交换机性能指标背板带宽包转发率

交换机性能指标，背板带宽，包转发率，怎么计算？1交换机介绍日常工作学习生活中离不开网络，而网络又离不开交换机。局域网中用的最多的就是交换机。交换机分为二层交换机和三层交换机。二层交换机工作在OSI七层模型的物理层和数据链路层，通过MAC地址交换数据。在每个交换机中有一张MAC地址表，这张表统计了端标语和MAC地址的对应关系，交换机收到数据后查看该数据的MAC地址，如果能够找到对应的端标语，则从这个端口转发数据。如果找不到这个端口则广播该数据。三层交换机除了含有二层交换机的功效，还含有三层功效，也就是OSI模型的网络层的功效，能够根据IP地址转发数据，有一定的路由功效。适合布署在通过VLAN划分网络隔离顾客的局域网中使用。能够有效的隔离广播域，实现不同VLAN之间的互通。2交换机性能衡量交换机性能的指标有诸多，以下图所示，显示了该交换机的性能参数有传输速率、端口数、背板带宽、包转发率、MAC地址表等等。这里最重要的两个参数是背板带宽和包转发率。下面分别对这两个参数进行详述。3背板带宽交换机的背板带宽标志了交换机总的交换能力，是交换机解决器或者接口卡和数据总线之间能解决的最大数据量，单位为Gbps。一台交换机的背板带宽越大，数据解决能力越强，固然了价格成本越高。价格和性能诸多时候是成正比的。在网络工程师、通信工程师的考试中经常会出计算题，计算背板带宽。购置交换机时，你也能够根据端口数和端口速率通过公式计算背板带宽，拟定该交换机与否满足需求，与否是线速交换机，怎么计算呢？计算公式：端口数*对应端口速率*2（全双工模式）套用一下上面的公式，以下图所示的华为S5710-28C-EI交换机的参数表背板带宽=(24*1000+4*10000)*2=128000M=128Gbps下图显示的该交换机的交换容量416Gbps>128Gbps,因此该交换机是线速交换机，能确保全部端口都线速工作时，提供无阻塞的包交换。交换机参数表4包转发率包转发率，用来衡量网络设备转发数据能力的原则。交换机的包转发率标志了交换机转发数据包能力的大小。单位普通为pps（包每秒）。也能够这样说包转发速率是指交换机每秒能够转发多少百万个数据包（Mpps），即交换机能同时转发的数据包的数量。包转发率以数据包为单位体现了交换机的交换能力。决定包转发率的一种重要指标就是交换机的背板带宽，背板带宽标志了交换机总的数据交换能力。一台交换机的背板带宽越高，所能解决数据的能力就越强，也就是包转发率越高。包转发率和背板带宽是相辅相成的，互相影响的。计算公式：满配备GE(千兆)端口数*1.488+满配备百兆端口数*0.1488（单位Mpps）这个千兆端口包转发速率1.448Mbps怎么来的呢？/8/(64+8+12)=1488095.2380952pps即1.488Mpps解释一下:100Mbps端口传输速率第一种8：每个字节8位64：以太网帧的最小长度第二个8：以太网帧前导码12：帧间隙这里补充个小知识，真正的数据交换量占到64/84=76%,其它的部分是用来解决开销的。根据上述公式计算一下图显示交换机的包转发率：48*1.488+4*14.88=130.944Mpps。下图显示的包转发率：128Mpps<>实验：某个公司有300台电脑上网，三层核心怎么选。初步预计要用15个千兆交换机。通过上面的实验已经证明，每一种交换机的包转发率要达成35.712Mpps，背板带宽要达成46.875(Gbit/s)。核心交换机背板带宽：接入交换机数量15X46.875(Gbit/s)=703.125Gbit/s吞吐量包转发率：接入交换机：1.488Mpps*2=2.976Mpps（解释：一种端口上联到核心，但是有上行和下行。）

核心交换机包转发率：接入交换机数量15X2.976Mpps=44.64Mpps前言近来有朋友在问，一种交换机能带动多少个网络监控摄像头？千兆交换机普通接200万网络摄像机能接几个？24个网络头，用一台24口百兆交换机行不行？这样的问题。下面就这类问题做某些简朴的分析！一、根据摄像机的码流和数量来选择1、摄像机码流选择交换机前，首先要搞清晰每路图像占用多少带宽。2、摄像机的数量要搞清晰交换机的带宽容量。惯用交换机有百兆交换机、千兆交换机。它们的实际带宽普通只有理论值的60~70%，因此它们端口的可运用带宽敞致是60Mbps或600Mbps。

举例：

根据你使用的网络摄像机的品牌看单台码流，再去估算一台交换机能接多少台摄像机。

例如:①130万：960p摄像机单台码流普通4M，用百兆交换机，那么就能够接15台（15×4=60M）；用千兆交换机，能够接150（150×4=600M）。②200万：1080P摄像机单台码流普通8M，用百兆交换机，能够接7台（7×8=56M）；用千兆交换机，能够接75台（75×8=600M）这些都是以主流的H.264摄像头为例给大家解说的，H.265减半就能够了。

