交換機主要參數詳解

　　咱們購買交接機就是要求這款交換機作到線性無阻塞傳輸。咱們如何去考察一個交換機的背板帶寬是否夠用呢?如何去肯定你買的交換機設計是否合理，存在阻塞的結構設計呢？

　　應該從兩個方面來考慮:

　　一、全部端口容量 X 端口數量之和的2倍應該小於背板帶寬，可實現全雙工無阻塞交換，證實交換機具備發揮最大數據交換性能的條件。
　　二、滿配置吞吐量(Mbps)=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，一臺最多能夠提供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，纔可以確保在全部端口均線速工做時，提供無阻塞的包交換。
　　通常是二者都知足的交換機纔是合格的交換機。背板相對大，吞吐量相對小的交換機，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，總體性能比較高。不過背板帶寬是能夠相信廠家的宣傳的，可吞吐量是沒法相信廠家的宣傳的，由於後者是個設計值，測試很困難的而且意義不是很大。

 

1、交換機背板帶寬　　

　　交換機的背板帶寬，是交換機接口處理器或接口卡和數據總線間所能吞吐的最大數據量。背板帶寬標誌了交換機總的數據交換能力，單位爲Gbps，也叫交換帶寬，通常的交換機的背板帶寬從幾Gbps到上百Gbps不等。

　　

2、如何計算背板帶寬

 　　1）線速的背板帶寬

 　　線速的背板帶寬 = 端口數*相應端口速率*2（全雙工模式）

 　　說明:主要考察交換機上全部端口能提供的總帶寬；若是總帶寬≤標稱背板帶寬，那麼背板帶寬是能夠作到線速。

　　2）第二層包轉發線速
　　第二層包轉發率 = 千兆端口數量×1.488Mpps + 百兆端口數量*0.1488Mpps + 其他類型端口數*相應計算方法

 　　說明:若是第二層包轉發率≤標稱二層包轉發速率，那麼交換機在作第二層交換的時候能夠作到線速。

　　3）第三層包轉發線速

　　第三層包轉發率 = 千兆端口數量×1.488Mpps + 百兆端口數量*0.1488Mpps + 其他類型端口數*相應計算方法

 　　說明:若是這個速率能≤標稱三層包轉發速率，那麼交換機在作第三層交換的時候能夠作到線速。

 　　注意:若是能知足上面三個條件，那麼咱們就說這款交換機真正作到了線性無阻塞。

 

3、什麼是交換容量和轉發性能？

　　因爲交換引擎 是做爲模塊化交換機數據包轉發的核心，因此這一指標可以真實反映交換機的性能。對於固定端口交換機，交換引擎和網絡接口模板是一體的，因此廠家提供的轉發 性能參數就是交換引擎的轉發性能，這一指標是決定交換機性能的關鍵。支持第三層交換的設備，廠家會分別提供第二層轉發速率和第三層轉發速率，通常二層能力 用bps，三層能力用pps，採用不一樣體系結構的模塊化交換機，這兩個參數的意義是不一樣的。可是，對於通常的局域網用戶而言，只關心這兩個指標就能夠了，它是決定該系統性能的關鍵指標。對於大型園區網和城域網用戶，討論交換機的體系結構和第三層優化算法是有意義的。

 

4、交換容量和轉發性能的計算

　　一、交換容量的大小由緩存（BUFFER）的位寬及其總線頻率決定。即，交換容量＝緩存位寬*緩存總線頻率=96*133=12.8Gbps

　　二、 端口容量是如何計算？
　　因交換機端口支持全雙工，所以交換機端口容量是其可以提供端口之和的兩倍。即，
　　端口容量＝2*（n*100Mbps+m*1000Mbps）（n：表示交換機有n個100M端口，m：表示交換機有m個1000M端口），
　　三、轉發能力是如何計算？
　　考驗轉發能力以可以處理最小包長來衡量，對於以太網最小包爲64BYTE，加上幀開銷20BYTE，所以最小包爲84BYTE。
　　對於1個全雙工1000Mbps接口達到線速時要求：轉發能力＝1000Mbps/((64+20)*8bit)＝1.488Mpps
　　對於1個全雙工100Mbps接口達到線速時要求：轉發能力＝100Mbps/((64+20)*8bit)＝0.149Mpps

 

5、1.488Mpps是怎麼獲得的呢?

　　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。對於千兆以太網來講，計算方法以下：

　　100Mbit/s的以太網絡，100M換算成byte則是100/8=12.5M byte/s，換算出來就是12500000bytes。

　　由於在以太網的數據包中，最小的數據包的大小是64byte/s，加上8個byte的前導字節以及12個byte幀間間隙，合計就是84byte。那麼用12500000/84=148809，因此就能夠獲得在100M吞吐量單向環境下的每秒最大的包轉發個數148809，換算成k即爲148.8k pps，也就是0.1488M pps。 0.1488M pps這個包轉發率是100M的網絡而言，那麼1000M的網絡，算出來的包轉發率就應是1.488Mpps，對於10G網絡對應的是14.88Mpps。