帶寬計算公式.doc

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1、交換機(jī)性能參數(shù)學(xué)習(xí)總結(jié)一、交換機(jī)背板是設(shè)計值，可以大于等于交換容量（此為達(dá)到線速交換機(jī)的一個標(biāo)準(zhǔn)）。廠家在設(shè)計的時候考慮了將來模塊的升級，比如模塊從開始的百兆升級到支持千兆、萬兆，端口密度增加等。背板帶寬一般是指模塊化交換機(jī)。它決定了各模板與交換引擎間的連接帶寬的最高上限。是交換機(jī)接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。背板帶寬標(biāo)志了交換機(jī)總的數(shù)據(jù)交換能力，單位為Gbps，也叫交換帶寬。二、交換容量（最大轉(zhuǎn)發(fā)帶寬、吞吐量）是指系統(tǒng)中用戶接口之間交換數(shù)據(jù)的最大能力，用戶數(shù)據(jù)的交換是由交換矩陣實現(xiàn)的。交換機(jī)達(dá)到線速時，交換容量等于端口數(shù)×相應(yīng)端口速率×2（全雙工模式

2、）。三、包轉(zhuǎn)發(fā)率它體現(xiàn)了交換引擎的轉(zhuǎn)發(fā)性能。標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)幀尺寸在64字節(jié)到1518字節(jié)之間，在衡量交換機(jī)包轉(zhuǎn)發(fā)能力時應(yīng)當(dāng)采用最小尺寸的包進(jìn)行評價。指基于64字節(jié)分組，在單位時間內(nèi)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)總數(shù)。當(dāng)交換機(jī)達(dá)到線速時包轉(zhuǎn)發(fā)率=千兆端口數(shù)量×1.488Mpps+百兆端口數(shù)量×0.1488Mpps+其余類型端口數(shù)×相應(yīng)計算方法四、轉(zhuǎn)發(fā)帶寬與包轉(zhuǎn)發(fā)速率關(guān)系8*（64＋8＋12）*2*包轉(zhuǎn)發(fā)速率/1024=轉(zhuǎn)發(fā)帶寬注：最大傳輸帶寬=交換容量（交換容量用單工計算）我的公式推算：假設(shè)交換機(jī)有A、B、C三種接口各一個，它們的包轉(zhuǎn)發(fā)率分別是X、Y、Z64+8+12的意思為：基于64字節(jié)分

3、組測試（以太網(wǎng)傳輸最小包長就是64字節(jié)）；8以太網(wǎng)中，每個幀頭都要加上了8個字節(jié)的前導(dǎo)符；幀間隙最小為12字節(jié)。再乘8是轉(zhuǎn)換為Bit為單位所以得：交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)帶寬=X*8*（64+8+12）+Y*8*（64+8+12）+Z*8*（64+8+12）=（X+Y+Z）*1344=交換機(jī)包轉(zhuǎn)發(fā)率*1344帶寬計算公式說明長空發(fā)表于2006-1-1511:44:00一、計算公式說明交換機(jī)的背板帶寬，是交換機(jī)接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。背板帶寬標(biāo)志了交換機(jī)總的數(shù)據(jù)交換能力，單位為Gbps，也叫交換帶寬，一般的交換機(jī)的背板帶寬從幾Gbps到上百Gbps不等。一臺交換

4、機(jī)的背板帶寬越高，所能處理數(shù)據(jù)的能力就越強(qiáng)，但同時設(shè)計成本也會越高。?一般來講，計算方法如下:（1）線速的背板帶寬考察交換機(jī)上所有端口能提供的總帶寬。計算公式為端口數(shù)×相應(yīng)端口速率×2（全雙工模式）如果總帶寬≤標(biāo)稱背板帶寬，那么在背板帶寬上是線速的。（2）第二層包轉(zhuǎn)發(fā)線速第二層包轉(zhuǎn)發(fā)率=千兆端口數(shù)量×1.488Mpps+百兆端口數(shù)量×0.1488Mpps+其余類型端口數(shù)×相應(yīng)計算方法，如果這個速率能≤標(biāo)稱二層包轉(zhuǎn)發(fā)速率，那么交換機(jī)在做第二層交換的時候可以做到線速。（3）第三層包轉(zhuǎn)發(fā)線速第三層包轉(zhuǎn)發(fā)率=千兆端口數(shù)量×1.488Mpps+百兆端口數(shù)量×0.1488Mpps+其余

5、類型端口數(shù)×相應(yīng)計算方法，如果這個速率能≤標(biāo)稱三層包轉(zhuǎn)發(fā)速率，那么交換機(jī)在做第三層交換的時候可以做到線速。所以說，如果能滿足上面三個條件，那么我們就說這款交換機(jī)真正做到了線性無阻塞???背板帶寬資源的利用率與交換機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)息息相關(guān)。目前交換機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要有以下幾種：一是共享內(nèi)存結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)依賴中心交換引擎來提供全端口的高性能連接，由核心引擎檢查每個輸入包以決定路由。這種方法需要很大的內(nèi)存帶寬、很高的管理費用，尤其是隨著交換機(jī)端口的增加，中央內(nèi)存的價格會很高，因而交換機(jī)內(nèi)核成為性能實現(xiàn)的瓶頸；二是交叉總線結(jié)構(gòu)，它可在端口間建立直接的點對點連接，這對于單點傳輸性能很好，但

6、不適合多點傳輸；三是混合交叉總線結(jié)構(gòu)，這是一種混合交叉總線實現(xiàn)方式，它的設(shè)計思路是，將一體的交叉總線矩陣劃分成小的交叉矩陣，中間通過一條高性能的總線連接。其優(yōu)點是減少了交叉總線數(shù)，降低了成本，減少了總線爭用；但連接交叉矩陣的總線成為新的性能瓶頸。二、端口速率計算以太網(wǎng)傳輸最小包長就是64字節(jié)、POS口是40字節(jié)。包轉(zhuǎn)發(fā)線速的衡量標(biāo)準(zhǔn)是以單位時間內(nèi)發(fā)送64byte的數(shù)據(jù)包（最小包）的個數(shù)作為計算基準(zhǔn)的。對于千兆以太網(wǎng)來說，計算方法如下：1，000，000，000bps/8bit/（64＋8＋12）byte=1,488,095pps說明：當(dāng)以太網(wǎng)幀為64byte時，需考慮8by

7、te的幀頭和12byte的幀間隙的固定開銷。故一個線速的千兆以太網(wǎng)端口在轉(zhuǎn)發(fā)64byte包時的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488Mpps?？焖僖蕴W(wǎng)的線速端口包轉(zhuǎn)發(fā)率正好為千兆以太網(wǎng)的十分之一，為148.8kpps。??序號端口類型包轉(zhuǎn)發(fā)率1萬兆以太網(wǎng)14.88Mpps2千兆以太網(wǎng)1.488Mpps3百兆以太網(wǎng)0.1488Mpps?OC-3POS0.29Mpps4OC-12POS1.17Mpps5OC-48POS468MppS三、端口總速率在以太網(wǎng)中，每個幀頭都要加上了8個字節(jié)的前導(dǎo)符，前導(dǎo)符的作用在于告訴監(jiān)聽設(shè)備數(shù)據(jù)將要到來。