最近在搞个新公司的厂房网络规划,在选择新公司核心网络设备报告的时候被客户问到,报告中作为比较的交换机的背板带宽、转发速率怎么理解,在实际应用中这两个的使用率大概为多少。了解到客户是想降低IT投资成本,了解到客户的情况结合实际,最后重点推荐了CISCO catalyst 4506-E。这些都是后话了,好的重点介绍下这两个概念吧。

一下为百度查到内容,直接摘录引用

 

 

Mbps(兆位/秒)是传输速率的单位,指路由器的数据交换能力,也叫“带宽”

MPPS(百万包/秒)指包转发率(也就是端口吞吐量),是路由器/交换机等设备的重要性能指标,英文是“million packet per secend”

交换机的背板带宽,是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。背板带宽标志了交换机总的数据交换能力,单位为Gbps,也叫交换带宽,一般的交换机的背板带宽从几Gbps到上百Gbps不等。一台交换机的背板带宽越高,所能处理数据的能力就越强,但同时设计成本也会越高。

一般来讲,计算方法如下:

1)线速的背板带宽

考察交换机上所有端口能提供的总带宽。计算公式为端口数*相应端口速率*2(全双工模式)如果总带宽≤标称背板带宽,那么在背板带宽上是线速的。(注意了这里是在背板带宽上)

2)第二层包转发线速

第二层包转发率=千兆端口数量×1.488Mpps+百兆端口数量*0.1488Mpps+其余类型端口数*相应计算方法,如果这个速率能≤标称二层包转发速率,那么交换机在做第二层交换的时候可以做到线速。

3)第三层包转发线速

第三层包转发率=千兆端口数量×1.488Mpps+百兆端口数量*0.1488Mpps+其余类型端口数*相应计算方法,如果这个速率能≤标称三层包转发速率,那么交换机在做第三层交换的时候可以做到线速。

那么,1.488Mpps是怎么得到的呢?

包转发线速的衡量标准是以单位时间内发送64byte的数据包(最小包)的个数作为计算基准的。对于千兆以太网来说,计算方法如下:1,000,000,000bps/8bit/(64+8+12)byte=1,488,095pps 说明:当以太网帧为64byte时,需考虑8byte的帧头和12byte的帧间隙的固定开销。故一个线速的千兆以太网端口在转发64byte包时的包转发率为1.488Mpps。快速以太网的线速端口包转发率正好为千兆以太网的十分之一,为148.8kpps。

*对于万兆以太网,一个线速端口的包转发率为14.88Mpps。

*对于千兆以太网,一个线速端口的包转发率为1.488Mpps。

*对于快速以太网,一个线速端口的包转发率为0.1488Mpps。

*对于OC-12的POS端口,一个线速端口的包转发率为1.17Mpps。

*对于OC-48的POS端口,一个线速端口的包转发率为468MppS。

所以说,如果能满足上面三个条件,那么我们就说这款交换机真正做到了线性无阻塞

背板带宽资源的利用率与交换机的内部结构息息相关。目前交换机的内部结构主要有以下几种:一是共享内存结构,这种结构依赖中心交换引擎来提供全端口的高性能连接,由核心引擎检查每个输入包以决定路由。这种方法需要很大的内存带宽、很高的管理费用,尤其是随着交换机端口底增加,中央内存的价格会很高,因而交换机内核成为性能实现的瓶颈;二是交叉总线结构,它可在端口间建立直接的点对点连接,这对于单点传输性能很好,但不适合多点传输;三是混合交叉总线结构,这是一种混合交叉总线实现方式,它的设计思路是,将一体的交叉总线矩阵划分成小的交叉矩阵,中间通过一条高性能的总线连接。其优点是减少了交叉总线数,降低了成本,减少了总线争用;但连接交叉矩阵的总线成为新的性能瓶颈。

Pasted from <http://zhidao.baidu.com/question/7399849.html?fr=qrl&cid=88&index=1>

 

通过以上介绍,理解这两个对交换机性能直接体现的系数应该没有问题了。现在很多JS都一味的鼓吹要卖的交换机的背板多大多大,可是没有提到包转发率,可要小心。还有就是同一个系列的交换机,因为交换引擎或是型号的不通,在这两个系数上有很大差异,当然了价格的差异也很是明显。采购可要小心。

 

