专门用于与细同轴电缆连接的接口。现在 BNC 基本上已经不再使用于路由器和交换机，只有一些早期的网络设备还提供 BNC 接口。 RJ-45 RJ-45 端口是最常见的端口了，根据端口的通信速率不同，路由器上 RJ-45 端口又可分为 10Base-T 网 RJ-45 端口和 100Base-TX 网 RJ-45 端口两类。其中 10Base-T 网的 RJ-45 端口在路由器中通常是标识为“ ETH ”，而 100Base-TX 网的 RJ-45 端口则通常标识为“ 10/100bTX ”，这主要是现在快速以太网

16、路由器产品多数还是采用 10/100Mbps 带宽自适应的。如图 2.6 所示左边为 10Base-T 的 RJ-45 端口，而右边的为 10/100Base-TX 的 RJ-45 端口。 图 2.6 10Base-T 和 10/100Base-TX 的 RJ-45 口 FDDI FDDI 接口具有定时令牌协议的特性，支持多种拓扑结构，传输媒体为光纤。 光纤分布式数据接口（ FDDI ）是由美国国家标准化组织（ ANSI ）制定的在光缆上发送数字信号的一组协议。 FDDI 使用双环令牌，传输速率可以达到 100Mbps. CCDI 是 FDDI 的一种变型，它采用双绞铜缆为传输介质，数据传输速

17、率通常为 100Mbps. FDDI-2 是 FDDI 的扩展协议，支持语音、视频及数据传输，是 FDDI 的另一个变种，称为 FDDI 全双工技术（ FFDT ），它采用与 FDDI 相同的网络结构，但传输速率可以达到 200Mbps 。一些高端的路由器上有这种接口。 SC 接口（光纤接口） SC 端口是光纤端口的一种，通过光纤的连接至具有光纤端口的交换机。这种端口一般在高档路由器才有，以“ 100b FX ”标注。 3. 控制端口 由于路由器本身不带有输入和终端显示设备，但它需要进行必要的配置后才能正常使用，所以一般的路由器都带有一个控制端口“ Console ”，用来与计算机或终端设备进

18、行连接，通过特定的软件来进行路由器的配置。所有路由器都安装了控制台端口，使用户或管理员能够利用终端与路由器进行通信，完成路由器配置。该端口提供了一个 EIA/TIA-232 异步串行接口，用于在本地对路由器进行配置（首次配置必须通过控制台端口进行）。 CONSOLE 口 Console 口使用配置专用连线直接连接至计算机串口，利用终端仿真程序（如 Windows 下的“超级终端”）进行路由器本地配置。路由器的 Console 端口多为 RJ-45 端口。如图 2.7 就包含了一个 Console 口。 图 2.7 CONSOLE 配置口 AUX 口 除了本地对路由器进行配置的 “ Consol

19、e ”端口外，另一种是远程配置时采用的“ AUX ”端口（图 2.7 中标以 AUX 字样），当需要通过远程访问的方式实现对路由器的配置时，就需要采用 AUX 端口进行了。 AUX 接口在外观上其实与上面所介绍的 RJ-45 结构一样，只是里面所对应的电路不同，实现的功能也不同而已。根据 Modem 所使用的端口情况不同，来确定通过 AUX 端口与 Modem 进行连接必须借助于 RJ-45 to DB9 或 RJ-45 to DB25 的收发器的选择。 路由器的 AUX 端口与 Modem 的连接方式如图 2.8 所示。 图 2.8 AUX 端口与 Modem 的连接 3. 支持扩展模块插槽

20、数 该指标是针对模块化路由器而言，指模块化路由器中除 CPU 板、时钟板等必要系统板或系统板专用槽位之外用户可以使用的插槽数。根据该指标以及用户板端口密度可以计算该路由器所支持的最大端口数。通常来讲，模块化路由器都具有两个以上的扩展插槽，用来扩展局域网口、广域网口、 ISDN 口等。如果小型办公室使用可以不考虑此项指标，但如果为了以后扩充方便或者是中等规模以上网络用户使用，就非常必要考虑这个数值了。 远程访问接入（异步）模块 Cisco 也提供集成远程访问接入网络模块，如 8AM 、 16AM. 该网络模块将模拟调制解调器集成到远程访问接入模块中从而节省了外接调制解调器占用的空间及投资。该网络

