1.???? 背板帶寬
只有模塊化交換機(擁有可擴展插槽,可靈活改變端口數量)才有這個概念,固定端×××換機是沒有這個概念的。并且固定端×××換機的背板容量和交換容量大小是相等的。
背板帶寬是交換機的總數據處理能力,由硬件架構設計決定,與是否插入板卡無關。模塊化交換機的背板帶寬從幾百Gbps到幾個Tbps不等,由于模塊化交換機的體系結構不同,背板帶寬并不能完全有效代表交換機的真正性能。 ? ?
背板帶寬就像高速公路,車道越多,承載的車輛越多。
2.???? 交換容量、轉發能力
普通交換機的交換容量=背板帶寬,在模塊化交換機下,等于板卡的數量×每板卡的轉發能力,交換容量的大小,取決于轉發引擎的性能。在模塊化交換機中,交換容量能夠真實反映交換機的性能。
交換容量就像汽車,能跑多快全靠引擎帶。如果交換機的引擎好,就能把背板帶寬跑滿。但是,交換容量永遠<=背板帶寬
3.????? 包轉發速率、轉發能力(二層Mbps/三層Mpps)
支持第三層交換的設備,廠家會分別提供第二層轉發速率和第三層轉發速率,一般二層能力用bps,三層能力用pps。
千兆端口的包轉發率是1.488Mpps ( 百兆端口為0.1488Mpps,其他類推)
計算放法:1,000,000,000/8/(64+8+12) = 1,488,095pps
(最小數據包的大小為64byte,8byte的前導符,12byte的幀間隙)
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。
第二層包轉發率=第三層包轉發率×(64+8+12)×8=接口數量×接口速率。
(64+8+12)×8=672bit,為了方便計算,有時候也按500bit估算。
包轉發率就像高速公路每秒能通過汽車的數量,車道越寬,汽車引擎越好,每秒通過的車輛就越多。 ?
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4.???? 線速轉發
1)??? 固定端口的交換機:
l 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。
l 如果計算所得的交換機三層包轉發速率≤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轉發。
2)??? 模塊化交換機:
l 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≤標稱交換容量,那么在交換容量上是線速的。
l 如果計算所得的交換機三層包轉發速率≤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轉發。
5.???? H3C低端LSW交換機的交換容量計算方法:
H3C低端交換機采用存儲轉發模式,交換容量的大小由緩存(BUFFER)的位寬及其總線頻率決定。即,交換容量=緩存位寬*緩存總線頻率=96*133=12.8Gbps ? ?
6.???? S8500的交換容量、背板帶寬和轉發速率計算方法
1)交換容量
兩塊主控板(含Crossbar交換網片)1+1冗余備份。每塊接口板通過兩條高速總線分別連到兩塊主控板上的Crossbar,兩條高速總線1+1冗余備份。每條高速總線由6對(12條)3.125Gbps的SERDES組成,帶寬為37.5Gbps,有效帶寬為30Gbps(8B/10B編碼),兩塊主控板負荷分擔時有效帶寬60Gbps。即每塊接口板帶寬:Serders總線數量×每條Serdes的帶寬×(8B/10B編碼的開銷)×兩塊主控板負荷分擔:(6×2)×3.125×(8B/10B)×2 = 60Gbps/Card
S8505: 60Gbps/Card * 5 = 300Gbps
S8508: 60Gbps/Card * 8 = 480Gbps
S8512: 60Gbps/Card * 12= 720Gbps
S8502 吞吐量:
單交換網板時,120G + 2 * 60G = 240Gbps;
雙交換網板時,120G * 2 = 240Gbps;
2)背板帶寬
兩塊主控板(含Crossbar交換網片):1+1冗余備份。每塊接口板通過兩條高速總線分別連到兩塊主控板上的Crossbar,兩條高速總線1+1冗余備份。每條高速總線由6對(12條)3.125Gbps的SERDES組成。同時預留一倍高速總線用于交換容量翻倍。S8512背板的Serdes(高速差分線)數量為 6×2×2×12×2 =576;背板帶寬為:576 ×3.125Gbps= 1.8Tbps。
同理: ? ?
S8508背板的Serdes(高速差分線)數量為 6×2×2×8×2 =384;背板帶寬為384 × 3.125Gbps= 1.2Tbps
S8505背板的Serdes(高速差分線)數量為 6×2×2×5×2 =240;背板帶寬為240 × 3.125Gbps= 750Gbps
S8502背板的Serdes(高速差分線)數量為 6×12×2 =144;背板帶寬為 144 × 3.125Gbps= 450Gbps
3)包轉發率
S8500系列分布式轉發,每塊接口板可支持 24 Ge線速:
24 Gbps *1.488 Mpps/Gbps = 35.712Mpps /Card
S8512包轉發率:35.712 Mpps/card * 12 cards =428.54 Mpps
取整數 428Mpps。
類似的,S8508、S8505、S8502包轉發率分別為285Mpps, 178Mpps、142Mpps。
如何考察交換機背板帶寬是否夠用 ? ?
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。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上去。
但是,我們如何去考察一個交換機的背板帶寬是否夠用呢?顯然,通過估算的方法是沒有用的,我認為應該從兩個方面來考慮:
1、所有端口容量X端口數量之和的2倍應該小于背板帶寬,可實現全雙工無阻塞交換,證明交換機具有發揮最大數據交換性能的條件。
2、滿配置吞吐量(Mbps)=滿配置GE端口數×1.488Mpps其中1個千兆端口在包長為64字節時的理論吞吐量為1.488Mpps。 例如,一臺最多可以提供64個千兆端口的交換機,其滿配置吞吐量應達到 64×1.488Mpps = 95.2Mpps,才能夠確保在所有端口均線速工作時,提供無阻塞的包交換。如果一臺交換機最多能夠提供176個千兆端口,而宣稱的吞吐量為不到 261.8Mpps(176 x 1.488Mpps = 261.8),那么用戶有理由認為該交換機采用的是有阻塞的結構設計。
一般是兩者都滿足的交換機才是合格的交換機。 ? ?