以太網 數據包速率計算方法

我們知道1個千兆端口的線速包轉發率是1.4881MPPS,

百兆端口的線速包轉發率是0.14881MPPS，這是國際標準，但是如何得來的呢？

具體的數據包在傳輸過程中會在每個包的前面加上64個（前導符）preamble也就是一個64個字節的數據包，原本只有512個bit,但在傳輸過程中實際上會有512+64+96=672bit,也就是這時一個數據包的長度實際上是有672bit的千兆端口線速包轉發率=1000Mbps/672=1.488095Mpps，約等于1.4881Mpps,百兆除于10

為0.14881Mpps那么以后很簡單了，其實直接用設備參數中的pps數值乘以672那么就轉化成我們比較能理解的大眾化的bps概念了。

一般銷售為了方便大家計算和整數化的理解就改672為500。

理解了這個后忽然發現網絡設備選型原來是那么的簡單，我只需要預計網絡中的總節點數和帶寬需求及流量需求，那么需要的交換機性能型號和路由器型號就呼之欲出了。

注：現在的設備很多是三層交換機，我們看到的參數是分別針對三層模塊和二層模塊來說的。

例如4樓提到的的6509就是這樣了。

數據交換能力是720Gbps，但是路由包轉發能力是400Mpps。這里沒有矛盾。因為兩個數據都不是描述一件事情。

交換機背板計算

交換機的背板帶寬，是交換機接口處理器或接口卡和數據總線間所能吞吐的最大數據量。背板帶寬標志了交換機總的數據交換能力，單位為Gbps，也叫交換帶寬，一般的交換機的背板帶寬從幾Gbps到上百Gbps不等。一臺交換機的背板帶寬越高，所能處理數據的能力就越強，但同時設計成本也會越高。

?? 一般來講，計算方法如下:

1）線速的背板帶寬

考察交換機上所有端口能提供的總帶寬。計算公式為端口數*相應端口速率*2（全雙工模式）如果總帶寬≤標稱背板帶寬，那么在背板帶寬上是線速的。

2）第二層包轉發線速

第二層包轉發率=千兆端口數量×1.488Mpps+百兆端口數量*0.1488Mpps+其余類型端口數*相應計算方法，如果這個速率能≤標稱二層包轉發速率，那么交換機在做第二層交換的時候可以做到線速。

3）第三層包轉發線速

第三層包轉發率=千兆端口數量×1.488Mpps+百兆端口數量*0.1488Mpps+其余類型端口數*相應計算方法，如果這個速率能≤標稱三層包轉發速率，那么交換機在做第三層交換的時候可以做到線速。

?? 那么，1.488Mpps是怎么得到的呢?

包轉發線速的衡量標準是以單位時間內發送64byte的數據包（最小包）的個數作為計算基準的。對于千兆以太網來說，計算方法如下：1，000，000，000bps/8bit/（64＋8＋12）byte=1,488,095pps 說明：當以太網幀為64byte時，需考慮8byte的幀頭和12byte的幀間隙的固定開銷。故一個線速的千兆以太網端口在轉發64byte包時的包轉發率為1.488Mpps。快速以太網的線速端口包轉發率正好為千兆以太網的十分之一，為148.8kpps。

*對于萬兆以太網，一個線速端口的包轉發率為14.88Mpps。

*對于千兆以太網，一個線速端口的包轉發率為1.488Mpps。

*對于快速以太網，一個線速端口的包轉發率為0.1488Mpps。

*對于OC－12的POS端口，一個線速端口的包轉發率為1.17Mpps。

*對于OC－48的POS端口，一個線速端口的包轉發率為468MppS。

所以說，如果能滿足上面三個條件，那么我們就說這款交換機真正做到了線性無阻塞

?? 背板帶寬資源的利用率與交換機的內部結構息息相關。目前交換機的內部結構主要有以下幾種：一是共享內存結構，這種結構依賴中心交換引擎來提供全端口的高性能連接，由核心引擎檢查每個輸入包以決定路由。這種方法需要很大的內存帶寬、很高的管理費用，尤其是隨著交換機端口的增加，中央內存的價格會很高，因而交換機內核成為性能實現的瓶頸；二是交叉總線結構，它可在端口間建立直接的點對點連接，這對于單點傳輸性能很好，但不適合多點傳輸；三是混合交叉總線結構，這是一種混合交叉總線實現方式，它的設計思路是，將一體的交叉總線矩陣劃分成小的交叉矩陣，中間通過一條高性能的總線連接。其優點是減少了交叉總線數，降低了成本，減少了總線爭用；但連接交叉矩陣的總線成為新的性能瓶頸。

傳輸速率

1M帶寬的意思是1Mbps注意是bps而不是Bps！

換算吧，1Bps=8bps；

所以1Mbps=128KBps；

所以下載速度最高為128KBps

1Mbps=1024KBps/8=128KBps

隨便說說什么是bps

bps是bits per second的縮寫，表示比特/秒。那么客戶下載一首5兆的MP3歌曲，需要多長時間？這與下載速率有直接的關系。

以普通的ADSL為例（基本都能達到50Kbps的下載速率）：(5MB＝5120KB÷50K=102.4秒，約1.7分鐘。

端口速率與包個數計算 PPS 與 BPS

分類： L2 Switch 2009-06-15 17:59 1650人閱讀 評論(0) 收藏 舉報

byte路由器面試工作

端口速率 與 包個數?? PPS 與 BPS

下面是某位同事的面試題，

“交換機端口速率100Mbps代表什么意思？ 那每秒鐘能最多能發送多少個數據包 ？ ”

如果你能回答請忽略下文。

一, PPS 和BPS的概念.

PPS = Packets Per Second??

Bps? = Bytes Per Second???

bps? = bits per Second

二, 計算公式,

? 如以每秒 200個包的速率發送包大小為100Bytes的數據包,? 則其速率為多少byteps / bps,

?? ( 8 + 100 + 12 ) x 200 = 24000 Byte per seconds

其中 8 為 8個字節的前倒符 ,? 12為12個字節的包間隔(gap)

?? (64 +100x8 +12x8) x 200 =? 192000 bitps

三, 詳細如下,

100m的以太網，全雙工就是200m，其單位就是bit/s，100m換算成byte則是100/8=12.5m byte/s，換算出來就是12500000bytes。那么在以太網的數據包中，最小的數據包的大小是64byte/s，加上8個byte的前導字節以及12個byte幀間間隙，合計就是84byte。那么用12500000/84=148809，得到在100m吞吐量單向環境下的每秒最大的包轉發個數148809，換算成k即為148.8k pps。同上，則在雙向200m吞吐量的以太網中，每秒轉發個數297618，換算成k則包轉發率為297.6k pps。

這是在二層交換上面所能達到的包轉發率，但是如果一個路由器在三層路由上面，甚至在開啟nat的情況下，其包轉發率會有很大降低，而這個值才是真正用戶值得關心的，所以我們在看到很多商家在一直強調包轉發個數148810個包，其實這是二層交換的理論極限值，而不是真正的路由器在三層工作時候的值。

posted on 2015-04-13 23:56?電子靈魂 閱讀(...) 評論(...) 編輯 收藏

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總結

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