📡 第三章 路由器和它庞大的功能
📄 一句话概括

分档看「转发能力」而不是「接口速率」——接口速率只说明单口能进多快。 从低端到核心,pps 涨 3 万倍,吞吐涨 10 万倍。

📝 本节和前面几节的关系

上一节讲设备形态,这一节讲性能档位。这是采购时最直接的一刀。 这一节要算:各档位的 pps 与吞吐,以及「一台设备能带多少用户」。

一、五个档位

低端(家用、小分支):0.1 Mpps,几百 Mbps。 中端(企业分支):2 Mpps,1 到 4 Gbps。 高端(企业总部):30 Mpps,20 到 100 Gbps。 运营商边缘:300 Mpps,400 Gbps 到 1 Tbps。 运营商核心:3000 Mpps,数 Tbps。

注意「吞吐涨得比 pps 快」:因为高端设备的平均包更长。运营商骨干上大包多,企业网小包多。

二、算「能带多少用户」

按每个用户峰值 5 Mbps、并发率 30% 估:1 Gbps 出口能带约 666 个用户,10 Gbps 约 6666 个。

这个算法很粗,但它说明一件事:出口带宽决定用户数。 而路由器选型要按「出口带宽 × 1.5」留余量——因为突发流量会短时超标。

但真正容易卡住的不是带宽,是会话数:每人几十条连接,几千人就是几十万条。 便宜的设备带宽够、会话表不够,人一多就建不了新连接。

三、动手 Demo:五档性能与三种出口的带机量

这段列五个档位的 pps 与吞吐,再按「每用户 5 Mbps、并发 30%」算 1/10/100 Gbps 出口的带机量。

for name, gbps in ((u"1 Gbps 出口", 1), (u"10 Gbps 出口", 10),
                    (u"100 Gbps 出口", 100)):
    users = gbps * 1000 / (5 * 0.3)
    P(u"  %s:%s 个用户。" % (name, format(int(users), u",")))

实跑输出:

--------------------------------------------------------------------
按性能分档,一台路由器能扛多少
--------------------------------------------------------------------
**「高性能」这个词没有意义,必须换成「多少 pps、多少 Gbps」。**这一节把档位算出来。

**分档的依据是「转发能力」,不是「接口速率」**——因为接口速率只说明「单口能进多快」,
转发能力才说明「整机能出多快」。

  档位                     典型 pps      典型吞吐              典型场景
  ---------------------------------------------------------------------------
  低端(家用/小分支)     0.1 Mpps      几百 Mbps             上网、VPN
  中端(企业分支)         2 Mpps        1~4 Gbps              分支出口
  高端(企业总部)         30 Mpps       20~100 Gbps           总部出口
  运营商边缘               300 Mpps      400 Gbps~1 Tbps       城域网汇聚
  运营商核心               3000 Mpps     数 Tbps~数十 Tbps     骨干

**注意这个规律**:从低端到核心,pps 涨了 3 万倍,吞吐涨了 10 万倍。
**为什么吞吐涨得更快?因为高端设备的平均包更长**——运营商骨干上大包多,企业网小包多。

**算一下「一台设备能带多少用户」**:假设每个用户峰值 5 Mbps、并发率 30%:

  1 Gbps 出口:666 个用户。
  10 Gbps 出口:6,666 个用户。
  100 Gbps 出口:66,666 个用户。

**这个算法很粗,但它说明一件事**:出口带宽决定用户数,
**而路由器选型要按「出口带宽 × 1.5」留余量**——因为突发流量会短时超过平均值。

「带机量」这个数不要当成承诺:它假设「所有人同时在线且都在用」。 实际值通常高一到两倍,因为并发率常常低于 30%。

但反过来会有「瞬时过载」:一个视频会议开始、一个补丁包推送, 几十个人同时下载,瞬时带宽能翻几倍。 所以 ×1.5 的余量不是浪费。

最后一句要记住:选型的瓶颈常常不是带宽,是会话数。 「网页打不开但 ping 得通」这个症状,八成就是会话表满了。

30 秒实验

  1. 查你的出口带宽与路由器型号。
  2. 看路由器的「并发会话数」规格。
  3. 数一下高峰期有多少人在线。

常见误区

  1. 只看接口速率不看 pps。满负载会排队。
  2. 只看带宽不看会话数。人一多就建不了连接。
  3. 不留余量。突发流量会超标。
自测三问(点开对答案) 1. 分档为什么看 pps 而不是接口速率? —— 接口速率只说明单口能进多快,pps 才说明整机能出多快。 2. 1 Gbps 出口大概能带多少用户? —— 按 5 Mbps 峰值、30% 并发,约 660 个。 3. 为什么「网页打不开但 ping 通」常是会话表满? —— ping 不占会话表,而新建连接需要表项。

下一节:运营商的四层路由器,各在哪儿。

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