网络-Cisco最新1800、2800SeriesRouter性能对比测试

1、. 测试概述Cisco 1800 Series Router 和 Cisco 2800 Series Router 都是思科公司最新的 Router 产品，为 了了解这两款路由器的性能情况，我们选取了比较具有代表性的Cisco 1841和Cisco 2811两台路由器和我司产品进行性能对比测试。 由于时间有限， 我们只针对这两款路由器的部分性 能进行了测试。这次对比测试主要针对路由器的2-3层基本转发性能、IPSec各种加密算法下的Data Performanee、IPSec的通道容量(Tunnel Capacity )、加密卡对各种加密算法性能的 影响和4-7层基于TCP/IP协议栈的状态数

2、据流性能对比进行。具体性能对比测试包括： Cisco 2811主控板上两个FE口双向、单向普通报文转发性能 Cisco 2811 16口接口板(NM-16ESW-PWR-1G)上的FE对主控板FE双向、单向普通报 文转发性能 Cisco 2811 16口接口板(NM-16ESW-PWR-1G)上两个FE口双向、单向普通报文转发 性能 Cisco 2811 16口接口板(NM-16ESW-PWR-1G)上的GE寸10个FE (不包括主控板)双 向、单向普通报文转发性能 Cisco 2811 16口接口板(NM-16ESW-PWR-1G)上的 GE寸 10个FE (包括主控板) 双向、 单向普通报

3、文转发性能 Cisco 2811 16口接口板(NM-16ESW-PWR-1G)上的 16个FED Full Mesh 普通报文转 发性能 Cisco 1841主控板上两个FE口双向、单向普通报文转发性能 Cisco 2621主控板上两个FE口双向、单向普通报文转发性能 Cisco 3745主控板上两个FE口双向、单向普通报文转发性能 Huawei-3Com AR46 Router主控板上两个FE 口双向、单向普通报文转发性能 Huawei-3Com AR46 Router接口板上两个FE 口双向、单向普通报文转发性能 Huawei-3Com AR2811 Router主控板上两个FE口双向、

4、单向普通报文转发性能 各款 Router在 IPSec的各种加密算法(DES, 3DES, AES128 位，AES192位，AES256 位)下的 Data Performance 加密卡对各款 Router在IPSec的各种加密算法（DES, 3DES, AES128位，AES192位，AES256位）下的 Data Performanee的影响 各款 Router IPSec Tunnel Capacity 性能对比测试各款Router 4-7层基于TCP/IP协议栈的状态数据流性能对比二 . 对比测试产品、模块和软件版本选择1. 产品选择（1）这次对比测试我们主要是为了了解思科最新路由

5、器 Cisco 1800 Series和Cisco 2800 Series 的性能情况，我们拿到的测试产品是这两个系列中比较有代表性的Cisco 1841和Cisco 2611。（2）为了了解思科新旧产品之间的性能差异，我们选取了Cisco 2600 Series Router和 3700Series Router中的2621和3745进行对比。（ 3）在与我司产品进行性能对比时，我们选取的是 Huawei-3Com AR28 Series Router 和 Huawei-3Com AR46 Series Router 。2. 模块选择（1） 在对Cisco 2811 Router转发性能进行

6、测试时，我们选取了一款In terface Module（NM-16ESW-PWR-1G）来测试接口板转发性能以及接口板和主控板之间的转发性能。在这个接口板上，集成了一个千兆电口GE和16个百兆电口 FE，其中这16个FE可以分别作为二层交换接口 （也就是说可以当成一个小交换机使） ，同时思科做的比较好的地方是这16个百兆电口可以同时作为16个完全独立的三层路由器接口使用。这块板卡上的GE 口不能直接作为三层路由接口来使，但可以方便地把它加入 VLAN ，然后作为三层路由接口使用。（2）在对Cisco 1841 Router进行IPSec各种加密算法 Data Performanee性能测试时

