我們知道1個千兆端口的線速包轉發率是1.4881MPPS,
百兆端口的線速包轉發率是0.14881MPPS,這是國際標準,但是如何得來的呢?
具體的數據包在傳輸過程中會在每個包的前面加上64個(前導符)preamble也就是一個64個字節的數據包,原本只有512個bit,但在傳輸過程中實際上會有512+64+96=672bit,也就是這時一個數據包的長度實際上是有672bit的千兆端口線速包轉發率=1000Mbps/672=1.488095Mpps,約等于1.4881Mpps,百兆除于10
為0.14881Mpps那么以后很簡單了,其實直接用設備參數中的pps數值乘以672那么就轉化成我們比較能理解的大眾化的bps概念了。
一般銷售為了方便大家計算和整數化的理解就改672為500。
理解了這個后忽然發現網絡設備選型原來是那么的簡單,我只需要預計網絡中的總節點數和帶寬需求及流量需求,那么需要的交換機性能型號和路由器型號就呼之欲出了。
注:現在的設備很多是三層交換機,我們看到的參數是分別針對三層模塊和二層模塊來說的。
例如4樓提到的的6509就是這樣了。
數據交換能力是720Gbps,但是路由包轉發能力是400Mpps。這里沒有矛盾。因為兩個數據都不是描述一件事情。
交換機背板計算
交換機的背板帶寬,是交換機接口處理器或接口卡和數據總線間所能吞吐的最大數據量。背板帶寬標志了交換機總的數據交換能力,單位為Gbps,也叫交換帶寬,一般的交換機的背板帶寬從幾Gbps到上百Gbps不等。一臺交換機的背板帶寬越高,所能處理數據的能力就越強,但同時設計成本也會越高。
?? 一般來講,計算方法如下:
1)線速的背板帶寬
考察交換機上所有端口能提供的總帶寬。計算公式為端口數*相應端口速率*2(全雙工模式)如果總帶寬≤標稱背板帶寬,那么在背板帶寬上是線速的。
2)第二層包轉發線速
第二層包轉發率=千兆端口數量×1.488Mpps+百兆端口數量*0.1488Mpps+其余類型端口數*相應計算方法,如果這個速率能≤標稱二層包轉發速率,那么交換機在做第二層交換的時候可以做到線速。
3)第三層包轉發線速
第三層包轉發率=千兆端口數量×1.488Mpps+百兆端口數量*0.1488Mpps+其余類型端口數*相應計算方法,如果這個速率能≤標稱三層包轉發速率,那么交換機在做第三層交換的時候可以做到線速。
?? 那么,1.488Mpps是怎么得到的呢?
包轉發線速的衡量標準是以單位時間內發送64byte的數據包(最小包)的個數作為計算基準的。對于千兆以太網來說,計算方法如下:1,000,000,000bps/8bit/(64+8+12)byte=1,488,095pps 說明:當以太網幀為64byte時,需考慮8byte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端口在轉發64byte包時的包轉發率為1.488Mpps。快速以太網的線速端口包轉發率正好為千兆以太網的十分之一,為148.8kpps。
*對于萬兆以太網,一個線速端口的包轉發率為14.88Mpps。
*對于千兆以太網,一個線速端口的包轉發率為1.488Mpps。
*對于快速以太網,一個線速端口的包轉發率為0.1488Mpps。
*對于OC-12的POS端口,一個線速端口的包轉發率為1.17Mpps。
*對于OC-48的POS端口,一個線速端口的包轉發率為468MppS。
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真正做到了線性無阻塞
?? 背板帶寬資源的利用率與交換機的內部結構息息相關。目前交換機的內部結構主要有以下幾種:一是共享內存結構,這種結構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存帶寬、很高的管理費用,尤其是隨著交換機端口的增加,中央內存的價格會很高,因而交換機內核成為性能實現的瓶頸;二是交叉總線結構,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,但不適合多點傳輸;三是混合交叉總線結構,這是一種混合交叉總線實現方式,它的設計思路是,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。其優點是減少了交叉總線數,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。
傳輸速率
1M帶寬的意思是1Mbps注意是bps而不是Bps!
換算吧,1Bps=8bps;
所以1Mbps=128KBps;
所以下載速度最高為128KBps
1Mbps=1024KBps/8=128KBps
隨便說說什么是bps
bps是bits per second的縮寫,表示比特/秒。那么客戶下載一首5兆的MP3歌曲,需要多長時間?這與下載速率有直接的關系。
以普通的ADSL為例(基本都能達到50Kbps的下載速率):(5MB=5120KB÷50K=102.4秒,約1.7分鐘。
端口速率與包個數計算 PPS 與 BPS
分類: L2 Switch 2009-06-15 17:59 1650人閱讀 評論(0) 收藏 舉報
byte路由器面試工作
端口速率 與 包個數?? PPS 與 BPS
下面是某位同事的面試題,
“交換機端口速率100Mbps代表什么意思? 那每秒鐘能最多能發送多少個數據包 ? ”
如果你能回答請忽略下文。
一, PPS 和BPS的概念.
PPS = Packets Per Second??
Bps? = Bytes Per Second???
bps? = bits per Second
二, 計算公式,
? 如以每秒 200個包的速率發送包大小為100Bytes的數據包,? 則其速率為多少byteps / bps,
?? ( 8 + 100 + 12 ) x 200 = 24000 Byte per seconds
其中 8 為 8個字節的前倒符 ,? 12為12個字節的包間隔(gap)
?? (64 +100x8 +12x8) x 200 =? 192000 bitps
三, 詳細如下,
100m的以太網,全雙工就是200m,其單位就是bit/s,100m換算成byte則是100/8=12.5m byte/s,換算出來就是12500000bytes。那么在以太網的數據包中,最小的數據包的大小是64byte/s,加上8個byte的前導字節以及12個byte幀間間隙,合計就是84byte。那么用12500000/84=148809,得到在100m吞吐量單向環境下的每秒最大的包轉發個數148809,換算成k即為148.8k pps。同上,則在雙向200m吞吐量的以太網中,每秒轉發個數297618,換算成k則包轉發率為297.6k pps。
這是在二層交換上面所能達到的包轉發率,但是如果一個路由器在三層路由上面,甚至在開啟nat的情況下,其包轉發率會有很大降低,而這個值才是真正用戶值得關心的,所以我們在看到很多商家在一直強調包轉發個數148810個包,其實這是二層交換的理論極限值,而不是真正的路由器在三層工作時候的值。