21、模块提供了 816 个 RJ-11 接口，我们可以将电话线直接接入远程访问模块。如图 2.9 所示，给出了模拟调制解调器接入模块 NM-8AM 的照片。 当路由启动后，将自动发现、安装该模块。用命令 show line 可显示 8AM 模块线路 TTY 线路的状态。 图 2.9 NM-8AM 模块 2.1.2 性能与参数 一下几个方面的参数决定了路由器的性能。 1. 包转发率 包转发率，也称端口吞吐量，是指路由器在某端口（主要是高速同步串口）的数据包转发能力，单位通常使用 pps （包每秒）来衡量。一般来讲，低端的路由器包转发率只有几 K 到几十 Kpps ，而高端路由器则能达到几十 Mpps

22、 （百万包每秒）甚至上百 Mpps 。如果小型办公使用，则选购转发速率较低的低端路由器即可，如果是大中型企业级别应用，预算允许的情况下此参数选取的越高越好。 2. 支持的网管协议 在路由器里最为常用的网管协议就是 SNMP 。 SNMP 是英文“ Simple Network Management Protocol ”的缩写，中文意思是“简单网络管理协议”。 SNMP 首先是由 Internet 工程任务组织 (Internet Engineering Task Force)(IETF) 的研究小组为了解决 Internet 上的路由器管理问题而提出的。 SNMP 是目前最常用的环境管理协议。

23、 SNMP 被设计成与协议无关，所以它可以在 IP ， IPX ， AppleTalk ， OSI 以及其他用到的传输协议上被使用。 SNMP 是一系列协议组和规范（见下表），它们提供了一种从网络上的设备中收集网络管理信息的方法。 SNMP 也为设备向网络管理工作站报告问题和错误提供了一种方法。 目前，几乎所有的网络设备生产厂家都实现了对 SNMP 的支持。领导潮流的 SNMP 是一个从网络上的设备收集管理信息的公用通信协议。设备的管理者收集这些信息并记录在管理信息库（ MIB ）中。这些信息报告设备的特性、数据吞吐量、通信超载和错误等。 MIB 有公共的格式，所以来自多个厂商的 SNMP 管

24、理工具可以收集 MIB 信息，在管理控制台上呈现给系统管理员。 通过将 SNMP 嵌入数据通信设备，如路由器、交换机或集线器中，就可以从一个中心站管理这些设备，并以图形方式查看信息。目前可获取的很多管理应用程序通常可在大多数当前使用的操作系统下运行，如 Windows95.Windows98.Windows NT 和不同版本 UNIX 的等。 一个被管理的设备有一个管理代理，它负责向管理站请求信息和动作，代理还可以借助于陷阱为管理站提供站动提供的信息，因此，一些关键的网络设备（如集线器、路由器、交换机等）提供这一管理代理，又称 SNMP 代理，以便通过 SNMP 管理站进行管理。 3. 是否

25、VPN 支持 VPN (Virtual Private Network ，虚拟专用网络 ) ，早期的路由器可能不支持 VPN 。现在的路由器产品基本都支持 VPN 功能。 它可以通过特殊的加密通讯协议在通过 Internet 连接起来的两个或多个企业内部网之间建立虚拟的专有的通讯线路，其安全性能得到保证，就好比是架设了专线。 VPN 技术原是路由器具有的重要技术之一，目前在交换机，防火墙设备或 WINDOWS2000 等软件里也都支持 VPN 功能，总之 VPN 的核心就是在利用公共网络建立虚拟私有网。 4. 是否支持 Qos QoS (Quality of Service ，服务质量 ) 是

26、网络的一种安全机制和通信质量保证机制 , 也是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。现在的路由器一般均支持 QoS 。路由器上的 QoS 可以通过下面几种手段获得： (1) 通过大带宽得到 在路由器上除增加接口带宽以外不作任何额外工作来保障 QoS 。由于数据通信没有相应公认的数学模型作保障，该方法只能粗略地使用经验值作估计。通常认为当带宽利用率到达 50 以后就应当扩容，保证接口带宽利用率小于 50 。 (2) 通过端到端带宽预留实现 该方法通过使用 RSVP 或者类似协议在全网范围内通信的节点间端到端预留带宽。该方法能保证 QoS ，但是代价太高，通常只在企业网或者私网上运行，在大网公网

