为什么硬件路由器比具有更好规格（RAM 和 CPU）的 Linux 路由器性能更好？

Question

我有一个最小的 CentOS 6.3、64 位作为网关，带有 4 个 NIC（1 Gbps），每个绑定在一起一个用于公共流量，另一个用于执行 NAT 的私有。它有 6 GB RAM 和 4 个逻辑内核。过去两年我们一直在使用它，没有任何问题。

我对硬件路由器没有任何经验，但我听说它们的 RAM 和 CPU 较少，并且使用闪存盘。低硬件配置的机器如何比具有更多 RAM 和 CPU 的机器性能更好（例如，处理更多的并发连接）？

除了 IOS 使用不同的方法来处理这个问题之外，还有哪些限制因素？

Answer 1

您可以跳过软件，直接让芯片处理任务，而不是使用通用 CPU 和特定任务的软件。

高性能网络硬件使用 ASIC 而不是软件来执行计算量大（但逻辑上相对简单）的任务，例如将 IP 地址与庞大的互联网路由表进行比较、检查 CAM 表以进行交换决策或根据 ACL 检查数据包. 这在那些对时间敏感的操作的速度上产生了巨大的差异，与通用 CPU 相比具有显着的优势。

总的来说，“速度”在这里是一个非常宽松的术语。我敢肯定，在很多情况下，PC 仍然可以像硬件一样“快”地完成操作，或者可能具有比硬件更长的恒定持续时间。但它确实归结为稳定性和“物超所值”-您仍然购买较少的 RAM/CPU 设备，但它可以从中获得更多收益，并且只做它需要做的事情，以便您获得稳定性 (2认同)

Answer 2

高端专用路由器可以胜过具有更快 CPU 和更多 RAM 的 PC，因为它可以在硬件中执行更多路由。

这与 60 美元的千兆以太网交换机性能优于 2,000 美元的带有 4 个双端口 GigE 卡作为以太网交换机的 PC 的原因相同。该开关是从头开始构建的开关。

我不确定你是对的。我已经为我基于 netmap (http://info.iet.unipi.it/~luigi/netmap/) 工作的公司创建了一个非常基本的反 DDOS 保护，即使在普通硬件上它也表现得非常好（非常完整1Gb/s 或 11M 数据包/秒）。该站点上还有一个用于 netmap 的 openswitch 版本，可以在“正常”硬件上转发 3M 数据包/秒，我不知道有任何便宜的（500 美元）交换机可以做到这一点，但我可能是错的。 (4认同)
而且由于专用路由器在闪存盘上运行，因此在不合时宜的时候发生故障的移动部件较少。 (3认同)
@XzKto 典型的廉价（60 美元）5 端口 GigE 交换机可以全线速在所有端口组合之间转发数据包。他们通常使用一个完整的、非阻塞的 crossbar。 (2认同)

Answer 3

“除了IOS”？

IOS 几乎完全不同。CentOS 是一个通用操作系统。它旨在使用大量不同的硬件配置在非常广泛的场景下表现得足够好。另一方面，IOS 非常精细，可以使用 Cisco 设备中的非常特定类型的硬件，仅处理您期望从网络设备中获得的那种工作负载。

知道究竟是什么硬件的作品，你要编程的会带你在性能与兼容性方面很长的路要走。

+1。此外，思科拥有工程资源和专业知识，可在需要时*用硬件替换软件*。这意味着，如果特定操作比他们希望的软件操作慢，他们可以努力设计 ASIC，向现有处理单元添加指令，或构建硬件模块以帮助加快速度。当您可以同时控制软件 ** 和 ** 硬件时，这些表格会以压倒性优势支持性能。 (3认同)