7、，我们拿 到了一款型号是AIM-VPN/BPII-PLUS 的加密卡。这个加密卡是专门用于提高 1841 Router的 IPSec在 DES、3DES、AES加密算法下转发性能的，在测试过程中我们对比了没有加密卡和 有加密卡的性能。（3）为了了解Cisco的这块加密卡对性能的影响情况，测试过程中，我们选取了一款我司AR28 Series Router上的IPSe功口密卡进行对比测试。我们这块 AR28上的加密卡型号如下：SLOT 2 NDEC(Hardware)1.0, (Driver)2.1, (Cpld)2.03. 软件版本选择( 1) Cisco 2811 Router IOS ver

8、sion:Router#show versionCisco IOS Software, 2800 Software (C2800NM-ADVSECURITYK9-M), Version 12.3(11)T, RELEASE SOFTWARE (fc2)Technical Support: Copyright (c) 1986-2004 by Cisco Systems, Inc.Compiled Sat 18-Sep-04 12:53 by eaarmasROM: System Bootstrap, Version 12.3(8r)T7, RELEASE SOFTWARE (fc1)Route

9、r uptime is 1 minuteSystem returned to ROM by power-onSystem image file is flash:c2800nm-advsecurityk9-mz.123-11.T.binThis product contains cryptographic features and is subject to United States and local country laws governing import, export, transfer and use. Delivery of Cisco cryptographic produc

10、ts does not imply third-party authority to import, export, distribute or use encryption. Importers, exporters, distributors and users are responsible for compliance with U.S. and local country laws. By using this product you agree to comply with applicable laws and regulations. If you are unable to

11、comply with U.S. and local laws, return this product immediately.A summary of U.S. laws governing Cisco cryptographic products may be found at: If you require further assistance please contact us by sending email to export.Cisco 2811 (revision 53.50) with 249856K/12288K bytes of memory.Processor boa

12、rd ID FHK0840F0NS18 FastEthernet interfaces1 Gigabit Ethernet interface1 Virtual Private Network (VPN) ModuleDRAM configuration is 64 bits wide with parity enabled. 239K bytes of non-volatile configuration memory. 62592K bytes of ATA CompactFlash (Read/Write)Configuration register is 0x2102( 2) Cisc

13、o 1841 Router IOS version:Router#show versionCisco IOS Software, 1841 Software (C1841-ADVIPSERVICESK9-M), Version 12.3(8)T4, RELEASE SOFTWARE (fc2)Technical Support: Copyright (c) 1986-2004 by Cisco Systems, Inc.Compiled Thu 02-Sep-04 21:36 by eaarmasROM: System Bootstrap, Version 12.3(8r)T8, RELEAS

14、E SOFTWARE (fc1)Router uptime is 1 minute System returned to ROM by power-on System image file is flash:c1841-advipservicesk9-mz.123-8.T4.binThis product contains cryptographic features and is subject to United States and local country laws governing import, export, transfer and use. Delivery of Cis

15、co cryptographic products does not imply third-party authority to import, export, distribute or use encryption. Importers, exporters, distributors and users are responsible for compliance with U.S. and local country laws. By using this product you agree to comply with applicable laws and regulations

16、. If you are unable to comply with U.S. and local laws, return this product immediately.A summary of U.S. laws governing Cisco cryptographic products may be found at: If you require further assistance please contact us by sending email to export.cisco 1841 (revision 4.1) with 118784K/12288K bytes of

17、 memory. Processor board ID FHK084320B02 FastEthernet interfaces1 Virtual Private Network (VPN) Module DRAM configuration is 64 bits wide with parity disabled. 191K bytes of NVRAM.62592K bytes of ATA CompactFlash (Read/Write)Configuration register is 0x2102(3)我司 AR28 Router 软件版本如下： Quidway-hidecmdv