27、上无法实现。 (3) 通过接入控制、拥塞控制和区分服务等方式得到 该方式无法完全保证 QoS 。这能与增加接口带宽等方式结合使用，在一定程度上提供相对的 CoS 。 (4) 通过 MPLS 流量工程得到 5. 是否内置防火墙 防火墙是隔离本地和外部网络的一道防御系统。早期低端的路由器大多没有内置防火墙功能，而现在的路由器几乎都支持防火墙功能，有效的提高网络的安全性，只是路由器内置的防火墙在功能上要比专业防火墙产品相对弱些。 6. 安全认证标准 认证是指由可以充分信任的第三方证实某一经鉴定的产品或服务符合特定标准或规范性文件的活动。 NAS 产品的认证通常是指是否通过国际上通用的安全标准。常见的

28、安全认证有以下几个： FCC 认证 FCC （ Federal Communications Commission ，美国联邦通信委员会）通过控制无线电广播、电视、电信、卫星和电缆来协调国内和国际的通信。 CSA 认证 CSA （ Canadian Standards Association ）提供对机械、建材、电器、电脑设备、办公设备、环保、医疗防火安全、运动及娱乐等方面的所有类型的产品提供安全认证。 CE 认证 CE （ CONFORMITE EUROPEENNE ）提供产品是否符合有关欧洲指令规定的主要要求 Essential Requirements 。 TUV 认证 TUV 提供对无

29、线电及通讯类产品认证的咨询服务。 UL 认证 UL （ Underwriter Laboratories Inc. ）采用科学的测试方法来研究确定各种材料、装置、产品、设备、建筑等对生命、财产有无危害和危害的程度；确定、编写、发行相应的标准和有助于减少及防止造成生命财产受到损失的资料，同时开展实情调研业务。 以上 5 种认证的标识依次见图 2.10 。 图 2.10 五种认证标识 7. 电气规格 (1) 额定电压 额定电压用来标明路由器能够正常工作的交流电源电压取值范围，不同国家的供电部门所提供的民用电网电压有所不同，所以选购者在选定路由器的时候还应注意额定电压取值范围，中国一般在 240 伏

30、特左右，日本一般在 110 伏特左右。 (2) 额定功率 额定功率是路由器持续工作时可以提供的最大功率，单位为瓦（ W ），或者使用千瓦（ KW ）为单位，额定功率是在持续正常工作中可以提供的最大功率，而不是说工作时一定需要这样的功率。实际上路由器在工作时的功率远远小于这个数值， 一般我们可以通过额定功率来确定相应供电设备如 UPS 、供电线路、过压过载保安器等设备的参数。 8. 外观参数 外观参数主要包括路由器的重量、长度、宽度、高度等参数，这些参数有便于选购相应标准的机架。 9. 环境参数 环境参数主要主要包括工作温度、工作湿度、工作高度、存储温度、存储湿度、存储高度等。任何交换机对环境都

31、有一定的要求，这些要求表示厂家通过多次测试得出的，能够使路由器正常工作的取值范围。通常通过空调来调整设备工作环境，以满足设备对环境要求 2.4 路由器使用选型 构建或改造网络，其中的一项非常重要工作就是选择路由器。 路由器产品，按照不同的划分标准可分为多种类型。例如按性能档次分为高、中、低档（端）路由器；从结构上可分为模块化路由器和非模块化路由器，从功能上分为骨干级路由器，企业级路由器和接入级路由器；按所处网络位置划分通常把路由器划分为边界路由器和中间节点路由器，从性能上可分为线速路由器以及非线速路由器。 要选择合适的路由器产品，网络规划技术人员既要了解路由器的的容量、每秒钟能处理多少数据包、

32、能否被集群等性能问题，还要注意路由器是否能够提供增值服务和其他各种服务，如 VPN 、 SLA 、 QoS 、 MPLS 、 Diffserv 和组播通信等。 对于用户来讲，则要根据用户的实际使用情况，首先确定是选择接入级、企业级还是骨干级路由器。这是用户选择的大方向。然后，再根据路由器选择方面的基本原则，来确定产品的基本性能要求。 2.3.1 骨干级高端路由器选型 骨干路由器是 Internet 骨干网建设的核心设备。相对企业级路由器和接入路由器而言，骨干路由器是可运营的电信级路由器设备，要求其高可靠性、高扩展性和高性能的“三高”网络设备。由于骨干路由器主宰 Internet 骨干网原始带宽

