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交换机PPS计算

原创 Linux操作系统 作者:cjyhappy 时间:2009-02-17 11:50:55 0 删除 编辑
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=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那么以后很简单了,其实直接用设备参数中的pps数值乘以672那么就转化成我们比较能理解的大众化的bps概念了。
一般销售为了方便大家计算和整数化的理解就改672为500。

理解了这个后忽然发现网络设备选型原来是那么的简单,我只需要预计网络中的总节点数和带宽需求及流量需求,那么需要的交换机性能型号和路由器型号就呼之欲出了。

注:现在的设备很多是三层交换机,我们看到的参数是分别针对三层模块和二层模块来说的。
例如4楼提到的的6509就是这样了。
数据交换能力是720Gbps,但是路由包转发能力是400Mpps。这里没有矛盾。因为两个数据都不是描述一件事情。

 

交换机背板计算

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。

传输速率
1M带宽的意思是1Mbps注意是bps而不是Bps!
换算吧,1Bps=8bps;
所以1Mbps=128KBps;
所以下载速度最高为128KBps
1Mbps=1024KBps/8=128KBps
随便说说什么是bps
bps是bits per second的缩写,表示比特/秒。那么客户下载一首5兆的MP3歌曲,需要多长时间?这与下载速率有直接的关系。
以普通的ADSL为例(基本都能达到50Kbps的下载速率):(5MB=5120KB÷50K=102.4秒,约1.7分钟。

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