交換機的背板容量、交換容量和包轉(zhuǎn)發(fā)能力

交換機的背板容量、交換容量和包轉(zhuǎn)發(fā)能力

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1、交換機的背板容量、交換容量和包轉(zhuǎn)發(fā)能力有何區(qū)別?背板容量指的是背板整個的交換容量,交換容量指cpu的交換容量,包轉(zhuǎn)發(fā)指的是三層轉(zhuǎn)發(fā)的容量一、交換機背板帶寬?含義  交換機的背板帶寬,是交換機接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。背板帶寬標志了交換機總的數(shù)據(jù)交換能力,單位為Gbps,也叫交換帶寬,一般的交換機的背板帶寬從幾Gbps到上百Gbps不等。一臺交換機的背板帶寬越高,所能處理數(shù)據(jù)的能力就越強,但同時設計成本也會越高?! ?背板帶寬資源的利用率與交換機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)息息相關。目前交換機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要有以下幾種:  一是共享內(nèi)存結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)依賴中心交換引擎來提供全端口的高

2、性能連接,由核心引擎檢查每個輸入包以決定路由。這種方法需要很大的內(nèi)存帶寬、很高的管理費用,尤其是隨著交換機端口的增加,中央內(nèi)存的價格會很高,因而交換機內(nèi)核成為性能實現(xiàn)的瓶頸;  二是交叉總線結(jié)構(gòu),它可在端口間建立直接的點對點連接,這對于單點傳輸性能很好,但不適合多點傳輸;  三是混合交叉總線結(jié)構(gòu),這是一種混合交叉總線實現(xiàn)方式,它的設計思路是,將一體的交叉總線矩陣劃分成小的交叉矩陣,中間通過一條高性能的總線連接。其優(yōu)點是減少了交叉總線數(shù),降低了成本,減少了總線爭用;但連接交叉矩陣的總線成為新的性能瓶頸。   我們購買交接機最佳性能,就是要求這款交換機做到了線性無阻塞傳輸。我們?nèi)绾稳タ疾煲?/p>

3、個交換機的背板帶寬是否夠用呢?如何去確定你買的交換機設計是否合理,存在阻塞的結(jié)構(gòu)設計呢?顯然,通過估算的方法是沒有用的,筆者認為應該從兩個方面來考慮:  1、所有端口容量X端口數(shù)量之和的2倍應該小于背板帶寬,可實現(xiàn)全雙工無阻塞交換,證明交換機具有發(fā)揮最大數(shù)據(jù)交換性能的條件。  2、滿配置吞吐量(Mbps)=滿配置GE端口數(shù)×1.488Mpps,其中1個千兆端口在包長為64字節(jié)時的理論吞吐量為1.488Mpps。例如,一臺最多可以提供64個千兆端口的交換機,其滿配置吞吐量應達到?64×1.488Mpps=95.2Mpps,才能夠確保在所有端口均線速工作時,提供無阻塞的包交換。  如果一臺

4、交換機最多能夠提供176個千兆端口,而宣稱的吞吐量為不到261.8Mpps(176x1.488Mpps=261.8),那么用戶有理由認為該交換機采用的是有阻塞的結(jié)構(gòu)設計。  一般是兩者都滿足的交換機才是合格的交換機?! ”嘲逑鄬Υ螅掏铝肯鄬π〉慕粨Q機,除了保留了升級擴展的能力外就是軟件效率/專用芯片電路設計有問題;背板相對小。吞吐量相對大的交換機,整體性能比較高。不過背板帶寬是可以相信廠家的宣傳的,可吞吐量是無法相信廠家的宣傳的,因為后者是個設計值,測試很困難的并且意義不是很大。交換機的背版速率一般是:Mbps,指的是第二層,??對于三層以上的交換才采用Mpps二、如何計算交換機背板

5、帶寬?交換機的背板帶寬,是交換機接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。背板帶寬標志了交換機總的數(shù)據(jù)交換能力,單位為Gbps,也叫交換帶寬,一般的交換機的背板帶寬從幾Gbps到上百Gbps不等。一臺交換機的背板帶寬越高,所能處理數(shù)據(jù)的能力就越強,但同時設計成本也會越高。一般來講,計算方法如下:?1)線速的背板帶寬?考察交換機上所有端口能提供的總帶寬。計算公式為端口數(shù)*相應端口速率*2(全雙工模式)如果總帶寬≤標稱背板帶寬,那么在背板帶寬上是線速的。?2)第二層包轉(zhuǎn)發(fā)線速?第二層包轉(zhuǎn)發(fā)率=千兆端口數(shù)量×1.488Mpps+百兆端口數(shù)量*0.1488Mpps+其余類型端口數(shù)*相

6、應計算方法,如果這個速率能≤標稱二層包轉(zhuǎn)發(fā)速率,那么交換機在做第二層交換的時候可以做到線速。?3)第三層包轉(zhuǎn)發(fā)線速?第三層包轉(zhuǎn)發(fā)率=千兆端口數(shù)量×1.488Mpps+百兆端口數(shù)量*0.1488Mpps+其余類型端口數(shù)*相應計算方法,如果這個速率能≤標稱三層包轉(zhuǎn)發(fā)速率,那么交換機在做第三層交換的時候可以做到線速。?那么,1.488Mpps是怎么得到的呢???????包轉(zhuǎn)發(fā)線速的衡量標準是以單位時間內(nèi)發(fā)送64byte的數(shù)據(jù)包(最小包)的個數(shù)作為計算基準的。對于千兆以太網(wǎng)來說,計算方法如下:1,000,000,000bps/8bit/(64+8+12)byte=1,488,095pps?說明

7、:當以太網(wǎng)幀為64byte時,需考慮8byte的幀頭和12byte的幀間隙的固定開銷。故一個線速的千兆以太網(wǎng)端口在轉(zhuǎn)發(fā)64byte包時的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488Mpps??焖僖蕴W(wǎng)的線速端口包轉(zhuǎn)發(fā)率正好為千兆以太網(wǎng)的十分之一,為148.8kpps。?*對于萬兆以太網(wǎng),一個線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為14.88Mpps。?*對于千兆以太網(wǎng),一個線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488Mpps。?*對于快速以太網(wǎng),一個線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為0.1488Mpps。?*對于O

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