18、Routing Platform SoftwareVersion AR28-30 8040V300R003B02D001 (COMWAREV300R002B12D002), RELEASE SOFTWARECompiled Oct 21 2004 19:56:19 by SunYu我司AR46 Router软件版本如下：200_ar46_80_2-hidecmdvRouti ng Platform SoftwareVersion AR46-80 8040V300R003B03D001 (COMWAREV300R002B13D001), RELEASESOFTWARECompiled Nov 2

19、0 2004 10:50:38 by sunyu说明：在本报告所列举的测试结果中，我司路由器的转发性能和AR28的IPSec TunnelCapacity是以前的测试报告中得到的，不是上述两个版本上的测试结果。(1) 在本次性能对比测试过程中，我们所有测试内容都是针对单机测试进行的，因此测试网络拓扑结构很简单，基本上都是测试仪器和DUT直连，具体如下:(2) 在本次性能对比测试中，由于要用到以前的一些测试结果，因此我们使用的测试仪器与以前测试尽量保持一致。在进行2-3层普通报文转发性能测试时，我们使用的测试仪器是Spire nt 的 Smartbits，测试软件使用的是SmartFlow，测试

20、流量是普通IP数据流，测试时间是30秒。在针对IPSec的各项测试中，由于 Cisco的每种Router我们只有一台，所以我们没有进行两台DUT的背靠背测试。 我们使用的测试工具是 Spire nt的TeraVPN，用测试仪器模拟VPN的一端，测试 DUT 的 IPSec在各种加密算法下的 Data Performanee和 IPSec Tunnel Capacity。在进行4-7层基于TCP/IP协议栈的状态流量性能测试时，我们选取了IXIA公司的IxChariot，流量模型是基于 TCP的流量，测试内容是 High_Performance_Throughput。四 . 测试过程及结果1.

21、2-3 层普通报文转发性能对比测试2-3层普通报文转发性能测试主要针对各种路由器主控板转发性能、接口板转发性能以 及接口板与主控板之间的转发性能进行。1.1 Cisco 2811 Router 主控板Cisco 2811 主控板上两个 FE 口双向普通报文转发性能64128256512102412801518Throughput51.562589.84375100100100100100Rx fps1534601517639058046992239461923116255Tx fps1534601517639058046992239461923116255Cisco 2811 主控板上两个 F

22、E 口单向普通报文转发性能64128256512102412801518Throughput100100100100100100100Tx fps1488108445945290234961197396158127Rx fps14881084459452902349611973961581271.2 Cisco 2811 Router 接口板Cisco 2811 16口接口板（NM-16ESW-PWR-1G）G上的GE寸10个FE双向（不包括主控板）64128256512102412801518Throughput1.56252.343753.906254.68755.468755.46875

23、5.46875Rx fps4650239590353822202613094105168888Tx fps4650239590353822202613094105168888Cisco 2811 16口接口板（NM-16ESW-PWR-1GIG上的GE寸10个FE单向（不包括主控板）64128256512102412801518Throughput4.68757.812510.937512.513.2812514.062514.0625Rx fps69754659834953529370159011352111429Tx fps697546598349535293701590113521114

24、29Cisco 2811 16口接口板（NM-16ESW-PWR-1GIG上两个FE 口双向普通报文转发性能64128256512102412801518Throughput 26.562540.62556.2564.8437570.312571.0937571.875Rx fps79055686235095130472168371367211683Tx fps79055686235095130472168371367211683Cisco 2811 16口接口板（NM-16ESW-PWR-1GIG上两个FE 口单向普通报文转发性能64128256512102412801518Throughp

25、ut57.812582.8125100100100100100Rx fps860316994345290234961197396158127Tx fps860316994345290234961197396158127Cisco 2811 16口接口板(NM-16ESW-PWR-1G)G上 16个FE 口 Full Mesh 普通报文转发性能64128256512102412801518Throughput2.343753.1255.468757.031258.593758.593758.59375Rx fps62761474914455429713185131487212546Tx fps6

