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弱電網(wǎng)絡工程交換機分類及主要參數(shù)

來源:智能化弱電工程設計與施工        編輯:小月亮    2020-07-21 16:45:31     加入收藏

交換機的可管理性:可管理型交換機和不可管理型交換機,它們的區(qū)別在于對SNMP、RMON等網(wǎng)管協(xié)議的支持。

  

  交換機的分類

  網(wǎng)絡構成方式:接入層交換機、匯聚層交換機和核心層交換機

  OSI模型:第二層交換機、第三層交換機、第四層交換機等,一直到第七層交換機。

  交換機的可管理性:可管理型交換機和不可管理型交換機,它們的區(qū)別在于對SNMP、RMON等網(wǎng)管協(xié)議的支持。

  

  選擇交換機主要參考那些因素

  a、背板帶寬、二/三層交換吞吐率。

  b、VLAN類型和數(shù)量。

  c、交換機端口數(shù)量及類型。

  d、支持網(wǎng)絡管理的協(xié)議和方法。需要交換機提供更加方便和集中式的管理。

  e、Qos、802.1q優(yōu)先級控制、802.1X、802.3X的支持。

  f、堆疊的支持。

  g、交換機的交換緩存和端口緩存、主存、轉發(fā)延時等參數(shù)。

  h、線速轉發(fā)、路由表大小、訪問控制列表大小、對路由協(xié)議的支持情況、對組播協(xié)議的支持情況、包過濾方法、機器擴展能力等都是值得考慮的參數(shù),應根據(jù)實際情況考察。

  上面是交換機選擇需要參考的因素,那通常選擇交換機我們可以通過以下幾個因素的判斷。

  1、背板帶寬

  交換機的背板帶寬,是交換機接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。背板帶寬標志了交換機總的數(shù)據(jù)交換能力,單位為Gbps,也叫交換帶寬。所以只有模塊交換機(擁有可擴展插槽,可靈活改變端口數(shù)量)才有這個概念,固定端口交換機是沒有這個概念的,并且固定端口交換機的背板容量和交換容量大小是相等的。背板帶寬決定了各板卡(包括可擴展插槽中尚未安裝的板卡)與交換引擎間連接帶寬的最高上限。由于模塊化交換機的體系結構不同,背板帶寬并不能完全有效代表交換機的真正性能。固定端口交換機不存在背板帶寬這個概念。

  2、交換容量、轉發(fā)能力

  由于交換引擎是作為模塊化交換機數(shù)據(jù)包轉發(fā)的核心,所以這一指標能夠真實反映交換機的性能。對于固定端口交換機,交換引擎和網(wǎng)絡接口模板是一體的,所以廠家提供的轉發(fā)性能參數(shù)就是交換引擎的轉發(fā)性能,這一指標是決定交換機性能的關鍵。支持第三層交換的設備,廠家會分別提供第二層轉發(fā)速率和第三層轉發(fā)速率,一般二層能力用bps,三層能力用pps,采用不同體系結構的模塊化交換機,這兩個參數(shù)的意義是不同的。但是,對于一般的局域網(wǎng)用戶而言,只關心這兩個指標就可以了,它是決定該系統(tǒng)性能的關鍵指標。對于大型園區(qū)網(wǎng)和城域網(wǎng)用戶,討論交換機的體系結構和第三層優(yōu)化算法是有意義的。

  3、背板帶寬計算

  背板帶寬,是交換機接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。

  計算公式:端口數(shù)×相應端口速率×2(全雙工模式)

  24口百兆+2口千兆:24*2*100+2*2*1000=8.8Gbps

  4、線速包轉發(fā)率的計算方法

  (1)、背板帶寬(交換容量)

  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(shù)*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)、包轉發(fā)線速

  包轉發(fā)率=千兆端口數(shù)量×1.488Mpps+百兆端口數(shù)量*0.1488Mpps+其余類型端口數(shù)*相應計算方法。

  5、參數(shù)1.488Mpps的來歷

  那么,1.488Mpps是怎么得到的呢?

