路由器包转发率计算
路由器转发性能技术资料
路由器转发性能技术资料转发性能是路由器最关键的技术参数。
路由器的主要功能是做IP报文转发，由于中低端路由器多采用CPU上运行的软件来实现该功能，因此多数中低端路由器不具备线速（wire speed）转发能力。
转发性能，有时候也叫作吞吐率。
所谓线速转发（wire speed），就是指的是：连接两个网络的路由器，就像是一根网线一样连接了两个网络一样，路由器上没有任何丢包、延迟和抖动现象。
这是一种理想状态，在目前的技术发展水平下，商用的中低路由器一般是无法达到的。
那么就需要一个参数来衡量路由器的转发性能，最常用的参数是pps，是packet per second的所写，也就是报文每秒。
有些公司也用bps来衡量路由器转发性能，比如Juniper。
Bps是bit per second的缩写，是比特每秒的意思。
对中低端路由器来说，pps更合理，因为其瓶颈主要在CPU上软件，一般来说，无论大包，还是小包，软件的处理开销都一样，并不会因为报文大，软件的开销就大。
因此pps是一个一致性很高的单位，不容易造成混淆和歧义。
对于100M以太网来说，线速转发性能是大约150k pps，怎么计算的呢？一般来说，测量转发性能的时候，采用小报文来进行测试，也就是64Byte的IP报文，加上以太网头，加上开销（Preemble、SFD等），计算出一个报文的bit数量，然后再用100M / bit数量，就是这个约150k了。
千兆以太网线速是1.5M，万兆以太网是15M。
很多厂家在宣传转发性能的时候，有一种夸大的方法，就是重复计算，下面举例说明。
假设我们要测试一个有两个100M以太网接口的路由器，用smartbit连接两个以太接口，单向发送数据。
也就是从一个接口进去，另外一个接口出来。
那么如果用100M线速发送没有丢包，该路由器的转发性能是150kpps，还是300kpps？正确答案应该是150k pps，因为一个报文从一个以太口进去，从另外一个以太口出来，对路由器来说，只作了一次转发，不能重复计算转发性能。
一文读懂交换机-路由器-分线盒的差异
一文读懂交换机/路由器/分线盒的差异
分线盒就是线路连接的，不存在转发
交换机路由器区别
交换机组建内网局域网的，内部转发快
路由器是内外网连接处的，主要是路由协议，便于寻经
路由器工作在三层，网络层。
用于互联网公网和内网的连接，支持wan口协议功能
分线盒是俗称，应该指HUB 即集线器，一般都是10M的多，是老些的网络设备；对比来说交换机，一般家用100M很多了，这两者区别主要是内部工作原理有区别：1如果是10M ，5用户（5台计算机）每用户理论最大是10/5=2M带宽；2如果是10M，5用户（5 台计算机）每用户理论最大是10M带宽。
这是共享还是轮享最大区别。
另一个是1是老产品现在基本没有用的了（是因为性能太低了）。
路由器主要是有两方面：1是有交换机的功能；2是有路由功能。
能做些路由方面的策略设定。
如果不用路由功能，。
路由器十项性能指标
路由器十项性能指标路由器十项性能指标1.带宽：带宽是指路由器可以处理的数据量的最大速率。
高带宽意味着路由器可以更快地传输数据，提供更快的互联网连接速度。
2.路由表容量：路由表容量指的是路由器可以存储的路由表项的数量。
路由表是路由器用于将数据包从源地质转发到目标地质的关键组件。
高路由表容量能够支持更复杂的网络拓扑结构。
3.转发性能：转发性能是指路由器可以处理转发数据包的速度。
它表示路由器能够处理和转发的数据包数量。
高转发性能保证了高速网络传输和低延迟。
4.存储器容量：存储器容量指的是路由器可以存储的数据和配置文件的数量。
它包括RAM和Flash存储器。
足够的存储器容量可以支持更多的网络设备和配置文件。
5.安全性能：安全性能是指路由器提供的网络安全功能和防护能力。
它包括防火墙、VPN、入侵检测和防御系统等。
高安全性能可以保护网络免受外部威胁和攻击。
6.QoS支持：QoS（Quality of Service）支持是指路由器可以根据流量的优先级和要求进行数据处理和分配。
它可以保证关键业务的带宽和传输优先级，提供更好的用户体验。
7.可靠性：可靠性是指路由器在长时间运行和高负载情况下的稳定性和可靠性。
它包括硬件可靠性、软件可靠性和容错能力等。