26、27614749144554297131851314872125461.3 Cisco 2811 Router 接口板与主控板之间Cisco 2811 16口接口板（NM-16ESW-PWR-1GIG上的GE寸10个FE双向（包括主控板）64128256512102412801518Throughput1.56252.343753.906254.68755.468755.468755.46875Rx fps4650239590353822202613094105168888Tx fps4650239590353822202613094105168888Cisco 2811 16口接口板（NM-

27、16ESW-PWR-1GIG上的GE寸10个FE单向（包括主控板）64128256512102412801518Throughput4.68757.0312510.1562513.2812514.062514.8437514.84375Rx fps69754593854599731205168371427212064Tx fps69754593854599731205168371427212064Cisco 2811 16口接口板（NM-16ESW-PWR-1GIG上的1个FE对主控板上1个FE双向普通报文转发性能64128256512102412801518Throughput29.6875

28、49.2187576.5625100100100100Rx fps88356831406935046992239461923116255Tx fps88356831406935046992239461923116255Cisco 2811 16口接口板（NM-16ESW-PWR-1GIG上的1个FE对主控板上1个FE单向普通报文转发性能64128256512102412801518Throughput61.7187591.40625100100100100100Rx fps918437720145290234961197396158127Tx fps9184377201452902349611

29、973961581271.4 Cisco 1841 Router 主控板Cisco 1841 主控板上两个 FE 口双向普通报文转发性能64128256512102412801518Throughput44.5312577.34375100100100100100Rx fps1325331306489058046992239461923116255Tx fps1325331306489058046992239461923116255Cisco 1841 主控板上两个 FE 口单向普通报文转发性能64128256512102412801518Throughput92.18751001001001

30、00100100Rx fps1371848445945290234961197396158127Tx fps13718484459452902349611973961581271.5 Cisco 2621 Router 主控板Cisco 2621 主控板上两个 FE 口双向普通报文转发性能64128256512102412801518Throughput5.468759.37515.62523.437532.812534.37534.375Rx fps16276158361415311014785766115588Tx fps162761583614153110147857661155881.

31、6 Cisco 3745 Router 主控板Cisco 2621 主控板上两个 FE 口双向普通报文转发性能64128256512102412801518Throughput46.0937581.25100100100100100Rx fps1371841372479058046992239461923116255Tx fps13718413724790580469922394619231162551.7 Huawei-3Com AR46 Router 主控板AR46 主控板上两个FE 口双向普通报文转发性能25651210241280151864128Throughput95.312510

32、099.21875100100100100AR46 主控板上两个 FE 口单向普通报文转发性能64128256512102412801518Throughput1001001001001001001001.8 Huawei-3Com AR46 Router接口板AR46 接口板上两个FE 口双向普通报文转发性能64128256512102412801518Throughput21.0937534.37554.687582.0312599.21875100100AR46 接口板上两个FE 口单向普通报文转发性能76128256512102412801518Throughput42.9687561

33、.7187593.7599.218751001001001.9 Huawei-3Com AR2811 主控板AR2811主控板上两个FE 口双向普通报文转发性能64128256512102412801518Throughput21.87536.7187564.84375100100100100只2811主控板上两个FE 口单向普通报文转发性能64128256512102412801518Throughput42.9687574.2187599.2187596.0937599.2187599.218751001.10 2-3层普通报文转发性能结果分析512 10241280 1518(1 )为了

34、了解Cisco新旧硬件产品和新旧IOS之间的性能差异，我们特别把Cisco 2600 Series64128256512102412801518Throughput51.562589.84375100100100100100Rx fps1534601517639058046992239461923116255Tx fps1534601517639058046992239461923116255Router的2-3层普通报文转发性能数据拿出来与Cisco 2800 Series做比较。从测试结果中我们可以清晰的看出，新产品 2811比老产品 2621转发性能大幅度提高(请比较下面两组数据)：Ci

