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  • 【转】交换机转发的三种方式

    千次阅读 2010-07-27 20:58:00
    本文介绍3种交换机转发的方式,供大家参照。 1.直通式(Cut Through) 直通方式的以太网交换机可以理解为在各端口间是纵横交叉的线路矩阵电话交换机。它在输入端口检测到一个数据包时,检查该包的包头,获取包的目的...

    本文介绍3种交换机转发的方式,供大家参照。

    1.直通式(Cut Through)

    直通方式的以太网交换机可以理解为在各端口间是纵横交叉的线路矩阵电话交换机。它在输入端口检测到一个数据包时,检查该包的包头,获取包的目的地址,启动内部的动态查找表转换成相应的输出端口,在输入与输出交叉处接通,把数据包直通到相应的端口,实现交换功能。由于不需要存储,延迟非常小、交换非常快,这是它的优点。它的缺点是,因为数据包内容并没有被以太网交换机保存下来,所以无法检查所传送的数据包是否有误,不能提供错误检测能力。由于没有缓存,不能将具有不同速率的输入/输出端口直接接通,而且容易丢包。

    2.存储转发(Store & Forward)

    存储转发方式是计算机网络领域应用最为广泛的方式。它把输入端口的数据包检查,在对错误包处理后才取出数据包的目的地址,通过查找表转换成输出端口送出包。正因如此,存储转发方式在数据处理时延时大,这是它的不足,但是它可以对进入交换机的数据包进行错误检测,有效地改善网络性能。尤其重要的是它可以支持不同速度的端口间的转换,保持高速端口与低速端口间的协同工作。

    3.碎片隔离(Fragment Free)

    这是介于前两者之间的一种解决方案。它检查数据包的长度是否够64个字节,如果小于64字节,说明是假包,则丢弃该包;如果大于64字节,则发送该包。这种方式也不提供数据校验。它的数据处理速度比存储转发方式快,但比直通式慢。

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  • 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...

     


    背板容量指的是背板整个的交换容量,交换容量指cpu的交换容量,包转发指的是三层转发的容量


    一、交换机背板带宽 含义

      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。

       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。

     

      我们购买交接机最佳性能,就是要求这款交换机做到了线性无阻塞传输。我们如何去考察一个交换机的背板带宽是否够用呢?如何去确定你买的交换机设计是否合理,存在阻塞的结构设计呢?

    显然,通过估算的方法是没有用的,笔者认为应该从两个方面来考虑:
      1、所有端口容量X端口数量之和的2倍应该小于背板带宽,可实现全双工无阻塞交换,证明交换机具有发挥最大数据交换性能的条件。
      2、满配置吞吐量(Mbps)=满配置GE端口数×1.488Mpps,其中1个千兆端口在包长为64字节时的理论吞吐量为1.488Mpps。例如,一台最多可以提供64个千兆端口的交换机,其满配置吞吐量应达到 64×1.488Mpps = 95.2Mpps,才能够确保在所有端口均线速工作时,提供无阻塞的包交换。

      如果一台交换机最多能够提供176个千兆端口,而宣称的吞吐量为不到261.8Mpps(176 x 1.488Mpps = 261.8),那么用户有理由认为该交换机采用的是有阻塞的结构设计。

      一般是两者都满足的交换机才是合格的交换机。
      背板相对大,吞吐量相对小的交换机,除了保留了升级扩展的能力外就是软件效率/专用芯片电路设计有问题;背板相对小。吞吐量相对大的交换机,整体性能比较高。不过背板带宽是可以相信厂家的宣传的,可吞吐量是无法相信厂家的宣传的,因为后者是个设计值,测试很困难的并且意义不是很大。

    交换机的背版速率一般是:Mbps,指的是第二层,

    对于三层以上的交换才采用Mpps


    二、如何计算交换机背板带宽?