33、，消除网络节点的带宽瓶颈，解决 Internet 骨干网日益面临的流量压力，是骨干路由器的重要任务。骨干路由器不仅是电信运营商网络建设的核心网络设备。随着宽带网络建设和行业信息化出现高潮， 骨干路由器除 Internet 传统应用领域外，骨干路由器应用场合正向运营商城域网络、行业专网、企业网络、校园网等领域渗透。 目前，高端骨干路由器市场，主要设备厂商有 Cisco 、华为、 Unisphere 和 Alcatel 等。 Cisco 仍然是高端路由器市场领导者；华为、 Juniper 是其高端路由器主要竞争对手，市场份额在不断扩大，成为打破高端路由器市场垄断的主力军；而锐捷、中兴、大唐和烽火将

34、成为高端路由器市场不容忽视的新生力量。 随着网络应用特别是视频、语音应用的快速发展，语音、视频和其他大数据量的数据类型都需要在已经融合的网络上频繁传输， IP 电话、视频会议、大容量数据库 群等应用促使对带宽的需求日益增长。万兆以太网（ 10GE ）技术的推出，提供了一种简单的带宽升级途径，解决了带宽不断增加的问题。从技术角度而言，用户 对万兆的需求也表现得非常明显。从整体网络的组网架构发展来看， 10G 是一个标志性的技术平台。 企业及校园网络应用的急剧增长，高校多媒体网络教学、数字图书馆等应用不断展开，企业及校园的骨干网承受着不断升级的压力，从当初的快速以太网到现在的千兆网络，很快将过渡到

35、万兆网络，利用 10GE 高速链路构建校园网、企业网的骨干链路和各分部与本部之间的连接，可实现端到端的以太网访问，进而提高传输效率为用户提供诸如多媒体业务、视频音频数据流、 SAN 等服务。万兆以太网路由器设备具有高带宽、低时延、网络管理简易等特性，非常适用于企业及校园骨干网建设。 目前能生产万兆企业路由器的厂家也有许多，下面我们主要以 Cisco 、华为以及锐捷三家产品为代表来说明之。 1.Cisco 的万兆路由器 (1) Cisco CRS-1 Cisco 的万兆路由器 Cisco CRS-1 的外观如图 2.18 所示。 图 2.18 Cisco CRS-1 外观（左边为 8 槽右边为

36、16 槽） Cisco CRS-1 采用了 Cisco IOS XR 软件，这是一个独特的自恢复式自我防御操作系统，可实现不间断运行，并能将系统容量扩展到 92Tbps 。 Cisco CRS-1 主要包括两个组件；线路卡机架和交换矩阵机架。它们的组合让 Cisco CRS-1 可以从 16 个 40Gbps 插槽拓展到 1152 个 40Gbps 插槽分布在 72 个通过 8 个矩阵机架互联的线路卡机架中。所有这些组件都工作在同一个系统中。 Cisco CRS-1 单机架系统包括单个 16 插槽的线路卡机架，总交换容量为 1.2Tbps 。线路卡机架是通过一个采用中间背板设计的线路卡机箱构建

37、的。 Cisco CRS-1 多机架系统包括 2 到 72 个 16 插槽的线路卡机架和 1 到 8 个交换矩阵机架，总交换容量高达 92Tbps 。线路卡机架只与交换矩阵卡机架相连。三级 交换的第二级在此进行。 (2) Cisco XR 12000 系列 Cisco XR 12000 系列提供安全虚拟化、连续系统运行和多服务扩展，能提供每插槽容量可以从 2.5Gbps 扩展到 n10Gbps 的智能路由解决方案，最终建立 IP 下一代 / 多协议标签交换 (MPLS) 网络。该系列的外观如图 2.19 所示。 图 2.19 Cisco XR 12000 外观 Cisco XR 12000 系