  包轉發(fā)線速的衡量標準是以單位時間內發(fā)送64byte的數(shù)據(jù)包(最小包)的個數(shù)作為計算基準的。對于千兆以太網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)端口在轉發(fā)64byte包時的包轉發(fā)率為1.488Mpps。

  快速以太網(wǎng)的線速端口包轉發(fā)率正好為千兆以太網(wǎng)的十分之一,為148.8kpps。對于萬兆以太網(wǎng),一個線速端口的包轉發(fā)率為14.88Mpps。

  對于千兆以太網(wǎng),一個線速端口的包轉發(fā)率為1.488Mpps;對于快速以太網(wǎng),一個線速端口的包轉發(fā)率為0.1488Mpps;對于以太網(wǎng),一個線速端口的包轉發(fā)率為0.01488Mpps。

  6、包轉發(fā)率

  包轉發(fā)率標志了交換機轉發(fā)數(shù)據(jù)包能力的大小。是指交換機每秒可以轉發(fā)多少個數(shù)據(jù)包(Mpps),即交換機能同時轉發(fā)的數(shù)據(jù)包的數(shù)量。包轉發(fā)率以數(shù)據(jù)包為單位體現(xiàn)了交換機的交換能力。計算方法=千兆端口數(shù)量× 1.488Mpps+百兆端口數(shù)量× 0.1488Mpps+其余類型端口數(shù)

  24口百兆口,2個千兆口:2*1.488+24*0.1488≈6.6Mbps

  7、線速交換

  線速交換:是指能夠按照網(wǎng)絡通信線上的數(shù)據(jù)傳輸速度實現(xiàn)無瓶頸的數(shù)據(jù)交換。其實現(xiàn)首先依ASIC芯片,通過專用硬件完成協(xié)議解析和數(shù)據(jù)包的轉發(fā),而不是通過軟件方式依交換機的CPU完成。線速交換的實現(xiàn)還借助于分布式處理技術,交換機多個端口的數(shù)據(jù)流能夠同時進行處理。因此局域網(wǎng)交換機可以看做是CPU、RISC和 ASIC并用的并行處理設備。

  

  MB、 Bps 、 bps 、pps的區(qū)別

  前者是位,后者是字節(jié):1byte=8bit;1MB=8Mb=8M;1MB=1024byte

  Mbps這里的p相當于“/”,也可以寫成Mb/s (兆比特每秒Mbps )

  通常說的100M的寬帶可以表示為100Mbps(100Mb/s)也可以表示成12.5MB/s(12.5MBps)

  12.5MB/s就是我們通過軟件下載看到的數(shù)據(jù) 。

  1、bps

  寬帶速率的單位用bps(或b/s)表示。bps表示比特每秒,即表示每秒鐘傳輸多少位信息。在實際所說的1M帶寬的意思是1Mbps(是兆比特每秒Mbps不是兆字節(jié)每秒MBps)

  線路單位是bps,表示bit(比特)/second(秒),注意是小寫字母b;用戶在網(wǎng)上下載時顯示的速率單位往往是Byte(字節(jié))/s(秒),注意是大寫字母B。字節(jié)和比特之間的關系為1Byte=8Bits

  2M(即2Mb/s)寬帶理論速率是:256KB/s(即2048Kb/s),實際速率大約為103--200kB/s

  2、pps

  包轉發(fā)率標志了交換機轉發(fā)數(shù)據(jù)包能力的大小。單位一般為pps(包每秒)

  包轉發(fā)速率是指交換機每秒可以轉發(fā)多少百萬個數(shù)據(jù)包(Mpps),即交換機能同時轉發(fā)的數(shù)據(jù)包的數(shù)量。

  計算方法:1個千兆端口的線速包轉發(fā)率是1.4881Mpps, 百兆端口的線速包轉發(fā)率是0.14881Mpps

  具體的數(shù)據(jù)包在傳輸過程中會在每個包的前面加上64個字節(jié)的數(shù)據(jù)包,原本只有512個bit,但在傳輸過程中實際=512+64+96=672bit,千兆端口線速包轉發(fā)率=1000Mbps/672=1.488095Mpps

  用設備參數(shù)中的pps數(shù)值乘以672=bps,6.6Mpps*672=4435.2Mbps

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