交换机背板带宽计算方法

1、交换机背板带宽计算方法 一、计算公式说明 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。计算公式为端口数对目应端口速率 x（2全双工模式）如果总带宽 篆称背板带宽，那么在背板带宽上是线速的。 （2）第二层包转发线速 第二层包转发率二千兆端口数量x 1.488Mpps+百兆端

2、口数量x 0.1488Mpps+其余类型端口数 湘应计算方法，如果这个速率能 壻称二层包 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 第三层包转发率二千兆端口数量x 1.488Mpps+百兆端口数量x 0.1488Mpps+其余类型端口数 湘应计算方法，如果这个速率能 壻称三层包 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。 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

3、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。 二、端口速率计算 以太网传输最小包长就是64字节、POS口是40字节。包转发线速的衡量

4、 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/ （648 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。 序号 端口类型 包转发率1xx以太网 14.88Mpps2 千兆以太网 1.488Mpps3 百兆以太网 0.

5、1488Mpps OC-3 POS 0.29Mpps4OC-12 POS 1.17Mpps5OC-48 POS 468MppS 三、端口总速率 在以太网中，每个帧头都要加上了 8个字节的前导符，前导符的作用在于 告诉监听设备数据将要到来。然后，以太网中的每个帧之间都要有帧间隙，即 每发完一个帧之后要等待一段时间再发另外一个帧，在以太网标准中规定最小 是 12个字节，然而帧间隙在实际应用中有可能会比 12个字节要大，在这里我 用了最小值。每个帧都要有 20个字节的固定开销，现在我们再来算一下交换机 单个端口的实际吞吐量：148, 809X（64+8+12） X8100Mbps通过这个公式不 难看

6、出，真正的数据交换量占到，交换机端口链路的线速数据吞吐量实际上只 有76Mbps，另外一部分被用来处理了额外的开销，这两者加起来才是标准的百 兆或者千兆。 交换机背板带宽计算方法 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。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 成本也会上去。 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（Mpp

7、s）二满配置GE端口数X 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。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 X 1.488Mpps= 95.2Mpps，才能够确保在所有端口均线速工作时，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。 背板相对大，吞吐量相对小的交换机，除了保留了升级扩展的能力外就是 软件效?专用芯片电路设计有问题；背板相对小。吞吐量相对大的交换机，整 体性