35、sco 2811主控板上两个FE 口双向普通报文转发性能Cisco 2621主控板上两个FE 口双向普通报文转发性能64 128 256Throughput5.468759.37515.62523.437532.812534.37534.375Rx fps16276158361415311014785766115588Tx fps16276158361415311014785766115588仅从2-3层普通转发这一点上看，Cisco 1841 Router已经超过了我司AR2811主控板和AR46接口板的转发性能。AR2811主控板上两个FE 口双向普通报文转发性能6412825651210

36、2412801518Throughput21.87536.7187564.84375100100100100AR46 接口板上两个FE 口双向普通报文转发性能64128256512102412801518Throughput21.0937534.37554.687582.0312599.21875100100（2） 我司对AR46路由器的主控板转发性能作了特殊优化，因此AR46主控板和接口板转发 性能上存在明显差异。在对 Cisco 2811主控板与接口板转发性能测试时同样存在此种现象，也就是说Cisco 2811 Router主控板与接口板转发性能同样存在较大差异。（3） 16口接口板（NM

37、-16ESW-PWR-1GIG的板内转发性能没有想象中的理想，两个FED 对一测试时性能较控板大幅度下降。在进行 16口 Full Mesh 三层转发性能测试时，出现大量 丢包的现象，吞吐率较低。（4） Cisco 2811 Router接口板与主控板之间的转发性能也不是十分理想。无论是进行接口板 上1个千兆GE 口和10个百兆电口 FE （包括主控板）之间转发性能测试还是接口板上一个 FE 口和主控板上一个FE 口之间转发性能测试，吞吐率都比较低，有大量丢包的现象。（5） Cisco 1841 Router主控板上的两个FE 口之间的转发性能比较理想，要优于我司AR2811 主控板和AR46

38、接口板转发性能。2. IPSec 各种加密算法下的纯软件无加密卡 Data Performance 性能对比测试此项测试中，我们使用的测试工具是Spire nt的TeraVPN，用测试仪器模拟 VPN的一端,与DUT建立IPSec Tunnel,然后测试DUT的IPSec在各种加密算法下的 Data Performanee,以下测试都是双向数据流的测试结果，测试时间是1分钟，每种字节分别统计。关于TeraVPNIPSec Tunnel Data Performa nee 的说明请参见附录。2.1 Cisco 1841 RouterCisco 1841 Router:认证算法 MD加密算法 DE

39、S（软件无加密卡）TeraVPN IPSec Data Performance 测试 结果:PhKx S zsL4-7 Ddia Fjiwrdng Rale lbpsljL-? Fort Fh匕 IVb口5M4抽曰20936&178S12832298312298423GG& 328225565J18&6318a 70171Z7587511?113E84517 95BGZ2 00fiE23X532?26532297333350721350soMaa30346333日珈45232Cisco 1841 Router: 认证算法 MD加密算法 3DES（软件无加密卡）TeraVPN IPSec Dat

40、a Performance 测试结果：Pazkd SizeoldTwT 匚Ml Ktitcs RuL4-7DdLa Formdmg IdteL2-7 Purl fiat MbpG41G757邛a厂&326232&932CB3灼24&_279|2KE別托twe9L5391Z&1751Z1J11311713311T.Z5*J1JD37Wi2DG377乔旳2TnA2530 B71229M5779845733174Cisco 1841 Router: 认证算法 MD加密算法 AES128位 （软件无加密卡）TeraVPN IPSec Data Performance 测试结果:Pcckdl SOT朮1

41、3卄血怙$ ThTotal Kbytes FixW-7 Dalfl Forwaidna Adtc Hpsl L2-7 Pert Adc （Mbps1633710721404.5126329J943T340.G5tS程EEE5I3BT54413 071451212EM5317 12332t WB1C24223330ZE33352513133a.asa913031O0OS日SK4C.7555+4.712?Cisco 1841 Router: 认证算法 MD加密算法 AES19竝（软件无加密卡）TeraVPN IPSec Data Performance测试结果：=azk5- S E5 Mai Kb

