交換機、路由器設備選型總結

 1、交換機選型：

1.背板帶寬是交換機接口處理器或接口卡和數據總線間所能吞吐的最大數據量。

交換機機箱內部背後設置的大量的銅線，而背板帶寬指的是這些銅線提供的帶寬，與背板帶寬有關的，是背板銅線部署的多少；交換容量是實際業務板卡與交換引擎之間的鏈接帶寬，真正標誌了交換機總的數據交換能力，與交換容量有關的，是業務插槽與管理引擎上的交換芯片，交換容量是決定交換機性能轉發的主要因素。

 

全部單端口容量*端口數量之和的2倍<背板帶寬，才能夠實現全雙工無阻塞交換。

好比cisco公司的Catalyst2950G-48,它有48個100Mbit/s端口和2個1000Mbit/s端口，它的背板帶寬應該不小於13.6Gbit/s，才能知足線速交換的要求。

      計算以下：(2*1000+48*100)*2(Mbit/s)=13.6(Gbit/s)

 

2.滿配置吞吐量(Mpps)=滿配置GE端口數×1.488Mpps,其中1個千兆端口在包長爲64字節時的理論吞吐量爲1.488Mpps。例如:1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，纔可以確保在任何端口均線速工做時，提供無阻塞的包交換。假如一臺交換機最多可以提供176個千兆端口，而宣稱的吞吐量爲不到 261.8Mpps(176 x 1.488Mpps = 261.8)，那麼用戶有理由認爲該交換機採用的是有阻塞的結構設計。

 

1.488的由來：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）的個數做爲計算基準的。

計算方法以下：一個數據包的實際長度爲(64＋8＋12)byte=(512+64+96)bit=672bit,說明：當以太網幀爲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端口在轉發64byte包時的包轉發率爲1.488095Mpps=1000Mbit/s/672bit。快速以太網的線速端口包轉發率正好爲千兆以太網的十分之一，爲0.1488095Mpps=100Mbit/s/672bit。

 

對於萬兆以太網，一個線速端口的包轉發率爲14.88Mpps；

對於千兆以太網，一個線速端口的包轉發率爲1.488Mpps；

對於快速以太網，一個線速端口的包轉發率爲0.1488Mpps；

對於OC－12的POS端口，一個線速端口的包轉發率爲1.17Mpps；

對於OC－48的POS端口，一個線速端口的包轉發率爲468MppS。

 

3.典型的網絡設計會採用過載(Oversubscription)設計模式

過載設計的規則：

接入層到匯聚層--過載率：10:1到20:1

匯聚層到核心層--過載率：2:1到4:1

服務器羣--過載率：1:1到4:1

 

例子：假設三級網絡結構

接入層：10000臺PC，每臺PC使用1000M接入，採用10G上聯匯聚層，20:1的過載率；

匯聚到核心層：10GE上聯，4:1的過載率；雙核心架構，核心交換機之間使用雙10G捆綁鏈路相連提供冗餘。

最終核心層的網絡流量最高爲：10000*1000M*2*1/(4*20)+10G*2*2=290Gbps,也就是說最大須要的背板帶寬爲290Gbps,包轉發能力爲：290G*1.488Mpps=431.52Mpps;

匯聚層的網絡流量爲：10G*(4+2)*2=120Gbps,即最大須要背板帶寬爲120Gbps，包轉發率爲：120G*1.488Mpps=178.56Gpps；

接入層選擇48口的交換機，交換容量爲：(48*1000M+1*10000M)*2=116Gbps,即最大需求背板帶寬爲116Gbps，包轉發率爲：116*1.488Mpps=172.6Mpps。按照20:1的過載率，能夠知道匯聚層交換機的每一個10G端口下聯5臺堆疊的交換機(200/48=5)，10000臺PC/200臺PC=50個匯聚層交換機端口，則須要5*50=250臺接入層交換機；按照匯聚到核心4:1的過載率，須要匯聚層交換機數爲：50/4=13臺。

 

2、路由器選型：

WAN的帶寬及對應的廣域網流量類型將決定所採用路由器的基本規格。

通常數據包大小：

語音平均爲280字節=280*8=2240bit,IMIX平均爲354字節=354*8=2832bit，Internet平均數據包大小爲576字節=576*8=4608bit；

 

假設10M Internet帶寬和100M廣域網帶寬，以最小數據包672bit來計算，則須要的包轉性能爲110Mbps/672bit=163.7kpps，也就是說只有包轉發率比163.7kpps大的路由器就能夠知足需求。

 

接口類型的選擇由廣域網鏈接的類型決定。