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  • 为保证周期性实时数据在交换式工业以太网中的服务质量, 在交换机中引入非抢占式的优先级调度方法, ... 针对一个树型拓扑的交换式工业以太网模型, 利用所推导出的结论计算了实时数据的最大网络时延.</p>
  • 时延是数据中心以太网的一个关键性能指标。这是因为在高频率金融交易(HFT)、高性能计算(HPC)和类似的性能敏感型环境中,超低时延10GbE交换功能是处理巨大网络流量的关键,这常常意味着每天上百万次的
  • 计算机网络计算题:时延

    千次阅读 2020-11-20 14:17:30
    三、以太网交换机的时延计算 首先我们要知道,以太网交换机有两种交换模式:直通交换,存储转发交换 由上图以太网帧格式我们可以看到,控制信息部分占18Byte 直通交换:交换机只接收以太网帧的目的MAC地址就将帧...

    一、分组交换的时延计算

    在这里插入图片描述
    要学会画右边的这种时延分析图,可以快速地弄清楚,总时延中各部分的关系。

    有点流水线的感觉。由图很清楚:总时延 = 所有分组的发送时延 + 发送时延 * 2


    二、 报文、分组交换的时延计算

    在这里插入图片描述
    学会画图分析,一目了然


    三、以太网交换机的时延计算

    在这里插入图片描述
    首先我们要知道,以太网交换机有两种交换模式:直通交换,存储转发交换

    由上图以太网帧格式我们可以看到,控制信息部分占18Byte

    直通交换:交换机只接收以太网帧的目的MAC地址就将帧转发到目的端口,中间不存在校验帧的时延,也没有缓存时延。还值得注意一点的是,以太网帧格式中,目的MAC地址在最前面的6个Byte,因此,直通式交换机只会接收前6个字节的数据,效率大大提高。

    存储转发交换:交换机会缓存帧,并进行校验。接收帧的全部数据。

    【解】:
    因此,上题中,该直通式交换机的转发时延是由前六个字节所引起的,故6*8 = 48bit,即交换机需要处理的比特数。然后除以传输速率,因此,交换机最终只需要花费0.48微秒的延迟转发该帧。

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  • 以太网 数据包速率计算方法

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    以太网 数据包速率计算方法 2017年02月25日 20:24:24 阅读数:2520更多 个人分类: 网络安全 我们知道1个千兆端口的线速包转发率是1.4881MPPS, 百兆端口的线速包转发率是0.14881MPPS,这是国际标准,但是如何...

    以太网 数据包速率计算方法

    2017年02月25日 20:24:24 阅读数:2520更多

    个人分类: 网络安全

    我们知道1个千兆端口的线速包转发率是1.4881MPPS,

    百兆端口的线速包转发率是0.14881MPPS,这是国际标准,但是如何得来的呢?

    具体的数据包在传输过程中会在每个包的前面加上64个(前导符)preamble也就是一个64个字节的数据包,原本只有512个bit,但在传输过程中实际上会有512+64+96=672bit,也就是这时一个数据包的长度实际上是有672bit的千兆端口线速包转发率=1000Mbps/672=1.488095Mpps,约等于1.4881Mpps,百兆除于10

    为0.14881Mpps那么以后很简单了,其实直接用设备参数中的pps数值乘以672那么就转化成我们比较能理解的大众化的bps概念了。

    一般销售为了方便大家计算和整数化的理解就改672为500。

    理解了这个后忽然发现网络设备选型原来是那么的简单,我只需要预计网络中的总节点数和带宽需求及流量需求,那么需要的交换机性能型号和路由器型号就呼之欲出了。

    注:现在的设备很多是三层交换机,我们看到的参数是分别针对三层模块和二层模块来说的。

    例如4楼提到的的6509就是这样了。

    数据交换能力是720Gbps,但是路由包转发能力是400Mpps。这里没有矛盾。因为两个数据都不是描述一件事情。

    交换机背板计算

    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。

    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的增加,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。

    传输速率

    1M带宽的意思是1Mbps注意是bps而不是Bps!