    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。



    “目前,背板都采用无源设计。背板总线技术主要有三种:LVDS、LVTDL、GLT等。对于如2.5Gbit/s和2.5Gbit/s以下中低速系统,由于系统容量不是非常大,系统的瓶颈不在背板总线,所以对背板总线速率没有严格要求,一般采用LVTDL或GLT技术,背板总线为77Mbit/s或38Mbit/s,如此已经完全满足系统的要求。倘若采用LVDS(低压差分信号)技术使背板总线速率提高到622Mbit/s,除了方便背板布线外对系统几乎没有优化作用。对于高速通信系统,如10Gbit/s或其以上设备,由于系统速率和交叉容量非常高,对背板总线的速率和布线提出了更高的要求,所以一般采用LVDS技术。目前业界的背板速率一般为622Mbit/s或者777Mbit/s。”





    三、交换容量是指什么?转发率是指什么?


    H3C低端LSW交换均采用存储转发模式,交换容量的大小由缓存(BUFFER)的位宽及其总线频率决定。即,交换容量=缓存位宽*缓存总线频率=96*133=12.8Gbps
    2、 端口容量是如何计算?
    我司低端LSW端口均支持全双工,因此交换机端口容量是其能够提供端口之和的两倍。即,
    端口容量=2*(n*100Mbps+m*1000Mbps)(n:表示交换机有n个100M端口,m:表示交换机有m个1000M端口),
    3、转发能力是如何计算?
    我司LSW全部为线速转发,考验转发能力以能够处理最小包长来衡量,对于以太网最小包为64BYTE,加上帧开销20BYTE,因此最小包为84BYTE。
    对于1个全双工1000Mbps接口达到线速时要求:转发能力=1000Mbps/((64+20)*8bit)=1.488Mpps
    对于1个全双工100Mbps接口达到线速时要求:转发能力=100Mbps/((64+20)*8bit)=0.149Mpps


    几个概念的总结:背板带宽、引擎转发性能(交换容量、转发能力)


    1、背板带宽
    只有模块交换机(拥有可扩展插槽,可灵活改变端口数量)才有这个概念,固定端口交换机是没有这个概念的,并且固定端口交换机的背板容量和交换容量大小是相等的。背板带宽决定了各板卡(包括可扩展插槽中尚未安装的板卡)与交换引擎间连接带宽的最高上限。由于模块化交换机的体系结构不同,背板带宽并不能完全有效代表交换机的真正性能。固定端口交换机不存在背板带宽这个概念。


    2、交换引擎的转发性能 (交换容量、转发能力)
    由于交换引擎是作为模块化交换机数据包转发的核心,所以这一指标能够真实反映交换机的性能。对于固定端口交换机,交换引擎和网络接口模板是一体的,所以厂家提供的转发性能参数就是交换引擎的转发性能,这一指标是决定交换机性能的关键。支持第三层交换的设备,厂家会分别提供第二层转发速率和第三层转发速率,一般二层能力用bps,三层能力用pps,采用不同体系结构的模块化交换机,这两个参数的意义是不同的。但是,对于一般的局域网用户而言,只关心这两个指标就可以了,它是决定该系统性能的关键指标。对于大型园区网和城域网用户,讨论交换机的体系结构和第三层优化算法是有意义的。

    3、另外,讲一下PPS是如何计算的:
    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(96bit 帧间隙)=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
    设备选型时需要注意的几个方面:
    线速只能作为一个参考,绝大多数情况下端口实际速率不会达到线速;
    主频高点没有坏处,但是CPU在一般业务中的实际占用率是个很重要的指标。

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    • 交换机的交换容量,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:1,000,000,000bitps/[((64+8+12)byte*8bit/byte))/pack] =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。快速以太网的统速端口包转发率正好为千兆以太网的十分之一,为148.8mpps。

      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









      包转发率,也称端口吞吐量,是指路由器在某端口进行的数据包转发能力,单位通常使用pps(包每秒)来衡量。一般来讲,低端的路由器包转发率只有几K到几十Kpps,而高端路由器则能达到几十Mpps(百万包每秒)甚至上百Mpps。如果小型办公使用,则选购转发速率较低的低端路由器即可,如果是大中型企业部门应用,就要严格这个指标,建议性能越高越好。