38、列采用了 Cisco IOS XR 软件，电信运营商能够将一台路由器虚拟划分为多个独立的物理和逻辑分区，以便隔离公用和专用服务。 Cisco IOS XR 软件是一种独特的自治愈和自防御操作系统.2. 华为 NetEngine 5000E 万兆路由器 NE5000E 采用无阻塞交换网络，单机系统接口容量可达 1.28Tbps ，支持高密度 10G / 40G 接口。提供 64 个线速 10G POS 接口，或者 16 个线速 40G 接口，转发性能高达 1600Mpps 。 NE5000E 通过光背板互连方式实现容量扩展，支持多机框的级联，接口容量可扩展为 80Tbps ，提供 4096 个线

39、速 10G POS/10GE 接口，或者提供 1024 个线速 40G POS 接口。关键硬件组件都提供冗余备份，提供运营级的基于状态的热切换和不中断转发功能；所有组件具备热插拔功能；采用无源背板设计；提供热补丁技术， 实现软件平滑升级；提供 IP/MPLS 快速重路由、虚拟路由冗余协议（ VRRP ） RPR 自愈环网 (IPS) 等保护机制，有效地保证网络运行的高可靠，可 以实现 99.999% 的系统可用性。 Quidway NetEngine 5000E 核心路由器是华为公司面向互联网骨干节点、城域网核心节点以及数据互联中心节点推出的顶级核心路由器产品。 NE5000E 秉承第五代路由

40、器理 念，基于网络处理器技术、 ASIC 技术、 IPv6 技术和光背板互连技术，采用分布式和可扩展性设计，具备海量交换容量和超高转发性能，全面满足新一 代互联网对带宽性能、服务质量、业务提供能力的需要。 NE5000E 所具备的高性能、丰富业务特性、高可靠性和模块化扩展性，给网络带来更多价值，是下一代互联网的理想选择。 3. 锐捷 RG-S6800E 锐捷 RG-S6800E 路由器的外观如图 2.20 所示。 图 2.20 锐捷 RG-S6800E 外观 RG-S6800E 是锐捷推出的基于 NP+ASIC 构架的新一代多业务万兆核心路由交换机， RG-S6800E 在保障高性能大容量的基

41、础上提供强大的安全防护能力，并且拥有业务按需叠加扩展能力，达到业务和性能并重的设计需求。目前提供 10 竖插槽设计和 6 横插槽设计两种主机： RG-S6810E 和 RG-S6806E 。 RG-S6800E 系列多业务万兆核心路由交换机提供 2.4T/1.2T 背板带宽，并支持将来扩展到 4.8T/2.4T 的能力，高达 857Mpps/428Mpps 的二 / 三层包转发速率可为用户提供高速无阻塞的数据交换，强大的交换路由功能、安全智能技术可同锐捷各系列交换机配合，为用户提供完整的端到端解决方案，是大型网络核心骨干和大流量节点交换机的理想选择。 RG-S6800E 交换机通过第三代高性能

42、引擎可硬件支持策略路由、 IPV6 等协议，并可扩展支持 MPLS 、 load balancing 、 NAT 、 VPN 、 Firewall 、 IDS 、 web cache redirect 等丰富的业务功能，满足客户环境灵活而复杂的不同应用需求。 2.3.2 企业级和接入级路由器选型 企业路由器是一个企业网络的中枢设备，是企业数据路由、对外界进行数据交流的主要通道，它的好坏直接影响企业通信的效率，选择路由器产品就是要选择适合用户实际需要的高性价比产品。中端企业级路由器主要适用于大中型企业和 Internet 服务供应商，或者分级系统中的中级系统，其主要目标是以尽量便宜的方法实现尽可

43、能多的端点互连，并且进一步要求支持不同的服务质量。 接入级路由器主要是把小型局域网进行远程互连或接入 Internet ，主要应用于小型企业客户。 Cisco 2600 系列以下基本上算是接入级的路由器。 下面只讨论企业级路由器的选型。 1. 企业级路由器的选购策略 在选购企业级路由器时，选购策略一般要考虑以下三个方面 : (1) 制造商的技术能力 目前，国内的中低端企业路由器市场除了老牌的国外厂商之外，涌现了很多国产品牌，华为、实达、神州数码、迈普等。因此，用户选择路由器产品组建自己的网络时，要多方考察设备制造企业的能力。这些能力包括产品本身的能力，如性能、功能、价格 ; 整体方案能力，如安

