1.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。
交換機機箱內(nèi)部背后設(shè)置的大量的銅線,而背板帶寬指的是這些銅線提供的帶寬,與背板帶寬有關(guān)的,是背板銅線部署的多少;交換容量是實際業(yè)務(wù)板卡與交換引擎之間的連接帶寬,真正標(biāo)志了交換機總的數(shù)據(jù)交換能力,與交換容量有關(guān)的,是業(yè)務(wù)插槽與管理引擎上的交換芯片,交換容量是決定交換機性能轉(zhuǎn)發(fā)的主要因素。
所有單端口容量*端口數(shù)量之和的2倍<背板帶寬,才可以實現(xiàn)全雙工無阻塞交換。
比如cisco公司的Catalyst2950G-48,它有48個100Mbit/s端口和2個1000Mbit/s端口,它的背板帶寬應(yīng)該不小于13.6Gbit/s,才能滿足線速交換的要求。
計算如下:(2*1000+48*100)*2(Mbit/s)=13.6(Gbit/s)
2.滿配置吞吐量(Mpps)=滿配置GE端口數(shù)×1.488Mpps,其中1個千兆端口在包長為64字節(jié)時的理論吞吐量為1.488Mpps。例如:1臺最多能夠提供64個千兆端口的交換機,其滿配置吞吐量應(yīng)達(dá)到64×1.488Mpps = 95.2Mpps,才能夠確保在任何端口均線速工作時,提供無阻塞的包交換。假如一臺交換機最多能夠提供176個千兆端口,而宣稱的吞吐量為不到261.8Mpps(176 x 1.488Mpps = 261.8),那么用戶有理由認(rèn)為該交換機采用的是有阻塞的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
1.488的由來:包轉(zhuǎn)發(fā)線速的衡量標(biāo)準(zhǔn)是以單位時間內(nèi)發(fā)送64byte的數(shù)據(jù)包(最小包)的個數(shù)作為計算基準(zhǔn)的。
計算方法如下:一個數(shù)據(jù)包的實際長度為(64+8+12)byte=(512+64+96)bit=672bit,說明:當(dāng)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(zhuǎn)發(fā)64byte包時的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488095Mpps=1000Mbit/s/672bit??焖僖蕴W(wǎng)的線速端口包轉(zhuǎn)發(fā)率正好為千兆以太網(wǎng)的十分之一,為0.1488095Mpps=100Mbit/s/672bit。
對于萬兆以太網(wǎng),一個線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為14.88Mpps;
對于千兆以太網(wǎng),一個線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488Mpps;
對于快速以太網(wǎng),一個線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為0.1488Mpps;
對于OC-12的POS端口,一個線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.17Mpps;
對于OC-48的POS端口,一個線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為468MppS。
3.典型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計會采用過載(Oversubscription)設(shè)計模式
過載設(shè)計的規(guī)則:
接入層到匯聚層--過載率:10:1到20:1
匯聚層到核心層--過載率:2:1到4:1
服務(wù)器群--過載率:1:1到4:1
例子:假設(shè)三級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
接入層:10000臺PC,每臺PC使用1000M接入,采用10G上聯(lián)匯聚層,20:1的過載率;
匯聚到核心層:10GE上聯(lián),4:1的過載率;雙核心架構(gòu),核心交換機之間使用雙10G捆綁鏈路相連提供冗余。
最終核心層的網(wǎng)絡(luò)流量最高為:10000*1000M*2*1/(4*20)+10G*2*2=290Gbps,也就是說最大需要的背板帶寬為290Gbps,包轉(zhuǎn)發(fā)能力為:290G*1.488Mpps=431.52Mpps;
匯聚層的網(wǎng)絡(luò)流量為:10G*(4+2)*2=120Gbps,即最大需要背板帶寬為120Gbps,包轉(zhuǎn)發(fā)率為:120G*1.488Mpps=178.56Gpps;
接入層選擇48口的交換機,交換容量為:(48*1000M+1*10000M)*2=116Gbps,即最大需求背板帶寬為116Gbps,包轉(zhuǎn)發(fā)率為:116*1.488Mpps=172.6Mpps。按照20:1的過載率,可以知道匯聚層交換機的每個10G端口下聯(lián)5臺堆疊的交換機(200/48=5),10000臺PC/200臺PC=50個匯聚層交換機端口,則需要5*50=250臺接入層交換機;按照匯聚到核心4:1的過載率,需要匯聚層交換機數(shù)為:50/4=13臺。
二、路由器選型:
WAN的帶寬及對應(yīng)的廣域網(wǎng)流量類型將決定所采用路由器的基本規(guī)格。
一般數(shù)據(jù)包大?。?/p>
語音平均為280字節(jié)=280*8=2240bit,IMIX平均為354字節(jié)=354*8=2832bit,Internet平均數(shù)據(jù)包大小為576字節(jié)=576*8=4608bit;
假設(shè)10M Internet帶寬和100M廣域網(wǎng)帶寬,以最小數(shù)據(jù)包672bit來計算,則需要的包轉(zhuǎn)性能為110Mbps/672bit=163.7kpps,也就是說只有包轉(zhuǎn)發(fā)率比163.7kpps大的路由器就可以滿足需求。
接口類型的選擇由廣域網(wǎng)連接的類型決定。