42、ytes In* ota Kbvtci RkL4 7 2）ata Foiwaridrq Rate Ihbpil l_2 7 Pzrt Aals fbps-l扔1討921M22TG39导也123334173341743832&7292GE7E5Q7ED4110374511213?3i713234717 371321 G12110?4Z216抚dPIR29*12335：37Hfl135D:別泓昶30E刪44C4*羽3S35Cisco 1841 Router: 认证算法 MD加密算法 AES25竝（软件无加密卡）TeraVPN IPSec Data Performance测试结果：=adjeL 5；

43、占Tctdl Ktites IkTctdi KtMe： FixL4-7 3aid FWdidr a Rate Htpsl L2-? Pori Rae |Mbp=1W217CG&5636139231993&19943547$.7015236云刚16741D8S491115315112131.1 Bl1341 Fi117 CCS21 BEH5ll(E42315522S1552957733151171360305驱33S30?4Q2flS42.2 Cisco 2811 RouterCisco 2811 Router:认证算法 MD加密算法 DES(软件无加密卡)TeraVPN IPSec Data

44、Performance 测试结果：Peckei SiteI 口詁1 r血E TimTotal Kfeitcs AkLA-7 Delo Forwaidnia Hdtu Mjpsl L2-7 Port Adie (Mbpsl就240052O5114S0sorai13B斗03舟714ZI 冇1471251EE51223 1922|in?4?B757n35125733 4317|l35045J3ZFa)丘.233a43.3424Cisco 2811 Router: 认证算法 MD加密算法 3DES(软件无加密卡)TeraVPN IPSec Data Performance 测试结果：臥日SizeTal

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47、结果：Pazke 5ieFdtcl Kfcite-s T xF old Kble-s- R xL-7 qha Fci fta-di-ig F ate Mbps L2-7 Poit Fide (Mbps)6410273B29S2129105745-222511QL513255.Tmaii73Bil9 33211730751?147153147153I9 3QB?24 249=11(K4申刊轴27704036.XB340.9382135031516531&165504545L288BCisco 2811 Router: 认证算法 MD加密算法 AES25竝（软件无加密卡）TeraVPN IPSec

48、 Data Performance测试结果：F=* 冃 Si?eTaralKbjilBsTKL4-7Forward ng Rare (M?ps) L2-7 Poir =；孔(Mips)圉23532235B210307B.34813B35116EL13422967474174741aeottG1J .3534512147465阳刚213111C24257535403311031 GOSS31E0GS41.492145.2S12.3 Huawei-3Com AR2830 RouterHuawei-3Com 2830 Router:认证算法 MD加密算法 DES (软件无加密卡)TeraVPN IP

49、Sec Data Performance测试结果：Packet Sizer blalTkTotal Ktyle RsiL4 7 Data FcMYierding F atBlfMDpsJ L2- 7 Feri R ate (M bps!64i3n-51 706?4逊l12E23甫233433I0B175辭船2B41GO341GOQ545E1ZJGGM512莊532弱5辺10-H2102433790r押斶i?2ara1 a1360C+1SO1D41W136G631WHuawei-3Com 2830 Router:认证算法 MD加密算法 3DES (软件无加密卡)TeraVPN IPSec Data Performance测试结果：T xFDldKb/lc-& HiLX 7 仏记 Fcrftardi-ig Fate (MtpsL2 7 Port Rate (Mbp&)ElII0T2Bicrrs1 dO7J 72E3123191741317415134 3EE62K31M0JI 64)414755G11151214500EDO5lB3137CM2110R刃弼旨5T98S7SER W7135DB2I36B2taaed9B7313Huawei-3Com 2830 Router: 认证算法 MD5TO密算法 AES1