44、全性、可管理性、可靠性、稳定性 ; 以及厂商的规模、服务能力、后续开发能力等。充分了解设备制造企业，对用户未来面对产品升级和网络维护服务等都大有好处。 高端企业路由器市场上国外厂商具有一定的技术优势，但国内的联想、实达、华为已具有与国外产品相抗衡的技术能力。 (2) 路由器产品的性价比 首先是考虑应用因素 : 骨干路由器需要高性能、高速度；中小企业网的主要目标是以尽量便宜的方法实现尽可能多的端点互连，其次才要求支持不同的服务质量。 选购企业级路由器成败的关键在于这个设备是否能提供大量端口且每端口的造价很低，是否容易配置，是否支持 QoS ，采购时企业级路由器应有效支持广播和组播 ; 骨干路由器

45、与仅支持 IP 协议的路由器不同，企业网络要处理历史遗留的各种 LAN 技术，支持多种协议 ( 包括 IP 、 IPX 和 VLAN) ，支持防火墙、包过滤以及大量的网络管理技术、安全策略和 VLAN 等。 另外，接入路由器连接小型企业客户。企业用户选购接入路由器时要注意该产品是否支持多种异构和高速端口，并能在各个端口运行多种协议，同时还应具有避开电话交换网的功能。 (3) 企业自身的需求 选择路由器时，首先考虑的是企业自身的需求，主要表现在下面 9 个原则 : 实用性原则 采用成熟的、经实践证明其实用性的技术。这能满足现行业务的管理，又能适应 3 5 年内业务发展的要求。 可靠性原则 设计详

46、细的故障处理及紧急事故处理方案，保证系统运行的稳定性和可靠性。 标准性和开放性原则 网络系统的设计符合国际标准和工业标准，采用开放式系统体系 (OSI) 结构。 先进性原则 所使用的设备应支持 VLAN 划分技术、 HSRP( 热备份路由协议 ) 技术、 OSPF( 最短路径优先 ) 技术和 EIGRP 路由协议等，保证网络的传输性能和路由快速收敛性，抑制局域网内的广播风暴，减少数据传输延时。 安全性原则 系统具有多层次的安全保护措施，可以满足用户身份鉴别、访问控制、数据完整性和保密性传输等要求。 扩展性原则 在业务不断发展的情况下，中心交换系统和路由系统可以不断升级和扩充，并保证系统的稳定运

47、行。 经济性原则 系统在保证性能强大、同时，还应充分考虑经济性，选用具有最佳性价比的产品。 可管理性原则 网络设备支持标准的管理协议，可以使用网管软件和设备对整个网络进行有效的集中管理和维护。 灵活性原则 网络设备可以灵活使用，只要简单更改设置就可以完成网络设备的 IOS 升级，各种新的特性就能够得到充分利用。 2. 选择企业级路由器要注意的事项 根据路由器在企业网络中发挥作用的不同，选购边缘 ( 接入 ) 路由器或者骨干 ( 核心 ) 路由器。企业路由器一般都要具备高吞吐量，处理器强大，数据缓存大，功能多，可靠性高，安全性高等特性。因此选择时要注意以下几点。 (1) 路由器的性能、冗余性和稳

48、定性 路由器的性能决定了路由器的工作效率，也决定了用户在建网时所考虑的数据承载量和应用。当前，路由器的路由方式主要有两种 : 软件方式和硬件转发。软件方式通常采用集中式路由 ; 硬件转发又分为集中式硬件转发和分布式硬件转发，后者代表了新一代网络所需要的特性。 在考虑路由器高性能的同时，还必须考虑到路由器的硬件冗余性和稳定性。完全冗余设计的路由器产品将大大提高设备运行的可靠性，同时，稳定的软件系统也确保了用户的应用。 (2) 访问方式的选择 一般来说，访问方式有以下几类 : 根据载波信号种类分有数字与模拟两种 ; 根据连接方式分有交换和专线两种。如果通信量很大，且不经常波动，又要求有稳定的连接，可以考虑使用专线，协议主要有 Frame Relay 、 DDN 、 X.25 或 XDSL 。 （ 3 ）路由器的接口种类 考虑到企业网络建设的连续性、兼容性和目前宽带应用的高速带宽，核心路由器的主要接口在一个设备中能够同时支持多种接口类型。例如，各种铜缆和光纤接口的百兆以太网、千兆以太网、 ATM