在組網中，交換機是缺一不可的設備，那我們在購買交換機前，怎麼來確認這個交換機的性能是否滿足需求？有哪些指標？這些指標怎麼去衡量？今天我們來聊聊交換機。
1.交換機簡介
局域網中用的最多就是交換機了，而交換機又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地址進行數據交換，在每個交換機中都有存有一張MAC地址表，這張表記錄了端口號和MAC地址的對應關係，交換機收到數據後通過解開二層幀的頭部，查到目的地址的MAC地址，然後查詢MAC地址表項，找到對應的端口號轉發出去。
三層交換機除了具有二層交換機的功能外。還具有三層功能，也就是OSI模型的網絡層的功能，可以根據源目地ip進行數據轉發，具有一定的路由功能，適合中大型網絡中的匯聚層和核心層。
2.交換機的性能參數
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、端口數量、背板帶寬、包轉發率、mac地址表容量等等。這裡最重要的兩個參數就是背板帶寬和包轉發率。下面分別對這兩個參數進行詳述。
2.1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。
選擇交換機時，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，交換機是否能達到線速轉發，怎麼計算呢？
計算公式：端口數*相應端口速率*2（全雙工模式）
ps：（所有端口速率×端口數量×2）小於等於交換容量，可實現全雙工無阻塞交換，證明交換機具有發揮最大數據交換性能的條件。
我們就拿上圖為例，套用一下公式
根據此圖提供的交換容量的參數為256Gbps，通過計算這款24以太網口加2千兆SFP端口加2萬兆SFP+口的規格交換機背板帶寬為92Gbps，256Gbps>92Gbps,所以這款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。
2.2包轉發率
包轉發率標誌了交換機轉發數據包能力的大小。單位一般位pps（包每秒），一般交換機的包轉發率在幾十Kpps到幾百Mpps不等。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。
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+滿配置萬兆端口數*14.88（單位Mpps）
這個千兆端口包轉發速率1.448Mbps怎麼來的呢？
以太網傳輸最小包長是64字節。包轉發線速的衡量標準是以單位時間內發送64byte的數據包（最小包）的個數作為計算基準的。
對於千兆以太網來說，計算方法如下：
1000Mbps/((64B+8B+12B)×8bit)=1.488095pps
說明：當以太網幀為64Byte時，需考慮8Byte的前導符和12Byte的幀間隙的固定開銷。
在以太網中，每個幀頭都要加上了8個字節的前導符，前導符的作用在於告訴監聽設備數據將要到來。然後，以太網中的每個幀之間都要有幀間隙，即每發完一個幀之後要等待一段時間再發另外一個幀，在以太網標準中規定最小是12個字節，然而幀間隙在實際應用中有可能會比12個字節要大，在這裡用了最小值。每個幀都要有20個字節的固定開銷。（另外這20字節的信息是不能通過抓包軟件抓下來的）
因此一個全雙工線速的千兆以太網端口在轉發64Byte包時的包轉發率為1.488Mpps。
以下是常用以太網端口的包轉發率：
萬兆以太網：14.88Mpps
千兆以太網：1.488Mpps
百兆以太網：0.1488Mpps
根據上述公式，我們計算一下上圖的24口交換機的包轉發率為：26*1.488Mbps+2*14.88Mbps=68.448Mbps，而上圖給出的包轉發速率為69Mbps，大於68.448Mbps，所以能夠實現包的線速轉發。
總結
所以我們在選購交換機的過程中，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。