高可靠性能够保证网络的稳定性和可用性。
8.管理和配置：管理和配置是指路由器提供的管理接口和配置选项。
它包括命令行界面（CLI）、图形用户界面（GUI）和远程管理等。
易于管理和配置的路由器可以减少管理员的工作负荷和配置错误。
9.扩展性：扩展性指的是路由器支持的接口和插槽数量。
它决定了路由器可以连接的其他设备数量和类型。
高扩展性能够满足不断增长的网络需求和新技术的应用。
10.能耗：能耗是指路由器在运行时消耗的能量。
节能的路由器可以降低能源成本，并对环境友好。
附件：本文档附带以下文件：1.路由器十项性能指标测试报告.pdf2.路由器规格表.xlsx3.路由器用户手册.docx法律名词及注释：1.带宽：指网络传输速率，通常以每秒钟传输的数据量计算。
核心路由器十项性能指标
核心路由器十项性能指标高速路由器的系统交换能力与处理能力是其有别于一般路由器能力的重要体现。
目前，高速路由器的背板交换能力应达到40Gbps以上，同时系统即使暂时不提供OC-192/STM-64接口，也必须在将来无须对现有接口卡和通用部件升级的情况下支持该接口。
在设备处理能力方面，当系统满负荷运行时，所有接口应该能够以线速处理短包,如40字节、64字节，同时，高速路由器的交换矩阵应该能够无阻塞地以线速处理所有接口的交换，且与流量的类型无关。
指标之一：吞吐量吞吐量是路由器的包转发能力。
吞吐量与路由器端口数量、端口速率、数据包长度、数据包类型、路由计算模式（分布或集中）以及测试方法有关，一般泛指处理器处理数据包的能力。
高速路由器的包转发能力至少达到20Mpps以上。
吞吐量主要包括两个方面：1. 整机吞吐量整机指设备整机的包转发能力，是设备性能的重要指标。
路由器的工作在于根据IP包头或者MPLS 标记选路，因此性能指标是指每秒转发包的数量。
整机吞吐量通常小于路由器所有端口吞吐量之和。
2. 端口吞吐量端口吞吐量是指端口包转发能力，它是路由器在某端口上的包转发能力。
通常采用两个相同速率测试接口。
一般测试接口可能与接口位置及关系相关，例如同一插卡上端口间测试的吞吐量可能与不同插卡上端口间吞吐量值不同。
指标之二：路由表能力路由器通常依靠所建立及维护的路由表来决定包的转发。
路由表能力是指路由表内所容纳路由表项数量的极限。
由于在Internet上执行BGP协议的路由器通常拥有数十万条路由表项，所以该项目也是路由器能力的重要体现。
一般而言，高速路由器应该能够支持至少25万条路由，平均每个目的地址至少提供2条路径，系统必须支持至少25个BGP对等以及至少50个IGP邻居。
指标之三：背板能力背板指输入与输出端口间的物理通路。
背板能力是路由器的内部实现，传统路由器采用共享背板，但是作为高性能路由器不可避免会遇到拥塞问题，其次也很难设计出高速的共享总线，所以现有高速路由器一般采用可交换式背板的设计。
包转发率与背板带宽释疑
---------------------------背板带宽释疑------------------------------- 我们通常将集线器比作是单车道高架桥，同一时间内只能有一辆车通过；而将交换机比喻为多车道立交桥，任何两个方向的车都可以同时通行，而互不妨碍。
因此，集线器是共享带宽，而交换机则是独享带宽。
事实上，交换机正如同立交桥一样，彼此的通讯能力并不完全相同，否则，北京也就不会总是出现塞车了。
一般来讲，立交桥的通行能力会受到桥的物理结构和车道数量的限制。
同样，交换机也会受到背板带宽的限制。
一、背板带宽与转发速率所谓背板带宽，是指交换机接口处理器或接口卡与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可提供的数据交换能力，单位为Gbps。
交换机的背板带宽越高，处理数据的能力就越强，同时价格也会越高。
背板带宽好像是立交桥的车道总和，车道数量越多，车辆的通行能力也就越高，也就越不可能塞车。
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是否够用，可以借助以下公式进行计算：背板带宽≥（千兆端口数量×1Gbps+百兆端口数量×100Mbps）×2只有背板带宽达到该数值，交换机才有可能实现数据的全双工无阻塞交换，发挥最大的数据交换性能。
