浅谈交换机的【背板带宽】和【包转发率】

什么是背板带宽？

几个概念的总结：、引擎转发性能（交换容量、转发能力） 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。 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、）所有端口容量X端口数量之和的2倍(2倍为考虑端口模式为全双工的情况)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(Mpps)=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即每秒钟能转发 1.488M个64字节的数据包。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(理论上能够达到的最大速率)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。 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。 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。