      数据包转发能力

      标准的以太网帧尺寸在64字节到1518字节之间。由于以太网交换机只是对以太网帧的帧头进行分析和处理,相同传送速度时单位时间内要处理小尺寸帧的数量比大尺寸帧的数量更多,在衡量交换机包转发能力时应当采用最小尺寸的包进行评价。以太网支持最小尺寸的帧大小为64个字节,加上传输需要的20个字节的帧间隔,总共是84个字节。因此,一个万兆以太网端口理论上最多要处理10000Mbitsps /[ (84bytes*8bit/byte)/pack] = 14.88Mpps。

      在衡量交换机是否具备线速转发能力时,可用以下方法计算:整体转发能力Mpps / 14.88Mpps=可支持的线速万兆端口数。例如,一台具备400Mpps的交换机,满足线速转发要求时它允许配置的最大万兆以太网端口数为400Mpps/14.88Mpps=27个。超过27个万兆端口在理论上就达不到线速能力。

      数据包转发能力比背板带宽和交换能力更有实际意义,在选购时同样需要重视在配置ACL和QoS等服务功能时的处理能力。

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  • 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。 ####1.交换机...

    ##前言
    背板容量指的是背板整个的交换容量;交换容量指cpu的交换容量;包转发指的是三层转发的容量。

    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

    ####1.交换机内部结构

    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:

    1.1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;

    1.2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;

    1.3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。

    2.如何确定你买的交换机设计是否合理

    我们购买交接机最佳性能,就是要求这款交换机做到了线性无阻塞传输。我们如何去考察一个交换机的背板带宽是否够用呢?如何去确定你买的交换机设计是否合理,存在阻塞的结构设计呢?

    显然,通过估算的方法是没有用的,应该从两个方面来考虑:

    1、所有端口容量X端口数量之和的2倍应该小于背板带宽,可实现全双工无阻塞交换,证明交换机具有发挥最大数据交换性能的条件。

    2、满配置吞吐量(Mbps)=满配置GE端口数×1.488Mpps,其中1个千兆端口在包长为64字节时的理论吞吐量为1.488Mpps。

    例如,一台最多可以提供64个千兆端口的交换机,其满配置吞吐量应64×1.488Mpps= 95.2Mpps,才能够确保在所有端口均线速工作时,提供无阻塞的包交换。

    如果一台交换机最多能够提供176个千兆端口,而吞吐量不到261.8Mpps(176x1.488Mpps= 261.8),那么用户有理由认为该交换机采用的是有阻塞的结构设计。

    一般是两者都满足的交换机才是合格的交换机。

    背板相对大,吞吐量相对小的交换机,除了保留了升级扩展的能力外就是软件效率/专用芯片电路设计有问题;

    背板相对小,吞吐量相对大的交换机,整体性能比较高。不过背板带宽是可以相信厂家的宣传的,可吞吐量是无法相信厂家的宣传的,因为后者是个设计值,测试很困难的并且意义不是很大。

    交换机的背版速率一般是:Mbps,指的是第二层, 对于三层以上的交换才采用Mpps。

    ####1.背板带宽计算方法

    1.1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,那在背板带宽上是线速的。

    1.2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,如果这速率能≤标称二层包转发速率,那么交换机在做第二层交换时可做到线速。

    1.3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。

    ####**1.**端口容量是如何计算?

    大部分低端LSW端口均支持全双工,因此交换机端口容量是其能够提供端口之和的两倍。即端口容量=2*(n100Mbps+m1000Mbps)(n表示交换机有n个100M 端口,m表示交换机有m个1000M端口)。

    ####2.转发能力是如何计算?

