交换机性能指标，背板带宽，包转发率，怎么计算？

交换机简介

日常工作学习生活中离不开网络，而网络又离不开交换机。局域网中用的最多的就是交换机。交换机分为二层交换机和三层交换机。

二层交换机工作在OSI七层模型的物理层和数据链路层，通过MAC地址交换数据。在每个交换机中有一张MAC地址表，这张表记录了端口号和MAC地址的对应关系，交换机收到数据后查看该数据的MAC地址，如果能够找到对应的端口号，则从这个端口转发数据。如果找不到这个端口则广播该数据。

三层交换机除了具有二层交换机的功能，还具有三层功能，也就是OSI模型的网络层的功能，可以根据IP地址转发数据，有一定的路由功能。适合部署在通过VLAN划分网络隔离用户的局域网中使用。可以有效的隔离广播域，实现不同VLAN之间的互通。

交换机性能

衡量交换机性能的指标有很多，如下图所示，显示了该交换机的性能参数有传输速率、端口数、背板带宽、包转发率、MAC地址表等等。这里最重要的两个参数是背板带宽和包转发率。下面分别对这两个参数进行详述。

背板带宽

交换机的背板带宽标志了交换机总的交换能力，是交换机处理器或者接口卡和数据总线之间能处理的最大数据量，单位为Gbps。一台交换机的背板带宽越大，数据处理能力越强，当然了价格成本越高。价格和性能很多时候是成正比的。

在网络工程师、通信工程师的考试中经常会出计算题，计算背板带宽。购买交换机时，你也可以根据端口数和端口速率通过公式计算背板带宽，确定该交换机是否满足需求，是否是线速交换机，怎么计算呢？

套用一下上面的公式，如下图所示的华为S5710-28C-EI交换机的参数表

背板带宽=(24*1000+4*10000)*2=128 000M 128Gbps

下图显示的该交换机的交换容量416Gbps>128Gbps,所以该交换机是线速交换机，能保证所有端口都线速工作时，提供无阻塞的包交换。

交换机参数表

包转发率

包转发率，用来衡量网络设备转发数据能力的标准。交换机的包转发率标志了交换机转发数据包能力的大小。单位一般为pps（包每秒）。也可以这么说包转发速率是指交换机每秒可以转发多少百万个数据包（Mpps），即交换机能同时转发的数据包的数量。包转发率以数据包为单位体现了交换机的交换能力。

决定包转发率的一个重要指标就是交换机的背板带宽，背板带宽标志了交换机总的数据交换能力。一台交换机的背板带宽越高，所能处理数据的能力就越强，也就是包转发率越高。包转发率和背板带宽是相辅相成的，互相影响的。

这个千兆端口包转发速率1.448Mbps怎么来的呢？

1000000000/8/(64+8+12)=1 488 095.2380952pps 即 1.488Mpps

解释一下

• 1000000000:100Mbps端口传输速率

• 第一个8：每个字节8位

• 64：以太网帧的最小长度

• 第二个8：以太网帧前导码

• 12：帧间隙

这里补充个小知识，真正的数据交换量占到64/84=76%,其余的部分是用来处理开销的。

根据上述公式计算一下图显示交换机的包转发率：48*1.488+4*14.88=130.944Mpps。

怎么选购交换机

选购交换机一定要根据交换机的端口数和端口速率选择背板带宽和包转发率能够达到需求的交换机，否则容易形成系统的瓶颈。