从网络拓扑构造上来讲，一种局域网普通是两到三层构造。接摄像机那端为接入层，普通用百兆交换机就够了，除非你在一种交换机上接了诸多个摄像机。

聚集层、核心层则要按该交换机汇聚了多少路图像来计算。计算办法以下：如果接960P的网络摄像机，普通15路图像以内，用百兆交换机；超出15路则用千兆交换机；如果接1080P的网络摄像机，普通8路图像以内，用百兆交换机，超出8路则用千兆交换机。二、交换机的选择规定监控网络有三层架构方式：核心层，汇聚层，接入层。

1、接入层交换机的选择条件1：摄像机码流：4Mbps，20个摄像机就是20*4=80Mbps。

也就是说，接入层交换机上传端口必须满足80Mbps/s的传输速率规定，考虑到交换机实际传输速率(普通为标称值的50%，100M的也就50M左右，)，因此接入层交换机应选用品有1000M上传口的交换机。

条件2：交换机的背板带宽，如选择24口交换机，自带二个1000M口，总共26口，则接入层的交换机背板带宽规定为：(24*100M*2+1000*2*2)/1000=8.8Gbps的背板带宽。

条件3：包转发率：一种1000M口的包转发率为1.488Mpps/s，则接入层的交换机交换速率为：(24*100M/1000M+2)*1.488=6.55Mpps。

根据以上条件得出：当有20路720P摄像机接入一种交换机时，此交换机最少必须含有1个1000M上传口、20个以上的100M接入端口才干满足需求。

2、汇聚层交换机的选择如果总共有5个交换机接入，每个交换机有20摄像机，码流为4M,那么汇聚层的流量为：4Mbps*20*5=400Mbps，那么汇聚层的上传端口必须是1000M以上的。

如果5个IPC接入一种交换机，普通状况下需使用一种8口交换机，那么这个

8口交换机与否满足规定？能够看以下三个方面：

背板带宽：端口数*端口速度*2=背板带宽，即8*100*2=1.6Gbps。

包交换率：端口数*端口速度/1000*1.488Mpps=包交换率，即8*100/1000*1.488=1.20Mpps。有些交换机的包交换率有时计算出不能达成此规定，那么就是非线速交换机，当进行大容量数量吞吐时，易造成延时。

级联口带宽：IPC的码流*数量=上传口的最小带宽，即4.*5=20Mbps。普通状况下，当IPC带宽超出45Mbps时，建议使用1000M级联口。三、终究该如何选择交换机举例有个园区网，500多个高清摄像机，码流3~4兆，网络构造分接入层‐汇聚层‐核心层。存储在汇聚层，每个汇聚层对应170个摄像机。

面临的问题：如何选择产品，百兆与千兆的差别，影响图像在网络中传输的因素有哪些，哪些因素是与交换机有关的……

1、背板带宽全部端口容量x端口数量之和的2倍应当不大于标称背板带宽，可实现全双工无阻塞的线速交换，证明交换机含有发挥最大数据交换性能的条件。

例如：一台最多能够提供48个千兆端口的交换机，其满配备容量应达成48×1G×2=96Gbps，才干够确保在全部端口均在全双工时，提供无阻塞的线速包交换。2、包转发率满配备包转发率(Mbps)=满配备GE端口数×1.488Mpps+满配备百兆端口数×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。

例如：如果一台交换机最多能够提供24个千兆端口，而宣称的包转发率不到35.71Mpps(24x1.488Mpps=35.71)，那么就有理由认为该交换机采用的是有阻塞的构造设计。

普通是背板带宽和包转发率都满足的交换机才是适宜的交换机。

背板相对大、吞吐量相对小的交换机，除了保存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。

摄像机码流影响清晰度，普通是视频传输的码流设定（包含了编码发送及接受设备的编解码能力等），这是前端摄象机的性能，与网络无关。

普通顾客认为清晰度不高，认为是网络因素造成的想法实际是个误区。

根据上面的案例，计算：

码流：4Mbps

接入：24*4=96Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps

汇聚：170*4=680Mbps<1000Mbps<4435.2Mbps

3、接入交换机重要考虑到接入到汇聚之间的链路带宽，即交换机的上联链路容量需要不不大于同时容纳的摄象机数*码率。这样视频实时录像就没有问题，但如果有顾客在实时看到录像，就还需要考虑到这个带宽，每个顾客查看一种视频占用的带宽就是4M，如果一种接入交换机的每个摄象机都有一种人在看，就需要摄象机数*码率*（1+N）的带宽，即24*4*（1+1）=128M。

4、汇聚交换机汇聚层需要同时解决170只摄象机的3‐4M码流（170*4M=680M），也就意味着汇聚层交换机需要支持同时转发680M以上的交换容量。普通存储都接在汇聚上，因此视频录像是线速转发。但要考虑到实时查看监控的带宽，每个连接占用4M，一条1000M的链路能够支持250个摄像头被调试调用。每台接入交换机接24个摄像头，250/24，相称于网络能够承受每个摄像头同时有10位顾客在实时查看的压力。

5、核心交换机核心交换机，需要考虑交换容量以及到汇聚的链路带宽，由于存储是放置在汇聚层的，因此核心交换机没有视