交换机的背板带宽，交换容量，包转发率区别以及计算公式
揭秘交换机的三大性能指标：背板带宽、交换容量与包转发率
当选择交换机时，用户往往关注24口千兆设备的参数，比如交换容量至少需要达到32Gbps，包转发率至少35Mpps。看似明确，但有人质疑：为何包转发率35Mpps对应的是47Gbps的交换容量？为何实际需求仅为32Gbps？这里，我们将深入解析这三个关键指标及其计算方式。
包转发线速：理解基础
包转发率的衡量标准是以单位时间内发送64字节数据包（最小包）的数量为基准。对于千兆以太网，计算公式为：1Gbps除以8bit，再除以（64byte + 8byte帧头 + 12byte帧间隙）= 1,488,095pps。这意味着一个线速千兆端口在处理64byte包时，理论上可以达到1.488Mpps的转发能力。
交换带宽：交换容量的计算
交换带宽是指交换机能够同时处理的最大数据流量，等于包转发速率的倍数。例如，全双工情况下，1.488Mpps的包转发率乘以8（因为每个包需要8个字节的帧头和12字节的间隙）再乘以2（全双工），等于1344Mpps，即1.344Gbps的交换带宽。
背板带宽：交换机心脏
背板带宽是交换机的核心能力，它决定了数据传输的最大容量。背板带宽通常以Gbps为单位，从几Gbps到上百Gbps不等。高背板带宽意味着交换机处理数据的能力强大，但也意味着更高的成本。例如，H3C低端交换机的背板带宽为12.8Gbps，而高端产品则可达端口总容量的2倍。
交换容量：CPU与总线的协同工作
交换容量并非背板带宽的直接体现，它受限于CPU处理能力和数据总线的传输能力。低端H3C交换机采用存储转发模式，交换容量由缓存位宽和总线频率决定，例如H3C S3600-28P-EI的交换容量为12.8Gbps。高端交换机如S5500-28C-EI，其交换容量则考虑到了更多端口的配置。
包转发率的实用意义
100M和1000M端口的包转发率计算表明，随着速度提升，转发率也随之增加。如H3C S3600-28P-EI和S5500-28C-EI的例子中，这些交换机的包转发率满足了“线速转发”的要求，但需注意的是，实际应用中路由器在三层路由和NAT启用时的包转发率会有所不同。
综上所述，选择交换机时，务必理解这些性能指标之间的关系，确保设备在实际应用场景中的性能满足需求。记住，理论上的包转发速率是二层交换机的极限，而路由器在三层环境下处理的包转发率才是关键。
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