交换机、路由器性能指标解读--背板带宽、包转发率

1、线速的定义

是指网络设备的端口上每秒钟传输的2进制数个数，单位为：

bit per second，即bps。这也就是我们通常会看到的，比如：

a）、通常说的100M的网卡就是说的该网卡的网口线速为100Mbps；

b）、家里面开的宽带，比如电信说的是2M的宽带，说的是给我们开的端口线速度为2Mbps。

注意：电脑上的文件下载速度计算通常是以字节每秒为单位的，即：

byte per second。为了与线速度的bps相区分，通常将其记为Bps。这两个单位很多人都搞不清怎么回事，一个大写，一个小写，其实是两码事。因为1byte=8bit，所以二者是8倍关系，即1Bps=8bps。

2、包转发率

包转发率的含义是每秒钟内所转发的数据包的个数，即packet per second，记做pps。

这里的数据包packet和字节byte有个对应关系，1packet=64byte。为什么是64呢？这是个定义，网络中1个数据包最小包含64字节。

下面我们计算一下一个1000Mbps的线速端口其最大包转发率。

计算之前还要讲一点，就是我们的数据包在网络上传输不是裸的数据包在传输，而是每个数据包都要加上8byte的帧头和12byte的帧间隙。每传输一个数据包就需要传输64+8+12=84byte。

=1,488,095(pps)≈那1000Mbps线速端口的包转发率=1000,000,000(bps)

84×8(bit)

1.488Mpps。照此算法，可以得出以下常用线速端口的包转发率：

1、背板带宽（也称转发带宽）

背板可以理解为交换机或路由器内部的一条数据总线。设备端口间的数据交换都在总线上传输。好比一条高速公路，连接了若干城市，城市之间的交通流量都需要从该高速公路上通过。那背板带宽就是高速公路的最大无阻塞交通流量（当然我们要假设高速公路上的车辆都是以恒定的最高速度在行驶）。背板带宽是背板的物理属性，其单位为bps，和端口线速的单位一样。

2、整机包转发率（也称吞吐量）

将高速公路所连接的所有城市看做一个交通系统，整机包转发率相当于进出所有城市的交通流量之和。即：该网络设备所有端口的双向（双工）包转发率之和。

整机包转发率是一个极限指标，即网络设备在所有端口满配，并工作在端口的最高线速的情况下的一个指标。

根据以上所讲的内容，我们可以对一些网络设备进行性能评估。

1、理论计算Cisco2950G-48

比如Cisco 2950G-48交换机，具有2个千兆以太网接口和48个百兆以太网接口。那么其背板带宽至少应该是：

(2×1000M+48×100M)×2=13.6Gbps

才能满足该交换机所有端口的无阻塞交换。(为什么要乘以2呢？因为端口都是全双工的，收发都在工作，都在传输数据。)

对应整机包转发率应该是：

13.6(Gbps)

2×

1.488Mpps

1Gbps

=10.1184(Mpps)

(为什么要除以2呢？因为包转发率是一个双工的概念。)

2、解读宣传参数，选择自己合适的产品

理论上将，一台网络设备的端口数量、背板带宽、整机包转发率参数要匹配才能算作合格，但是往往不是这样的。因为高端的网络设备通常采用了模块化设

计，厂家为了使自己的宣传资料看起来更好看，往往夸大了其产品性能。通常厂方的解释是“把每个板卡内部的交换能力也纳入了整机的性能计算”。

因此在选择网络设备时，要根据自己的应用需要，使用设备的终期端口配置为依据，计算背板带宽和包转发率，并留够参数余量，选择自己需要的产品。