干貨：弄懂這幾個參數(shù)你才知道什么是交換機(jī)

干貨：弄懂這幾個參數(shù)，你才知道什么是交換機(jī)

我們選用交換機(jī)的時候，常常會遇到，究竟是用百兆的還是千兆，為什么同樣是百兆/千兆的交換機(jī)，價(jià)格差距怎么那么大？真的是品牌的區(qū)分？技術(shù)指標(biāo)上有沒有區(qū)分？本文我們具體的說一說。

首先，端口數(shù)量差別，這個大家一般都是一目了然的能看出來，端口多的確定比端口少的貴，端口數(shù)量按所需連接的設(shè)備數(shù)量定。

其次，百兆和千兆如何選擇？接入層、匯聚層、核心層用的交換機(jī)，究竟有什么區(qū)分？用一樣的行不行？許多時候我們也就是這么選：接入層用百兆接入、千兆上行，匯聚層千兆接入、萬兆/千兆上行。

這樣選擇不是真的夠用？性能有沒有鋪張？說實(shí)話，我們許多時候都是瞎蒙，感覺一般也不會出什么岔子。其實(shí)許多時候我們都是過剩配置，俗稱：鋪張錢。掙錢不易，我們應(yīng)當(dāng)在滿意需求的前提下，做到最省，俗稱：性價(jià)比最高。

對于交換機(jī)來說，除了端口數(shù)量和百兆/千兆的區(qū)分，剩下最重要的兩共性能指標(biāo)就是包轉(zhuǎn)發(fā)率和背板帶寬了，這兩個核心技術(shù)指標(biāo)我們許多小伙伴其實(shí)是一臉懵的。我們今日來認(rèn)真說一說。

一、包轉(zhuǎn)發(fā)率

包轉(zhuǎn)發(fā)率，主要是針對端口的數(shù)據(jù)發(fā)送/接受力量來說的。我們都知道，交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的時候，并不是一個數(shù)據(jù)一個數(shù)據(jù)傳送的，而是先把數(shù)據(jù)打包成一個數(shù)據(jù)包，然后再傳送數(shù)據(jù)包。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(jì)算基準(zhǔn)的。

舉個栗子：對于千兆端口來說，需要的包轉(zhuǎn)發(fā)率是多少呢？計(jì)算方法如下：1，000，000，000bps/8bit/（64＋8＋12）byte=1,488,095pps

說明：1，000，000，000bps的意思是千兆網(wǎng)口的帶寬。（64+8+12）就是一個數(shù)據(jù)包的大?。寒?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1.488Mpps。也就是說，一個千兆網(wǎng)口要是全速發(fā)送數(shù)據(jù)，一秒鐘需要“打包”1488095個數(shù)據(jù)包。

一般來說，這個值可以快速計(jì)算，記住以下內(nèi)容：

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。

對于百兆以太網(wǎng)，一個線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為0.1488Mpps

留意：這個數(shù)據(jù)針對的是接入交換機(jī)，假如是核心交換機(jī)，需要將這個數(shù)據(jù)*2，由于接入交換機(jī)大部分時候是單向在工作，而核心交換機(jī)則是雙向工作。

如：一臺24個千兆端口的桌面交換機(jī)（接入交換機(jī)），其最大吞吐量應(yīng)達(dá)到24*1.488Mpps=35.712Mpps，才能保證全部端口線速工作時，供應(yīng)無堵塞的包交換。假如是24個千兆端口的核心交換機(jī)，24口全部接滿的話，則需要包轉(zhuǎn)發(fā)率達(dá)到24*1.488Mpps*2=71.424Mpps。

二、背板帶寬

背板帶寬，主要針對的是交換機(jī)的主板數(shù)據(jù)交換力量來說的。交換機(jī)的背板帶寬也叫背板容量，是交換機(jī)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(biāo)志了交換機(jī)總的數(shù)據(jù)交換力量，單位為Gbps，一般的交換機(jī)的背板帶寬從幾Gbps到上百Gbps不等。一臺交換機(jī)的背板帶寬越高，所能處理數(shù)據(jù)的力量就越強(qiáng)，但同時成本也會越高。

大白話：就是每一個端口看成一條小路，背板帶寬就是小路最終匯聚成的大路。數(shù)據(jù)在交換機(jī)內(nèi)部都是以比特的形式在狂奔，但是到了端口預(yù)備出去的時候呢，就需要打包出去，這個打包力量就是包轉(zhuǎn)發(fā)率，內(nèi)部道路寬度就是背板帶寬。

背板帶寬計(jì)算方式：每種端口的速率乘以端口數(shù)量之和，再乘以2，乘以2是由于收發(fā)同步，所以帶寬*2.

舉個栗子：

接入交換機(jī)：以24口千兆交換機(jī)為例：24*1000x2（Mbit/s）/1024（Mbit/s）=46.875（Gbit/s）

核心交換機(jī)：接入交換機(jī)數(shù)量乘以46.875（Gbit/s）

三、我們來舉兩個實(shí)戰(zhàn)例子來綜合說明一下這兩個概念

例子一：桌面型交換機(jī)帶20臺電腦上網(wǎng)

所需選擇設(shè)備：桌面型交換機(jī)（俗稱傻瓜交換機(jī)）

包轉(zhuǎn)發(fā)率計(jì)算：

接口：24個10/100/1000Base-TX以太網(wǎng)端口，（就是24個1000M）

計(jì)算：1.488Mpps*24=35.712Mpps

包轉(zhuǎn)發(fā)率：也就是說這個交換機(jī)的包轉(zhuǎn)發(fā)率要大于35.712Mpps，才能在全部端口滿負(fù)荷工作時，供應(yīng)無堵塞的端口交換。

背板帶寬計(jì)算：

計(jì)算：24*1000x2（Mbit/s）/1024（Mbit/s）=46.875（Gbit/s）

也就是說，我們選這樣一臺交換機(jī)，只要滿意包轉(zhuǎn)發(fā)率大于等于35.712Mpps背板帶寬大于等于46.875Gbit/s，就可以了。

例子二：某個公司有300臺電腦上網(wǎng)，三層核心怎么選？根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃接入交換機(jī)要用15個24口千兆交換機(jī)。

所需選擇設(shè)備：核心交換機(jī)

通過上面的試驗(yàn)已經(jīng)證明，每一個接入交換機(jī)的包轉(zhuǎn)發(fā)率要達(dá)到35.712Mpps，背板帶寬要達(dá)到46.875（Gbit/s）。接入交換機(jī)很簡單就算出來了。那么核心交換機(jī)怎么選？

核心交換機(jī)背板帶寬：接入交換機(jī)數(shù)量15X46.875（Gbit/s）=703.125Gbit/s

核心交換機(jī)包轉(zhuǎn)發(fā)率：

第一步，計(jì)算核心與接入交換機(jī)接入端口所需的包轉(zhuǎn)發(fā)率：1.488Mpps*2=2.976Mpps（解釋：一個端口上聯(lián)到核心，但是有上行和下行。）

其次步，計(jì)算核心交換機(jī)總的包轉(zhuǎn)發(fā)率：接入交換機(jī)數(shù)量15X2.976Mpps=44.64Mpps

也就是說這個例子里，我