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弱电工程选择交换机时需要考虑哪些因素?

弱电工程选择交换机时需要考虑哪些因素?

今天说说我们弱电网络工程中应用最多的交换机。

一、交换机的分类

网络构成方式:接入层交换机、汇聚层交换机和核心层交换机 

OSI模型:第二层交换机、第三层交换机、第四层交换机等,一直到第七层交换机。

交换机的可管理性:可管理型交换机和不可管理型交换机,它们的区别在于对SNMP、RMON等网管协议的支持。

二、选择交换机主要参考那些因素

a、背板带宽、二/三层交换吞吐率。

b、VLAN类型和数量。

c、交换机端口数量及类型。

d、支持网络管理的协议和方法。需要交换机提供更加方便和集中式的管理。

e、Qos、802.1q优先级控制、802.1X、802.3X的支持。

f、堆叠的支持。

g、交换机的交换缓存和端口缓存、主存、转发延时等参数。

h、线速转发、路由表大小、访问控制列表大小、对路由协议的支持情况、对组播协议的支持情况、包过滤方法、机器扩展能力等都是值得考虑的参数,应根据实际情况考察。

 

上面是交换机选择需要参考的因素,那通常选择交换机我们可以通过以下几个因素的判断。

1、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。所以只有模块交换机(拥有可扩展插槽,可灵活改变端口数量)才有这个概念,固定端口交换机是没有这个概念的,并且固定端口交换机的背板容量和交换容量大小是相等的。背板带宽决定了各板卡(包括可扩展插槽中尚未安装的板卡)与交换引擎间连接带宽的最高上限。由于模块化交换机的体系结构不同,背板带宽并不能完全有效代表交换机的真正性能。固定端口交换机不存在背板带宽这个概念。

2、交换容量、转发能力

由于交换引擎是作为模块化交换机数据包转发的核心,所以这一指标能够真实反映交换机的性能。对于固定端口交换机,交换引擎和网络接口模板是一体的,所以厂家提供的转发性能参数就是交换引擎的转发性能,这一指标是决定交换机性能的关键。支持第三层交换的设备,厂家会分别提供第二层转发速率和第三层转发速率,一般二层能力用bps,三层能力用pps,采用不同体系结构的模块化交换机,这两个参数的意义是不同的。但是,对于一般的局域网用户而言,只关心这两个指标就可以了,它是决定该系统性能的关键指标。对于大型园区网和城域网用户,讨论交换机的体系结构和第三层优化算法是有意义的。

3、背板带宽计算

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。 

计算公式:端口数×相应端口速率×2(全双工模式)

24口百兆+2口千兆

24*2*100+2*2*1000=8.8Gbps

4、线速包转发率的计算方法

(1)、背板带宽(交换容量)

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)、包转发线速 

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。

5、参数1.488Mpps的来历 

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。

快速以太网的线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。

对于以太网,一个线速端口的包转发率为0.01488Mpps。

6、包转发率

包转发率标志了交换机转发数据包能力的大小。是指交换机每秒可以转发多少个数据包(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。计算方法=千兆端口数量× 1.488Mpps+百兆端口数量× 0.1488Mpps+其余类型端口数

24口百兆口,2个千兆口

2*1.488+24*0.1488≈6.6Mbps

7、线速交换

什么的线速交换:

线速交换,是指能够按照网络通信线上的数据传输速度实现无瓶颈的数据交换。其实现首先依ASIC芯片,通过专用硬件完成协议解析和数据包的转发,而不是通过软件方式依交换机的CPU完成。线速交换的实现还借助于分布式处理技术,交换机多个端口的数据流能够同时进行处理。因此局域网交换机可以看做是CPU、RISC和 ASIC并用的并行处理设备。 

三、MB、 Bps 、 bps 、pps的区别

前者是位,后者是字节 

1byte=8bit 

1MB=8Mb=8M 

1MB=1024byte 

Mbps这里的p相当于“/”,也可以写成Mb/s (兆比特每秒Mbps )

通常说的100M的宽带可以表示为100Mbps(100Mb/s)也可以表示成12.5MB/s(12.5MBps) 

12.5MB/s就是我们通过软件下载看到的数据 。

1、bps

宽带速率的单位用bps(或b/s)表示;

bps表示比特每秒,即表示每秒钟传输多少位信息。在实际所说的1M带宽的意思是1Mbps(是兆比特每秒Mbps不是兆字节每秒MBps) 

线路单位是bps,表示bit(比特)/second(秒),注意是小写字母b;用户在网上下载时显示的速率单位往往是Byte(字节)/s(秒),注意是大写字母B。字节和比特之间的关系为1Byte=8Bits 

2M(即2Mb/s)宽带理论速率是:256KB/s(即2048Kb/s),实际速率大约为103--200kB/s 

2、pps

包转发率标志了交换机转发数据包能力的大小。单位一般为pps(包每秒)

包转发速率是指交换机每秒可以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。

计算方法

 1个千兆端口的线速包转发率是1.4881Mpps, 百兆端口的线速包转发率是0.14881Mpps

具体的数据包在传输过程中会在每个包的前面加上64个字节的数据包,原本只有512个bit,但在传输过程中实际=512+64+96=672bit,千兆端口线速包转发率=1000Mbps/672=1.488095Mpps

用设备参数中的pps数值乘以672=bps

6.6Mpps*672=4435.2Mbps

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