包轉發率和背板帶寬計算方法

包轉發率和背板帶寬計算方法

概念

    包轉發率，也稱端口吞吐量，是指路由器在某端口進行的數據包轉發能力，單位一般使用pps（包每秒）來衡量。通常來說，低端的路由器包轉發率只有幾K到幾十Kpps，而高端路由器則能達到幾十Mpps（百萬包每秒）甚至上百Mpps。若是小型辦公使用，則選購轉發速率較低的低端路由器便可，若是是大中型企業部門應用，就要嚴格這個指標，建議性能越高越好。

 

    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。一臺交換機的背板帶寬越高，所能處理數據的能力就越強，但同時設計成本也會越高。
通常來說，計算方法以下:

1）線速的背板帶寬

考察交換機上全部端口能提供的總帶寬。計算公式爲端口數*相應端口速率*2（全雙工模式）若是總帶寬≤標稱背板帶寬，那麼在背板帶寬上是線速的。

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，若是這個速率能≤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，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。
那麼，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：1，000，000，000bps/8bit/（64＋8＋12）byte=1,488,095pps 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1.488Mpps。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148.8kpps。

*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。

因此說，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
背板帶寬資源的利用率與交換機的內部結構息息相關。目前交換機的內部結構主要有如下幾種：一是共享內存結構，這種結構依賴中心交換引擎來提供全端口的高性能鏈接，由核心引擎檢查每一個輸入包以決定路由。這種方法須要很大的內存帶寬、很高的管理費用，尤爲是隨着交換機端口的增長，中央內存的價格會很高，於是交換機內核成爲性能實現的瓶頸；二是交叉總線結構，它可在端口間創建直接的點對點鏈接，這對於單點傳輸性能很好，但不適合多點傳輸；三是混合交叉總線結構，這是一種混合交叉總線實現方式，它的設計思路是，將一體的交叉總線矩陣劃分紅小的交叉矩陣，中間經過一條高性能的總線鏈接。其優勢是減小了交叉總線數，下降了成本，減小了總線爭用；但鏈接交叉矩陣的總線成爲新的性能瓶頸。

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