出口路由器站在「所有流量都要过」的位置上,四个数字决定它撑不撑得住。 四个数字里最容易踩坑的是 IPsec 吞吐:标称 10 G 的机器,开了 VPN 可能只剩 1 G。
上一节选交换机看「口数与收敛比」,这一节选路由器看的东西完全不同。 因为路由器不是「接多少台」,而是「所有流量都得从它这里过」。
一、要看四个数
要看的数 怎么估 不够会怎样
NAT 会话数 人数 × 每用户连接数 新连接被拒 IPsec 吞吐 分支带宽 × 并发隧道数 VPN 一开就卡 包转发率 小包占比 × 线速 pps 语音类应用抖动 路由表容量 缺省路由 + 明细路由 学不全,部分网段不通
四个数里前两个最容易被低估:NAT 会话数看着和防火墙一样,但出口的会话老化更快、新建更密。 IPsec 吞吐则经常被当成「和普通吞吐一样」,实际差三倍以上。
二、按规模分三档
规模 NAT 会话 IPsec 吞吐 接口
100 人 100 条 40 Mbps 2 个千兆 1000 人 2000 条 400 Mbps 4 千兆 + 2 万兆 5000 人 10000 条 2000 Mbps 2 万兆 + 4 千兆
注意这里的 IPsec 吞吐是「所有分支加起来」: 20 个分支各 100 Mbps,就需要 2000 Mbps 的加密吞吐。 而这个数字通常只有标称吞吐的五分之一到三分之一。
所以「出口该买多大」的答案,往往由「分支多少」决定,不由「人数多少」决定。 这是路由器选型与交换机选型最大的不同。
三、上下行不对称这件事
家用与中小企业宽带上行通常只有下行的十分之一到五分之一。 出口路由器再强,也顶不住运营商那条上行。
所以「内网很快、外网很慢」这个抱怨,八成不是路由器的问题: 是上行带宽就这么点,加上 TCP 的拥塞控制,上传自然会慢。
判断方法很简单: 同时测上传与下载,如果下载满速、上传只有标称的一半不到,那就是运营商的账,不是设备的账。
而工程上的对策也不是换设备:要么加一条上行、要么把大上传的业务(备份、网盘)放到非高峰。
四、动手 Demo:路由器选型,出口这台要看四个数
这段按 1000 人、20 个分支的规模算 NAT 会话与 IPsec 吞吐,再列三个规模档的典型配置。
users, per = 1000, 40
nat = users * per
P(u" NAT 会话:1000 × 40 = %d 条,按 2 倍留余量 = %d 条。"
% (nat, nat * 2))
tunnels, bw = 20, 100
ipsec = tunnels * bw
P(u" IPsec 吞吐:%d × %d = %d Mbps" % (tunnels, bw, ipsec))
实跑输出:
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路由器选型,出口这台要看四个数
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**出口路由器与内网交换机的要求完全不同。**
**它站在「所有流量都要过」的位置上,四个数字决定它撑不撑得住。**
要看的数 怎么估 不够会怎样
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NAT 会话数 人数 × 每用户连接数 新连接被拒
IPsec 吞吐 分支带宽 × 并发隧道数 VPN 一开就卡
包转发率 小包占比 × 线速 pps 语音、游戏类应用抖动
路由表容量 缺省路由 + 明细路由 学不全,部分网段不通
**按 1000 人、20 个分支的规模算一遍**:
NAT 会话:1000 × 40 = 40000 条,建议按 2 倍留余量 = 80000 条。
IPsec 吞吐:20 个分支 × 100 Mbps = 2000 Mbps,也就是 2.0 Gbps。
**这一项最容易踩坑**:标称「10 G 吞吐」的路由器,开启 IPsec 后可能只剩 1 G。
因为加密要走 CPU 或专用加密卡,不是 ASIC 直通。
**三个规模档的典型配置**:
规模 NAT 会话 IPsec 吞吐 接口
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100 人 100 条 40 Mbps 2 个千兆
1000 人 2000 条 400 Mbps 4 个千兆 + 2 个万兆
5000 人 10000 条 2000 Mbps 2 个万兆 + 4 个千兆
**出口选型还有一件容易忽略的事:上下行不对称。**
家用与中小企业宽带上行通常只有下行的十分之一到五分之一。
出口路由器再强,也顶不住运营商那条上行。
**所以「内网很快、外网很慢」这个抱怨,八成不是路由器的问题。**
**一句话总结**:出口这台不是比参数,是比「最差的那一项够不够」。
**四项里有一项不够,整台设备就白买。**
「按 2 倍留余量」这个做法值得学:会话数是估出来的,估的东西就要留余量。 而留多少取决于「估得准不准」,不是「越多越好」。
第二段那个乘法最容易被忽略:很多人算 IPsec 只看「一条隧道多少带宽」,忘了乘分支数。 20 个分支各 100 Mbps,加起来就是 2 Gbps——而这个数字已经超过很多中端路由器的加密能力。
一句话总结这一节:出口这台不是比参数,是比「最差的那一项够不够」。 四项里有一项不够,整台设备就白买。
30 秒实验
- 数一下你单位有几个分支机构、各需要多少带宽。
- 按「分支带宽 × 分支数」算一下需要的 IPsec 吞吐。
- 同时测一下上传与下载速度,看差多少倍。
常见误区
- 以为路由器吞吐等于 IPsec 吞吐。开 VPN 后通常只剩五分之一到三分之一。
- 忘了乘分支数。IPsec 吞吐是「所有隧道加起来」,不是单条。
- 把「外网慢」归罪于路由器。先看运营商的上行带宽是多少。
自测三问(点开对答案)
1. 出口路由器要看的四个数是什么? —— NAT 会话数、IPsec 吞吐、包转发率、路由表容量。 2. 20 个分支各 100 Mbps,需要多少 IPsec 吞吐? —— 2000 Mbps,也就是 2 Gbps;这个数通常已超过中端路由器的加密能力。 3. 为什么「内网快、外网慢」多半不是路由器的问题? —— 因为宽带上下行不对称,上行往往只有下行的十分之一到五分之一。下一节:防火墙产品的选择——功能一开,吞吐就掉。
- ☐ (本节完,下一节 07.05.03 防火墙产品的选择)