带宽计算公式
视频带宽计算公式
视频带宽计算公式(码流—辨别率—帧率)(自己整理过的.)码流码流(DataRate)是指视频文件在单位时间内使用的数据流量,也叫码率或码流率,是视频编码中画面质量掌握中最重要的部分,一般我们用的单位是Kb/s或者Mb/s., 一般来说同样辨别率下,视频文件的码流越大,压缩比就越小,画面质量就越高。
码流越大,说明单位时间内取样率越大,数据流,精度就越高,处理出来的文件就越接近原始文件,图像质量越好,画质越清楚,要求播放设施的解码力量也越高。
帧率一帧就是一副静止的画面,连续的帧就形成动画,如电视图象等。
我们通常说帧数,简洁地说,就是在1秒钟时间里传输的图片的帧数,也可以理解为图形处理器每秒钟能够刷新几次,通常用fps (Frames Per Second)表示。
每一帧都是静止的图象,快速连续地显示帧便形成了运动的假象。
高的帧率可以得到更流畅、更逼真的动画。
每秒钟帧数(fps)愈多,所显示的动作就会愈流畅。
辨别率视频辨别率是指视频成像产品所成图像的大小或尺寸。
常见的视像辨别率有352×288,176×144, 640×480, 1024×768o在成像的两组数字中,前者为图片长度,后者为图片的宽度,两者相乘得出的是图片的像素,长宽比搬为4:3.目前监控行业中主要使用QCif(176χ144)、CIF(352×288)、HALF D1(704×288)、D1 (704x576)等几种辨别率。
D1是数字电视系统显示格式的标准,共分为以下5种规格:D1: 480i格式(525i) : 720×480 (水平480线,隔行扫描),和NTSC模拟电视清楚度相同,行频为15.25kHz,相当于我们所说的4CIF(720χ576)D2: 480P格式(525p) : 720×480 (水平480线,逐行扫描),较Dl隔行扫描要清楚不少,和逐行扫描DVD规格相同,行频为31.5kHzD3: 108Oi格式(1125i) : 1920×1080 (水平1080线,隔行扫描),高清方式采纳最多的一种辨别率,辨别率为1920χ1080i∕60Hz,行频为33.75kHzD4: 720p格式(750p): 1280×720 (水平720线,逐行扫描),虽然辨别率较D3要低,但是由于逐行扫描,市面上更多人感觉相对于10801(实际逐次540线)视觉效果更加清楚。
带宽利用率计算公式
带宽利用率计算公式带宽利用率计算公式是指信息传输过程中,用于定量衡量媒介带宽使用效率的计算公式。
它反映了一个电信网络传输能力利用率,是影响总系统能力和通信质量的关键因素之一。
本文将重点介绍带宽利用率计算公式,其中包括基本定义、计算方法和应用方面的内容。
一、带宽利用率计算公式的基本定义用数学公式表示带宽利用率计算公式就是:R=E(t)/N,其中R为带宽利用率,E(t)为时间范围内的传输数据量,N为时间范围内的带宽大小。
基本上,带宽利用率计算公式是衡量一段时间内所使用带宽的数量与实际带宽总数之比,以及带宽利用率较高时,网络性能相对较差的情况。
二、带宽利用率计算公式的计算方法计算带宽利用率的核心算法是:先收集指定时间段内网络的实际传输数据量和带宽大小,然后将这两个数值相除,得到带宽利用率的数值。
具体的计算过程如下:1、收集指定时间段内网络的实际传输数据量。
可以通过抓取网络数据包,从中抽取出指定时间段中实际传输的字节数即可。
如果网络流量数据太多,可以采用筛选,分段等方法来减少计算量。
2、收集指定时间段内网络的带宽大小。
这个可以先将网络的吞吐量转换为带宽。
即:带宽(bps)=吞吐量(bps)/时间(s)。
3、根据步骤1和步骤2得到的数据,计算出带宽利用率。
即:带宽利用率=实际传输数据量/带宽。
三、带宽利用率计算公式的应用1、监控与预警。
带宽利用率计算公式可以帮助网络运营者有效监控网络带宽利用率,通过统计数据,及时发现网络带宽利用率相对过高或过低的情况,及时采取有效措施来调整网络状态,保证网络畅通。
2、评估网络性能。
带宽利用率可以评估网络传输效率,客观反映网络性能,是对网络容量规划、资源配置和交换技术改善的重要参考指标。
综上所述,带宽利用率计算公式是一个衡量网络的重要指标,它能反映一段时间内所使用带宽的数量与实际带宽总数之比,可以用于监控与预警,也可以用于评估网络性能,为网络运营者提供有效决策参考。