    换算吧,1Bps=8bps;

    所以1Mbps=128KBps;

    所以下载速度最高为128KBps

    1Mbps=1024KBps/8=128KBps

    随便说说什么是bps

    bps是bits per second的缩写,表示比特/秒。那么客户下载一首5兆的MP3歌曲,需要多长时间?这与下载速率有直接的关系。

    以普通的ADSL为例(基本都能达到50Kbps的下载速率):(5MB=5120KB÷50K=102.4秒,约1.7分钟。

    端口速率与包个数计算 PPS 与 BPS

    分类: L2 Switch 2009-06-15 17:59 1650人阅读 评论(0) 收藏 举报

    byte路由器面试工作

    端口速率 与 包个数   PPS 与 BPS

    下面是某位同事的面试题,

    “交换机端口速率100Mbps代表什么意思? 那每秒钟能最多能发送多少个数据包 ? ”

    如果你能回答请忽略下文。

    一, PPS 和BPS的概念.

    PPS = Packets Per Second  

    Bps  = Bytes Per Second   

    bps  = bits per Second

    二, 计算公式,

      如以每秒 200个包的速率发送包大小为100Bytes的数据包,  则其速率为多少byteps / bps,

       ( 8 + 100 + 12 ) x 200 = 24000 Byte per seconds

    其中 8 为 8个字节的前倒符 ,  12为12个字节的包间隔(gap)

       (64 +100x8 +12x8) x 200 =  192000 bitps

    三, 详细如下,

    100m的以太网,全双工就是200m,其单位就是bit/s,100m换算成byte则是100/8=12.5m byte/s,换算出来就是12500000bytes。那么在以太网的数据包中,最小的数据包的大小是64byte/s,加上8个byte的前导字节以及12个byte帧间间隙,合计就是84byte。那么用12500000/84=148809,得到在100m吞吐量单向环境下的每秒最大的包转发个数148809,换算成k即为148.8k pps。同上,则在双向200m吞吐量的以太网中,每秒转发个数297618,换算成k则包转发率为297.6k pps。

    这是在二层交换上面所能达到的包转发率,但是如果一个路由器在三层路由上面,甚至在开启nat的情况下,其包转发率会有很大降低,而这个值才是真正用户值得关心的,所以我们在看到很多商家在一直强调包转发个数148810个包,其实这是二层交换的理论极限值,而不是真正的路由器在三层工作时候的值。

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  • 计算机网络:传输时延和传播时延

    万次阅读 多人点赞 2019-05-15 17:46:55
    传输时延是路由器推出分组所需要的时间,它是分组长度和链路传输速率的函数,与两台路由器之间的距离无关(传输速率就是路由器或者主机,把要进行传送的比特流,放到输出链路上的速度) 传播时延是一个比特从一台...
    • 传输时延是路由器推出分组所需要的时间,它是分组长度和链路传输速率的函数,与两台路由器之间的距离无关(传输速率就是路由器或者主机,把要进行传送的比特流,放到输出链路上的速度)
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  • 网络时延——发送时延和传播时延

    千次阅读 2019-04-29 14:21:26
    网络时延——发送时延和传播时延
                   

    一、时延的定义

    时延是指一个报文或分组从一个网络的一端传送到另一个端所需要的时间。它包括了发送时延,传播时延,处理时延,排队时延。

    时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延 + 排队时延

    一般,发送时延与传播时延是我们主要考虑的。对于报文长度较大的情况,发送时延是主要矛盾;报文长度较小的情况,传播时延是主要矛盾。


    二、时延的组成

    (1)发送时延

    发送时延是主机或路由器发送数据帧所需要的时间,也就是从发送数据的第一个比特算起,到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。发送时延也称为传输时延。

    发送时延 = 数据帧长度(b) / 信道带宽(b/s)

    (2)传播时延

    传播时延是电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。

    传播时延 = 信道长度(m) / 电磁波在信道上的传播速率(m/s)

    (电磁波在信道上的传播速率接近光速)

    (3)处理时延

    主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理,就这产生了处理时延。

    (4)排队时延

    分组在经过网络传输时,会经过许多路由器。分组在进入路由器之前要先在输入队列中排队等待处理。在路由器确定了转发接口后,还要在输出队列中排队等待转发。这就产生了排队时延。


    提高数据的发送速率只是减少了数据的发送时延。

               
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以太网时延计算