包转发率计算公式

Posted 2021-10-23 秦世领

tags:

篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了包转发率计算公式相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

包转发率计算公式

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”。

二层交换机交换容量和包转发率计算

这是在中关村网站截取的H3C S5048E二层交换机参数，以此交换机参数为例子计算。

标注：评价一台二层交换机性能，不能只看接口速率和接口数量，还要从交换容量和包转发率一起衡量。

1、背板带宽

背板带宽，是指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。背板带宽是模块化交换机上的概念，固定端口交换机不存在这个概念，固定端口交换机的背板容量和交换容量大小是相等的。

交换机背板速率单位一般为Mbps，指的是二层，对于三层以上交换才采用Mpps

bps = bit/s，每秒比特数

pps = packet/s，每秒包数

2、交换机容量计算方法

交换机的交换容量，是指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。交换容量表明了交换机总的数据交换能力，单位是Gbps

交换机端口数量*相应端口速率*2(全双工)

48*1000Mbps*2=96000Mbps=96Gbps

交换机容量(交换机的总带宽，也称端口总带宽) ≤ (小于等于) 背板带宽

如果交换机容量小于等于背板带宽，那么背板带宽上是线速的。

3、包转发率计算方法

包转发率，用来衡量网络设备转发数据能力的标准,包转发率以数据包为单位,体现了交换机的交换能力，单位是pps

1Byte(字节)=8bit(位)

举例说明100Mbit/s的以太网络，100M换算成Byte则是100 000/8=12500KByts/s=12.5MByte/s

也就是说100Mbit/s的带宽以太网络每秒传输12.5MByte数据大小的文件。

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=148809Bpps，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148809B pps，换算成K即为148.8K pps，也就是0.1488M pps。

对于一个全双工百兆接口达到线速时要求：包转发率同理，求得：

12500000Bbps/84=148809Byte/s=0.148809MByte/s=0.1488Mpps

一个千兆以太网，一个线速端口的包转发率为1.488Mpps

一个万兆以太网，一个线速端口的包转发率为14.88Mpps

OC-12的POS端口，一个线速端口的包转发率为1.17Mpps

OC-48的POS端口，一个线速端口的包转发率为468Mpps

4、线速转发

端口在满负载的情况下，对帧进行无差错的转发称为线速转发。

线速转发，即线性无阻塞传输。需要满足以下两个条件：

A、交换机背板带宽>=交换容量，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。

B、交换机最大吞吐量>=端口数量*端口包转发率

端口数量*交换机每个端口的包转发率=交换机所有端口包转发率总量(交换机最大吞吐量)，