网络工程师如何计算交换机容量及包转发率
交换容量和包转发率是衡量交换机性能的关键指标。交换容量计算为端口数×端口速率×2(全双工模式),如24个1Gbps端口容量为48Gbps。包转发率计算基于数据包大小和端口类型,千兆端口为1.488Mpps。这两个指标相互关联,背板带宽越高则容量和转发率越大,评估交换机性能需综合考虑端口数量、速率及类型。
交换容量和包转发率的计算方法涉及多个步骤和公式,具体如下:
交换容量的计算:
交换容量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,单位是Gbps。
计算方法为:交换容量 = 端口数 × 相应端口速率 × 2(全双工模式)。
例如,如果交换机有24个端口,每个端口的速率为1Gbps,那么交换容量 = 24 × 1Gbps × 2 = 48Gbps。
包转发率的计算:
包转发率衡量交换机转发数据包能力的大小,单位是Mpps(Million Packet Per Second)。
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。
交换带宽=包转发速率8*(64+8+12)*2 (全双工)=1344包转发速率
下面,我按这个数值来验证一下H3C的交换机在其网站上公布的数据,是否满足全端口“线速转发”。
1)
设备:H3C S3600-28P-EI
公布包转发率:9.6Mpps
接口:24个10/100Base-TX以太网端口,4个1000Base-X SFP千兆以太网端口(就是24个100M+4个1000M)
计算:0.1488Mpps*24+1.488Mpps*4=3.5712Mpps+5.952Mpps=9.5232Mpps
结果9.5232Mpps < 公布包转发率9.6Mpps,满足全端口“线速转发”。
2)
设备:S5500-28C-EI
包转发率(整机): 95.2Mpps
接口:24个10/100/1000Base-T以太网端口,4个复用的1000Base-X千兆SFP端口,2个扩展插槽(每个扩展插槽接口卡最大配置2×10G接口);
(也就是24*1000M+2×2*10GE)
计算:1.488Mpps*24+14.88Mpps*2*2=35.712Mpps+59.52Mpps=95.232Mpps
结果95.232Mpps =包转发率(整机) 95.2Mpps,满足全端口“线速转发”。
通过这样事例,可以清楚交换机厂商所公布的数据是“如何”的了吧!
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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