线速
网络设备交换转发能力的标准
这里的“线速”指网络设备交换转发能力的一个标准,而非通常所言的线速度角速度
概念
达到线速标准的设备,避免了非线速设备的转发瓶颈,称作“无阻塞处理”。即厂商标称交换能力大于设备上所有类型各个接口的带宽总和的2倍(全双工)。需要说明的是通常二层线速指的是交换能力,单位Gbps千兆比特每秒背板带宽单位) ;三层线速指的是包转发率,单位Mpps百万包/秒(million packets per second)。千兆端口的包转发率是1.488Mpps ( 百兆端口为0.1488Mpps,其他类推)
1,000,000,000/8/(64+8+12) = 1,488,095pps (最小数据包的大小为64byte,8byte的前导符,12byte的帧间隙)
简介
这里的“线速”指网络设备交换转发能力的一个标准,而非通常所言的线速度角速度。达到线速标准的设备,避免了非线速设备的转发瓶颈,称作“无阻塞处理”。即厂商标称交换能力大于设备上所有类型各个接口的带宽总和的2倍(全双工)。需要说明的的是通常二层线速指的是交换能力,单位Gbps ;三层线速指的是包转发率,单位Mpps 。
应用
线速这一概念同时还用于绘画艺术中,指在速描或绘画中,线条表达运动感的能力。
LAN交换机等产品目录中,在表示设备性能的项目里有“线速(Wire Speed)”这么一个说法。如“实现了线速的LAN交换机”、“支持线速从而实现高性能”等,经常在宣传产品时使用,让人觉得是速度快的意思,可实际上真是那么回事吗?今天我们就来看看“线速”这个词。
先说一下答案,线速是指理论上线缆通过最大帧数时的状态。也就是应该这样来想这个词:正如传输速度与吞吐量一样,表示的不是○○Mbps这样的速度,而是指帧通过时的状态。
要想在传输速度一定的线路中处理尽可能多的帧,必须要使帧最小。如果是以太网,MAC帧最小为64B,这种64B的帧最大限量通过线缆的状态就是“线速”。那么具体而言到底有多少帧通过呢?10M以太网1秒为1万4881个,100M以太网为10M的10倍--14万8810个。
在LAN交换机之类的产品目录中所说的“支持线速”,表示的是:线缆中流过的帧数理论上支持最大帧数。LAN交换机负责传送接收到的每一个帧。其处理过程是:首先找到帧上记录的接收MAC地址,然后判断这个接收MAC地址的计算机位于哪个端口,最后向这个端口发送帧。一句话,平时所说的“传输处理”,其实指的就是LAN交换机做的这些工作。
如何提高处理速度取决于LAN交换机的性能。在线速状态下,也就是LAN交换机接收了单位时间里线路处理的最大帧数的状态下,只要能毫无延迟地处理帧,就可以说这一LAN交换机具备了充分的处理性能,这就是“支持线速”的意思。
另外,LAN交换机的所有端口都以线速接收帧,并能无延迟地处理被称为“无阻塞(Nonblocking)”,之所以这样叫是因为设备内部没有等待处理的帧(没有阻塞)。
了解这些用语,在研究设备性能时应该能起到参考作用。
线速计算
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,一般的交换机的背板带宽从几Gbps到上百Gbps不等。一台交换机的背板带宽越高,所能处理数据的能力就越强,但同时设计成本也会越高。
一般来讲,计算方法如下:
1)线速的背板带宽
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)第二层包转发线速
第二层包转发率=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,如果这个速率能≤标称二层包转发速率,那么交换机在做第二层交换的时候可以做到线速。
3)第三层包转发线速
第三层包转发率=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,如果这个速率能≤标称三层包转发速率,那么交换机在做第三层交换的时候可以做到线速。
参考资料
最新修订时间:2022-09-13 15:18
目录
概述
概念
简介
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