交換機性能指標,背板帶寬,包轉發率,怎麼計算?

購買到一個交換機之後,怎麼確定這個交換機的性能,是否能夠滿足需求,有哪些指標,這些指標怎麼去衡量?您若有這方面的需求,請閱讀下文。

交換機性能指標,背板帶寬,包轉發率,怎麼計算?


交換機簡介

日常工作學習生活中離不開網絡,而網絡又離不開交換機。局域網中用的最多的就是交換機。交換機分為二層交換機和三層交換機。

二層交換機工作在OSI七層模型的物理層和數據鏈路層,通過MAC地址交換數據。在每個交換機中有一張MAC地址表,這張表記錄了端口號和MAC地址的對應關係,交換機收到數據後查看該數據的MAC地址,如果能夠找到對應的端口號,則從這個端口轉發數據。如果找不到這個端口則廣播該數據。

三層交換機除了具有二層交換機的功能,還具有三層功能,也就是OSI模型的網絡層的功能,可以根據IP地址轉發數據,有一定的路由功能。適合部署在通過VLAN劃分網絡隔離用戶的局域網中使用。可以有效的隔離廣播域,實現不同VLAN之間的互通。

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交換機性能

衡量交換機性能的指標有很多,如下圖所示,顯示了該交換機的性能參數有傳輸速率、端口數、背板帶寬、包轉發率、MAC地址表等等。這裡最重要的兩個參數是背板帶寬和包轉發率。下面分別對這兩個參數進行詳述。

交換機性能指標,背板帶寬,包轉發率,怎麼計算?


背板帶寬

交換機的背板帶寬標誌了交換機總的交換能力,是交換機處理器或者接口卡和數據總線之間能處理的最大數據量,單位為Gbps。一臺交換機的背板帶寬越大,數據處理能力越強,當然了價格成本越高。價格和性能很多時候是成正比的。

在網絡工程師、通信工程師的考試中經常會出計算題,計算背板帶寬。購買交換機時,你也可以根據端口數和端口速率通過公式計算背板帶寬,確定該交換機是否滿足需求,是否是線速交換機,怎麼計算呢?

計算公式:端口數*相應端口速率*2(全雙工模式)

套用一下上面的公式,如下圖所示的華為S5710-28C-EI交換機的參數表

背板帶寬=(24*1000+4*10000)*2=128 000M 128Gbps

下圖顯示的該交換機的交換容量416Gbps>128Gbps,所以該交換機是線速交換機,能保證所有端口都線速工作時,提供無阻塞的包交換。

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交換機參數表

包轉發率

包轉發率,用來衡量網絡設備轉發數據能力的標準。交換機的包轉發率標誌了交換機轉發數據包能力的大小。單位一般為pps(包每秒)。也可以這麼說包轉發速率是指交換機每秒可以轉發多少百萬個數據包(Mpps),即交換機能同時轉發的數據包的數量。包轉發率以數據包為單位體現了交換機的交換能力。

決定包轉發率的一個重要指標就是交換機的背板帶寬,背板帶寬標誌了交換機總的數據交換能力。一臺交換機的背板帶寬越高,所能處理數據的能力就越強,也就是包轉發率越高。包轉發率和背板帶寬是相輔相成的,互相影響的。

計算公式:滿配置GE(千兆)端口數*1.488+滿配置百兆端口數*0.1488(單位Mpps)

這個千兆端口包轉發速率1.448Mbps怎麼來的呢?

1000000000/8/(64+8+12)=1 488 095.2380952pps 即 1.488Mpps

解釋一下

  • 1000000000:100Mbps端口傳輸速率
  • 第一個8:每個字節8位
  • 64:以太網幀的最小長度
  • 第二個8:以太網幀前導碼
  • 12:幀間隙

這裡補充個小知識,真正的數據交換量佔到64/84=76%,其餘的部分是用來處理開銷的。

根據上述公式計算一下圖顯示交換機的包轉發率:48*1.488+4*14.88=130.944Mpps。

怎麼選購交換機

選購交換機一定要根據交換機的端口數和端口速率選擇背板帶寬和包轉發率能夠達到需求的交換機,否則容易形成系統的瓶頸。


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