线速处理能力的计算方法

网络设备的转发性能通常以“包转发性能”表示,即在单位时间内能处理多少个包。长包、短包具有相同的包转发率(如果是超长包则需考虑MTU值)。包转发性能比较常见的单位是PPS(Packet Per Second)。设备是否能够达到线速通常以短包计算,如果短包能达到某一带宽的线速,则设备(或设备的接口)能达到线速。

这里以64字节短包计算(以太网数据帧最少为64字节)。

根据Ethernet的CSMA/CD的工作原理,报文在发送之前,要先侦听一段时间(IPG Inter-Packet Gap空闲帧,12Byte,96bit-time),如果在这段时间内线路空闲,则可以发送;
以太网帧结构为8个字节的前导码,其中7个字节为AA(其二进制形式为01010101)用于与接收端同步,因为电平一高一低,很容易取得同步;第8个字节为AB(帧定界符),用于定界,标明从现在开始后面的内容真正的是以太网帧了。

综上所述,一个最短帧其实际长度为:
(12+7+1+64)*8=84*8=672bit/Packet
                                                   
那么单端口的吞吐量又是如何来的呢?以GE(1000Mbps,1000 Mega Bits Per Second)接口为例:
单口吞吐量=1000M/〔(64+7+1+12)×8〕=1488095pps,即1.488Mpps

10BASE-T接口线速吞吐量 14,881pps
100BASE-TX接口线速吞吐量 148,810pps ,约为148.8Kpps
1000BASE-T/S/LX接口线速吞吐量 1,488,095pps,约为1.488Mpps

因此,接口要达到线速转发,其包转发性能应不低于上述数据。
通常测试某个设备(或设备的某个接口)能否线速转发,采用测试仪SMARTBIT,不断向被测设备“灌注”64字节的以太网帧。观察包转发情况,如果能够达到上述两个数值,则说明是“线速转发”。


 

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