交換機(jī)背板帶寬講解

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  交換機(jī)的背板帶寬,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)交換能力,單位為Gbps,也叫交換帶寬,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)的能力就越強(qiáng),但同時(shí)設(shè)計(jì)成本也會越高。

背板帶寬資源的利用率與交換機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)息息相關(guān)。目前交換機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要有以下幾種:

一是共享內(nèi)存結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)依賴中心交換引擎來提供全端口的高性能連接,由核心引擎檢查每個(gè)輸入包以決定路由。這種方法需要很大的內(nèi)存帶寬、很高的管理費(fèi)用,尤其是隨著交換機(jī)端口的增加,中央內(nèi)存的價(jià)格會很高,因而交換機(jī)內(nèi)核成為性能實(shí)現(xiàn)的瓶頸。

二是交叉總線結(jié)構(gòu),它可在端口間建立直接的點(diǎn)對點(diǎn)連接,這對于單點(diǎn)傳輸性能很好,但不適合多點(diǎn)傳輸。

三是混合交叉總線結(jié)構(gòu),這是一種混合交叉總線實(shí)現(xiàn)方式,它的設(shè)計(jì)思路是,將一體的交叉總線矩陣劃分成小的交叉矩陣,中間通過一條高性能的總線連接。其優(yōu)點(diǎn)是減少了交叉總線數(shù),降低了成本,減少了總線爭用;但連接交叉矩陣的總線成為新的性能瓶頸。

我們購買交接機(jī)最佳性能,就是要求這款交換機(jī)做到了線性無阻塞傳輸。我們?nèi)绾稳タ疾煲粋(gè)交換機(jī)的背板帶寬是否夠用呢?如何去確定你買的交換機(jī)設(shè)計(jì)是否合理,存在阻塞的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)呢?

顯然,通過估算的方法是沒有用的,筆者認(rèn)為應(yīng)該從兩個(gè)方面來考慮:

1、所有端口容量X端口數(shù)量之和的2倍應(yīng)該小于背板帶寬,可實(shí)現(xiàn)全雙工無阻塞交換,證明交換機(jī)具有發(fā)揮最大數(shù)據(jù)交換性能的條件。

2、滿配置吞吐量(Mbps)=滿配置GE端口數(shù)×1.488Mpps,其中1個(gè)千兆端口在包長為64字節(jié)時(shí)的理論吞吐量為1.488Mpps.例如,一臺最多可以提供64個(gè)千兆端口的交換機(jī),其滿配置吞吐量應(yīng)達(dá)到 64×1.488Mpps = 95.2Mpps,才能夠確保在所有端口均線速工作時(shí),提供無阻塞的包交換。

如果一臺交換機(jī)最多能夠提供176個(gè)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(jī)采用的是有阻塞的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

一般是兩者都滿足的交換機(jī)才是合格的交換機(jī)。

背板相對大,吞吐量相對小的交換機(jī),除了保留了升級擴(kuò)展的能力外就是軟件效率/專用芯片電路設(shè)計(jì)有問題;背板相對小。吞吐量相對大的交換機(jī),整體性能比較高。不過背板帶寬是可以相信廠家的宣傳的,可吞吐量是無法相信廠家的宣傳的,因?yàn)楹笳呤莻(gè)設(shè)計(jì)值,測試很困難的并且意義不是很大。

 

   來源:ZDNet
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