查看交换机端口目前带宽及包转发率,可以直接在交换机上show出,如下红色部分

VISITOR-A-C2960#show inter gigabitEthernet 0/45
GigabitEthernet0/45 is up, line protocol is up (connected)
  Hardware is Gigabit Ethernet, address is 9caf.cac5.**** (bia 9caf.cac5.****)
  Description: TO FW-SSG140
  MTU 1500 bytes, BW 1000000 Kbit, DLY 10 usec,
     reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255
  Encapsulation ARPA, loopback not set
  Keepalive not set
  Full-duplex, 1000Mb/s, link type is auto, media type is 10/100/1000BaseTX
  input flow-control is off, output flow-control is unsupported
  ARP type: ARPA, ARP Timeout 04:00:00
  Last input never, output 00:00:00, output hang never
  Last clearing of "show interface" counters never
  Input queue: 0/75/0/0 (size/max/drops/flushes); Total output drops: 0
  Queueing strategy: fifo
  Output queue: 0/40 (size/max)
  5 minute input rate 444000 bits/sec, 118 packets/sec
  5 minute output rate 1390000 bits/sec, 213 packets/sec
     2601888843 packets input, 1787118016511 bytes, 0 no buffer
     Received 0 broadcasts (0 multicasts)
     3 runts, 0 giants, 0 throttles
     3 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored
     0 watchdog, 0 multicast, 0 pause input
     0 input packets with dribble condition detected
     3454299860 packets output, 2971549538541 bytes, 0 underruns
     0 output errors, 0 collisions, 1 interface resets
     0 babbles, 0 late collision, 0 deferred
     0 lost carrier, 0 no carrier, 0 PAUSE output
     0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out

当然如果你有软件,后台再有个数据库支持,那么生成的报表就好看多了,如下solarwinds生成的

p_w_picpath

p_w_picpath

 

最后附个CISCO catalyst 3750系列交换机的性能比较,也是网上找的,在官网都能查到的。4500系列的正好有个文档,大家自己研究吧,有点深度。

型号

端口数量和类型

包转发率

PoE支持

最大能耗

3750-24TS

24 Ethernet 10/100 ports and 2 Small Form-Factor Pluggable (SFP) ports

6.5 mpps

190W (maximum), 650 Btus per hr

3750-48TS

48 Ethernet 10/100 ports and 4 SFP ports

13.1 mpps

75W (maximum), 256 Btus per hr

3750-24PS

24 Ethernet 10/100 ports with Power over Ethernet (PoE) and 2 SFP ports

6.5 mpps

24/24

495W (maximum), 426 Btus per hr

3750-48PS

48 Ethernet 10/100 ports with PoE and 4 SFP ports

13.1 mpps

48/24

540W (maximum), 580 Btus per hr

3750-24FS

24 Ethernet 100BASE-FX ports and 2 SFP ports

6.5 mpps

56W (maximum), 171 Btus per hr

3750G-24T

24 Ethernet 10/100/1000 ports

35.7 mpps

165W (maximum), 536 Btus per hr

3750G-24TS-1U

24 Ethernet 10/100/1000 ports and 4 SFP ports; 1 RU

38.7 mpps

100W (maximum), 314 Btus per hr

3750G-48TS

 

48 Ethernet 10/100/1000 ports and 4 SFP ports

38.7 mpps

160W (maximum), 500 Btus per hr

3750G-24PS

24 Ethernet 10/100/1000 ports with PoE and 4 SFP ports

38.7 mpps

24/24

540W (maximum), 534 Btus per hr

3750G-48PS

48 Ethernet 10/100/1000 ports with PoE and 4 SFP ports

38.7 mpps

48/24

590W (maximum), 690 Btus per hr

         

3750G-12S-SD

12 SFP ports

17.8 mpps

72W (maximum), 250 Btus per hr

3750G-12S

12 SFP ports

17.8 mpps

120W (maximum), 409 Btus per hr

3750G-24WS-S25

24 Ethernet 10/100/1000 ports with Power over Ethernet (PoE) and 2 SFP ports with support for up to 25 access points

38.7 mpps

254.94W (maximum), 171 Btus per hr

3750G-24WS-S50

24 Ethernet 10/100/1000 ports with Power over Ethernet (PoE) and 2 SFP ports with support for up to 50 access points

38.7 mpps

254.94W (maximum), 171 Btus per hr