    如果LSW全部为线速转发,考验转发能力以能够处理最小包长来衡量,对于以太网最小包为64BYTE,加上帧开销20BYTE,因此最小包为84BYTE。对于1个全双工1000Mbps接口达到线速时要求转发能力=1000Mbps/((64+20)*8bit)=1.488Mpps。

    对于1个全双工100Mbps接口达到线速时要求:转发能力=100Mbps/((64+20)*8bit)=0.149Mpps。

    ####3.另外讲一下PPS如何计算

    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(96bit 帧间隙)=672bit,

    也就是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,

    百兆除以10为0.14881Mpps 。

    设备选型时需要注意的几个方面:线速只能作为一个参考,绝大多数情况下端口实际速率不会达到线速;主频高点没有坏处,但是CPU在一般业务中的实际占用率是个很重要的指标。

    ####1.背板带宽

    只有模块交换机才有这个概念,固定端口交换机是没有这个概念的,并且固定端口交换机的背板容量和交换容量大小是相等的。

    背板带宽决定了各板卡(包括可扩展插槽中尚未安装的板卡)与交换引擎间连接带宽的最高上限。

    由于模块化交换机的体系结构不同,背板带宽并不能完全有效代表交换机的真正性能。固定端口交换机不存在背板带宽这个概念。

    ####2.交换引擎的转发性能

    交换引擎的转发性能(交换容量、转发能力)由于交换引擎是作为模块化交换机数据包转发的核心,所以这一指标能够真实反映交换机的性能。

    对于固定端口交换机,交换引擎和网络接口模板是一体的,所以厂家提供的转发性能参数就是交换引擎的转发性能,这一指标是决定交换机性能的关键。

    支持第三层交换的设备,厂家会分别提供第二层转发速率和第三层转发速率,一般二层能力用bps,三层能力用pps,采用不同体系结构的模块化交换机,这两个参数的意义是不同的。

    但是,对于一般的局域网用户而言,只关心这两个指标就可以了,它是决定该系统性能的关键指标。对于大型园区网和城域网用户,讨论交换机的体系结构和第三层优化算法是有意义的。

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  • 交换机的包转发率(吞吐量)指的是交换机转发数据包的能力,单位是pps(包每秒),也就是交换机每秒可以转发多少个数据包。 交换机接口速率:100Mbit/s的以太网接口,学过计算机的同学都知道,每8个bit组成一个字节,...
    • 交换机的包转发率(吞吐量)指的是交换机转发数据包的能力,单位是pps(包每秒),也就是交换机每秒可以转发多少个数据包。
    • 交换机接口速率:100Mbit/s的以太网接口,学过计算机的同学都知道,每8个bit组成一个字节,所以接一个百兆接口转换成节=12.5Mbyte/s,也就是说每秒这个以太网接口能转发12.5M个字节=12500000byte。
    • 由于以太网的冲突检测机制,所以以太网传输数据帧时对数据帧的大小有个限制,数据帧最小为64byte,加上8byte的前导字节以及12byte的帧间间隙,合计就是84byte,也就是说在以太网上传输的数据帧最小为84byte。
    • 以百兆以太口为例,一个百兆以太口每秒最多转发12500000byte的数据,假设在最糟糕的情况下所传输的所有数据帧都是最小的84byte(当然如果传输的数据帧越大对交换机转发越有利,所以我们这里假设一个极端,在最糟糕的情况下),那么这个百兆以太口每秒转发的数据帧为
      12500000/84=148809pps(帧/秒)=148.8kpps=0.1488Mpps。所以我们可以得出百兆以太网的包转发率为0.1488Mpps,那么千兆以太网的包转发率为1.488Mpps,对于10G以太网对应的包转发率为14.88Mpps。
    • 举个例子,假设有一台24口10/100Base-TX以太网交换机,那么这么这各交换机的包转发率为
      24x0.1488Mpps=3.5712Mpps,如果再加上4个千兆以太口4x1.488Mpps=5.952Mpps。那么总共就是3.5712Mpps+5.952Mpps=9.5232Mpps。也就是说一台24口百兆+4口千兆的以太网交换机,只有整机包转发率达到9.5232Mpss的时候,才能实现线速转发。
    • 交换机的交换容量(背板带宽),是指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。交换容量表明了交换机总的数据交换能力,单位是Gbps。
    • 交换机的交换容量计算方法为:端口数x相应端口速率x2(全双工)。例如一台24口百兆交换机交换容量=24x100x2=4800Mbit=4.8Gbps
    • 交换机交换容量和包转发率关系:包转发率x8x(64+8+12)=1344x包转发率。
    • 所以评价一台交换机,不能只看接口速率和接口数量,还要从包转发率和交换容量一起来衡量一台交换机的性能。 一台24口百兆交换机,包转发率要达到3.5712Mpps,交换容量要达到4.8Gbps。如果这两个参数不能达到这个值,就说明交换机的性能不达标。
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  • 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...
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  • 交换机线速转发计算