一般来说，固定端口交换机背板带宽较低，而模块化交换机背板带宽较高。
原因很简单，前者大多为工作组交换机，而后者则是骨干交换机和中心交换机，需要及时处理大量的并发访问。
背板带宽与吞吐量并称交换机的两大重要参数。
事实上，背板带宽只是表明交换机可能达到的最大转发能力，而吞吐量则表示交换机实现的最大处理能力。
就像好10车道的立交桥理论上可以同时通行10辆车，而事实上，由于设计瑕疵等诸多因素的限制，车流量事实上并不没有那么多。
因此，交换机的吞吐量能否满足数据无阻塞传输的需要，可以借助以下公式进行计算：吞吐量(Mpps) ≥千兆端口数×1.4881Mpps+百兆端口数×0.1488Mpps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，而1个百兆端口线速包转发率。
背板带宽
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(Mbps)=满配置GE端口数×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64×1.488Mpps = 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率/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，整体性能比较高。
不过背板带宽是可以相信厂家的宣传的，可吞吐量是无法相信厂家的宣传的，因为后者是个设计值，测试很困难的并且意义不是很大监控前面有一位H3C的高手对我指点过，在这里谢谢他了，他名字叫做现在有一项目前端采用130万像素的摄像机100台，后端使用解码器1台，NVR一台，管理中心软件一套。
网络的构架是核心+接入前端的计算方法，前面那位高手已经给出，接入层交换机的背板带宽+包转发率计算方法如下：前端接入网络流量主要是由前端视频图采集设备所发出的，主要有存储码流与实时码流。
使用IP全交换方案，按照每个终端平均向外发送1路存储1路实况，可以估算出单终端所需要的带宽值：1080P高清编码器/IPC的发送码流=8+8=16Mbps根据编码速率可以计算包发送速率：实况流8Mbps即每秒发送1M字节，按照宇视编码器/IPC的编码策略1个包内封装1024个字节，可以计算包发送率1Kpps；即编码速率/8/1024即得到包发送速率：1080P高清编码器/IPC的包发送速率=16Mbps/8/1024=2Kpps所以：计算24个高清IPC所需的接入交换机选型：带宽：24×16×（1+30%）=499.2Mbps包转发率：24×2Kpps×（1+30%）=62.4Kpps按照你上边的计算：计算24个高清IPC所需的接入交换机选型：----------------------------------------------------------------------------带宽：24×16×（1+30%）=499.2Mbps包转发率：24×2Kpps×（1+30%）=62.4Kpps----------------------------------------------------------------------------如果是24个高清IPC，选择交换机时上行带宽满足千兆即可满足需求。
带宽计算公式
带宽计算公式交换机性能参数学习总结一、交换机背板是设计值，可以大于等于交换容量（此为达到线速交换机的一个标准）。
厂家在设计的时候考虑了将来模块的升级，比如模块从开始的百兆升级到支持千兆、万兆，端口密度增加等。
背板带宽一般是指模块化交换机。
它决定了各模板与交换引擎间的连接带宽的最高上限。
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Gb ps,也叫交换带宽。
二、交换容量（最大转发带宽、吞吐量）是指系统中用户接口之间交换数据的最大能力，用户数据的交换是由交换矩阵实现的。
交换机达到线速时，交换容量等于端口数X目应端口速率X2（全双工模式）。
三、包转发率它体现了交换引擎的转发性能。
标准的以太网帧尺寸在64字节到1518字节之间,在衡量交换机包转发能力时应当采用最小尺寸的包进行评价。
