交換機(jī)、路由器性能指標(biāo)解讀-背板帶寬、包轉(zhuǎn)發(fā)率

一、線速和包轉(zhuǎn)發(fā)率的換算 1、 線速的定義是指網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的端口上每秒鐘傳輸?shù)倪M(jìn)制數(shù)個(gè)數(shù)，單位為：bitpersecond，即bps。這也就是我們通常會看到的，比如：a） 、通常說的100M的網(wǎng)卡就是說的該網(wǎng)卡的網(wǎng)口線速為00Mbps；b） 、家里面開的寬帶，比如電信說的是M的寬帶，說的是給我們開的端口線速度為2Mbps。注意：電腦上的文件下載速度計(jì)算通常是以字節(jié)每秒為單位的，即：bytepersecond。為了與線速度的bps相區(qū)分，通常將其記為Bps。這兩個(gè)單位很多人都搞不清怎么回事，一個(gè)大寫，一個(gè)小寫，其實(shí)是兩碼事。因?yàn)?byte=8bit，所以二者是8倍關(guān)系，即1Bps=8bps。2、 包轉(zhuǎn)發(fā)率包轉(zhuǎn)發(fā)率的含義是每秒鐘內(nèi)所轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包的個(gè)數(shù)，p&cketpersecond，記做pps。這里的數(shù)據(jù)包packet和字節(jié)byte有個(gè)對應(yīng)關(guān)系，1packet=64byte。為什么是64呢？這是個(gè)定義，網(wǎng)絡(luò)電個(gè)數(shù)據(jù)包最小包含64字節(jié)。下面我們計(jì)算一下一個(gè)1000Mbps的線速端口其最大包轉(zhuǎn)發(fā)率。計(jì)算之前還要講一點(diǎn)，就是我們的數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)上傳輸不是裸的數(shù)據(jù)包在傳輸，而是每個(gè)數(shù)據(jù)包都要加J8byte的幀頭和12byte的幀間隙。每傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)包就需要傳輸64+8+12=84byte。那1000Mbps線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)奎1000,000,000（如引=1,488,095（pps）就84X8（―江）1.488MPPSo照此算法，可以得出以下常用線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率：線速端口萬兆千兆百兆OC-3POS(STM-1,155Mbps)OC—12(STM-4,622Mbps)OC—48(STM-16,2.5Gbps)包轉(zhuǎn)發(fā)率14.88Mpps1.488Mpps0.1488Mpps0.2925Mpps1.17Mpps4.68Mpps二、背板帶寬和整機(jī)包轉(zhuǎn)發(fā)率 1、 背板帶寬（也稱轉(zhuǎn)發(fā)帶寬）背板可以理解為交換機(jī)或路由器內(nèi)部的一條數(shù)據(jù)總線。設(shè)備端口間的數(shù)據(jù)交換都在總線上傳輸。好比一條高速公路，連接了若干城市，城市之間的交通流量都需要從該高速公路上通過那背板帶寬就是高速公路的最大無阻塞交通流量當(dāng)然我們要假設(shè)高速公路上的車輛都是以恒定的最高速度在行駛）。背板帶寬是背板的物理屬性，其單位為）ps，和端口線速的單位一樣。2、 整機(jī)包轉(zhuǎn)發(fā)率（也稱吞吐量）將高速公路所連接的所有城市看做一個(gè)交通系統(tǒng)，整機(jī)包轉(zhuǎn)發(fā)率相當(dāng)于進(jìn)出所有城市的交通流量之和。即：該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所有端口的雙向（雙工）包轉(zhuǎn)發(fā)率之和。整機(jī)包轉(zhuǎn)發(fā)率是一個(gè)極限指標(biāo)，即網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在所有端口滿配，并工作在端口的最高線速的情況下的一個(gè)指標(biāo)。三、衡量一臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能 根據(jù)以上所講的內(nèi)容，我們可以對一些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行性能評估。1、理論計(jì)算Cisco2950G-48比如Cisco2950G-48交換機(jī)，具有2個(gè)千兆以太網(wǎng)接口和48個(gè)百兆以太網(wǎng)接口。那么其背板帶寬至少應(yīng)該是：（2x1000M+48x100M）X2=13.6Gbps才能滿足該交換機(jī)所有端口的無阻塞交換為什么要乘以2呢？因?yàn)槎丝诙际侨p工的，收發(fā)都在工作，都在傳輸數(shù)據(jù)）對應(yīng)整機(jī)包轉(zhuǎn)發(fā)率應(yīng)該是:13.6(Gbps)21.488MppsIGbps=10.1184(Mpps)（為什么要除以2呢？因?yàn)榘D(zhuǎn)發(fā)率是一個(gè)雙工的概念）2、解讀宣傳參數(shù)，選擇自己合適的產(chǎn)品理論上將，一臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的端口數(shù)量、背板帶寬、整機(jī)包轉(zhuǎn)發(fā)率參數(shù)要匹配才能算作合格，但是往往不是這樣的。因?yàn)楦叨说木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備通常采用了模塊化設(shè)計(jì)，廠家為了使自己的宣傳資料看起來更好看，往往夸大了其產(chǎn)品性能。通常廠方的解釋是“把每個(gè)板卡內(nèi)部的交換能力