    2010-05-24 10:47:36
    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,...
  • 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上去。但是,我们如何去考察一个交换机的背板带宽是否够用呢?显然,通过估算的方法是没有用的,我认为应该从两个方面来考虑: 1、所有端口...
  • 交换机的包转发率(吞吐量)指的是交换机转发数据包的能力,单位是pps(包每秒),也就是交换机每秒可以转发多少个数据包。   交换机接口速率:100Mbit/s的以太网接口,学过计算机的同学都知道,每8个bit组成一个...
  • 这是在中关村网站截取的H3C S5048E二层交换机参数,以此交换机参数为例子计算。 ...标注:评价一台二层交换机性能,不能只看接口...背板带宽标志了交换机总的数据交换能力。背板带宽是模块化交换机上的概念,固...
  • 交换机

    2019-09-22 15:01:49
    它通过对信息进行重新生成,并经过内部处理后转发至指定端口,具备自动寻址能力和交换作用。 交换机不懂得IP地址,但它可以“学习”MAC地址,并把其存放在内部地址表中,通过在数据帧的始发者和...
  • 一般所说的交换机背板带宽与吞吐量是衡量交换机数据转发能力的重要标准,与下边两个概念有关系 一、交换机交换容量(Gbps) 1、bps——bit/s 2、一般是指交换机处理器及数据总线间所能吞吐的最大数据量 3、计算 交换...
  • 背板带宽标志了交换机总的数据交换能力。背板带宽是模块化交换机上的概念,固定端口交换机不存在这个概念,固定端口交换机的背板容量和交换容量大小是相等的。 交换机背板速率单位一般为Mbps,指的是二层,对于三层...
  •  局域网交换机的基本功能与网桥一样,具有帧转发、帧过滤和生成树算法功能。但是,交换机与网桥相比还是存在以下不同: 1、交换机工作时,实际上允许许多组端口间的通道同时工作。所以,交换机的功能体现出不仅仅是...
  • 核心交换机是三层交换机支持路由功能,高速转发,有大容量接口宽带(万兆),较大的背板出来能力,性能高于汇聚、接入交换机。 (背板能力:背板能力是路由器的内部实现。背板能力能够体现在路由器吞吐量上:背板...
  • 交换机的背板带宽,交换容量,包转发率区别 背板带宽指的是背板整个的交换容量,交换容量指cpu的...背板带宽标志了交换机总的数据交换能力,单位为Gbps,一般的交换机的背板带宽从几Gbps到上百Gbps不等。一台交换
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  • 汇聚交换机

    2017-08-02 17:56:06
    按照网络构成方式,网络交换机被划分为接入层交换机、汇聚层交换机和核心层交换机。汇聚层交换机,是多台接...但不是每个网络都需要汇聚交换机交换机的选择取决于网络环境的大小及设备的转发能力。简而言之,就是汇聚
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  • 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...
  • 交换机的前世今生

    2020-10-18 11:37:44
    交换机,以太网,MAC,,Kalpana公司推出了首款10M...进入二十一世纪以来,电脑、服务器、打印机、IP电话、无线接入点(AP)等基于以太网的设备越来越多,对交换机转发能力要求也越来越高。交换机快速跨越千兆、万兆,

空空如也

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