指基于64 字节分组,在单位时间内交换机转发的数据总数。
当交换机达到线速时包转发率二千兆端口数量X1.488Mpps+百兆端口数量X0.1488Mpps+其余类型端口数X目应计算方法四、转发带宽与包转发速率关系8* （64＋8＋1 2）*2*包转发速率/1024=转发带宽注：最大传输带宽=交换容量（交换容量用单工计算）我的公式推算：假设交换机有A、B、C三种接口各一个，它们的包转发率分别是X、Y、Z64+8+12的意思为：基于64字节分组测试（以太网传输最小包长就是64字节）；8以太网中，每个帧头都要加上了8个字节的前导符；帧间隙最小为1 2字节。
再乘8是转换为Bit为单位所以得：交换机转发带宽=X*8*（64+8+12）+Y*8*（64+8+12）+Z*8*（64+8+12）=（X+Y+Z）*1344=交换机包转发率*1344带宽计算公式说明长空发表于2006-1-15 11:44:00、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。
交换机的性能指标的几个重要概念
线速（转发）背板带宽交换机的背板带宽，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。
快速以太网的统速端口包转发率正好为千兆以太网的十分之一，为0.1488Mpps。
*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。
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包转发率的计算－实例说明 100Mbit/s的以太网络，100M换算成byte则是100/8=12.5M
byte/s，换算出来就是12500000bytes。 因为在以太网的数据包中，最小的数据包的大小是
64byte/s，加上8个byte的前导字节以及12个byte帧间间隙，合计就是84byte。 那么用
12500000/84=148809，所以就可以得到在100M吞吐量单向环境下的每秒最大的包转发个数
148809，换算成k即为148.8k pps，也就是0.1488M pps。 0.1488M pps这个包转发率是100M
的网络而言，那么1000M的网络，算出来的包转发率就应是1.488Mpps，对于10G网络对
应的是14.88Mpps。 下面，我按这个数值来验证一下H3C的交换机在其网站上公布的数据，
是否满足全端口“线速转发”。 1）设备：H3C S3600-28P-EI 公布包转发率：9.6Mpps 接口：
24个10/100Base-TX以太网端口，4个1000Base-X SFP千兆以太网端口(就是24个100M＋
4个1000M）计算：0.1488Mpps*24+1.488Mpps*4=3.5712Mpps+5.952Mpps=9.5232Mpps 结
果9.5232Mpps < 公布包转发率：9.6Mpps,满足全端口“线速转发”。 2）设备：S5500-28C-EI
包转发率（整机）： 95.2Mpps 接口：24个10/100/1000Base-T以太网端口，4个复用的
1000Base-X千兆SFP端口，2个扩展插槽（每个扩展插槽接口卡最大配置2×10G接口）；（也
就是24*1000M＋2×2*10GE) 计算：
1.488Mpps*24+14.88Mpps*2*2=35.712Mpps+59.52Mpps=95.232Mpps 结果95.232Mpps ＝包
转发率（整机）： 95.2Mpps，满足全端口“线速转发”。 通过这样事例，可以清楚交换机厂
商所公布的数据是“如何”的了吧！ 这是在二层交换上面所能达到的包转发率，但是如果一
个路由器在三层路由上面，甚至在开启nat的情况下，其包转发率会有很大降低，而这个值
才是值得关心的，所以我们在看到很多商家在一直强调包转发个数148810个包，其实这是
二层交换的理论极限值，而不是真正的路由器在三层工作时候的值。 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。快速以太网的统速端口包转发率正
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。