交换机常用性能参数计算方法说明

交换机常用性能参数计算方法

一、背板带宽：

盒式交换机是没有背板的，所以不存在背板带宽的说法。中高端模块化交换机（如S65/S85系列）的背板带宽是硬件设计时固定的。

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。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(Mpps)=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，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，并且意义不是很大。

二、交换容量

交换容量＝缓存位宽*缓存总线频率，因为我们的交换机都是存储转发的，交换容量的大小由缓存（BUFFER）的位宽及其总线频率决定。三、端口容量

端口容量＝2*（交换机所有端口的速率相加），因为端口是全双工的，所以需要乘以2。

四、包转发率

包转发率的计算方式：若交换机可提供24个100M端口和2个1000M端口，则转发能力＝24*0.149+2*1.488=6.55Mpps ，为什么这么算？我们的交换机全部为线速转发，考验转发能力以能够处理最小包长（64Byte）来衡量，根据Ethernet的CSMA/CD的工作原理，报文在发送之前，要先侦听一段时间，如果在这段时间内线路空闲，则可以发送。这段时间就是帧间隙(IPG Inter-Packet Gap)，通常为96bit-time。接下来是以太网帧结构中的8个字节的前导码，其中7个字节(Preamble)为AA(其二进制形式为01010101)用于与接收端同步，第8个字节(StartFrame Delimiter)为AB(帧定界符)，用于定界，标明从现在开始后面的内容真正的是以太网帧了。

因此，对于长度为64字节的以太网帧，其实际长度应该是

(7+1+64)×8+96=672bit/Packet

以100M端口线速转发为例，100M就是1秒钟100M bits的流量，一个64字节的以太网帧长度是672bits，那么1秒钟有多少个64字节的以太网帧被转发呢？

100M/672=0.14881Mpps(Packet Per Second)

1000M/672=1.4881Mpps