总线的带宽的计算公式
总线的带宽的计算公式
总线的带宽是指在一段时间内传输数据的能力。
计算总线的带宽可以通过以下公式来实现:
带宽 = 数据传输速率× 数据帧的长度
其中,数据传输速率指的是信息在总线上传输的速度,单位为比特每秒(bps)或字节每秒(Bps)。
数据帧的长度是指通过总线传输的数据包的最大长度,通常以比特(bits)或字节(bytes)表示。
在实际应用中,数据传输速率和数据帧的长度都与总线的物理特性和传输协议有关。
例如,在使用USB总线传输数据时,USB1.1标准规定了传输速率为12 Mbps,数据帧的长度最大为8192个字节。
因此,在USB1.1总线上传输数据时,带宽的计算公式为:
带宽= 12 Mbps × 8192 bytes = 98304 Mbps
同样的,PCIe总线的带宽计算公式为:
带宽 = 数据传输速率× 每个通道的数据位数× 通道数
PCIe 3.0标准支持8GT/s的传输速率,数据位数为128位,每个通道支持16个通道。
因此,PCIe 3.0总线的带宽可以计算为:带宽= 8 GT/s × 128 bits × 16 channels = 16 G bps
总线的带宽是一个重要的性能指标,它可以影响到计算机系统的数据处理能力和响应时间。
在设计和选择计算机系统时,需要综合考虑各种因素,以获得最合适的带宽和性能。
带宽与频率的关系公式
带宽与频率的关系公式
带宽是指一段时间或频率带内信号的最大传输容量,一般反应的是信号的频率范围,表示信号能传输的范围,带宽与频率存在一个相对应的关系,即带宽越大,频率越高;带宽越小,频率越低。
一般用BW(带
宽)=1/T(时间间隔)来表示带宽与频率的关系,即带宽等于单位时间内能传输的信号量。
从另一个角度来看,带宽也可以表示为f2-f1的差值,f2和f1分别是带宽的上限和下限频率,即BW=f2-f1,它们之间的关系也可以用常用的变换技术来实现,也就是时间域变换到频域的过程。
信号带宽计算公式
信号带宽计算公式信号带宽是指信号在频率上所占据的范围,是衡量信号传输能力的重要指标。
在通信系统中,信号带宽的计算是非常重要的,因为它直接影响到信号传输的质量和速度。
本文将介绍信号带宽的计算公式及其应用。
一、基本概念在了解信号带宽计算公式之前,我们需要先了解一些基本概念。
1.频率频率是指单位时间内信号重复的次数,通常用赫兹(Hz)表示。
在信号传输中,频率越高,信号的传输速度越快。
2.带宽带宽是指信号在频率上所占据的范围,通常用赫兹(Hz)表示。
在通信系统中,带宽越宽,信号传输的速度越快,但同时也会增加信号传输的噪声和失真。
3.采样率采样率是指在一定时间内对信号进行采样的次数,通常用赫兹(Hz)表示。
在数字信号处理中,采样率越高,信号的还原精度越高。
二、信号带宽的计算公式有多种,下面介绍两种常用的计算公式。
1.奈奎斯特采样定理奈奎斯特采样定理是指在进行模拟信号数字化处理时,采样率必须大于信号带宽的两倍,才能够完全还原原始信号。
其计算公式为:带宽 = 采样率 / 2例如,当采样率为10kHz时,信号的带宽为5kHz。
2.香农公式香农公式是指在进行数字信号处理时,采样率必须大于信号带宽的两倍,才能够完全还原原始信号。
其计算公式为:带宽 = 采样率 / 2 * log2(N)其中,N为采样点数。
例如,当采样率为10kHz,采样点数为1024时,信号的带宽为2.44kHz。
三、应用实例信号带宽的计算公式在通信系统中有着广泛的应用。
例如,在数字音频处理中,为了保证音频的还原质量,需要根据采样率和采样点数来计算音频的带宽。
在数字图像处理中,为了保证图像的清晰度和还原度,需要根据采样率和采样点数来计算图像的带宽。
此外,在无线通信系统中,信号带宽的计算也非常重要。
例如,在LTE系统中,为了保证信号传输的质量和速度,需要根据信道带宽和子载波数来计算信号的带宽。
总之,信号带宽的计算公式是通信系统中非常重要的一部分,它直接影响到信号传输的质量和速度。
网桥带宽的计算公式是
网桥带宽的计算公式是
网桥带宽的计算公式。
在网络通信中,网桥是一种用于连接局域网的设备,它可以将不同的网络数据包转发到目标地址。
网桥的带宽是指其传输数据的能力,通常以每秒传输的数据量来衡量。
网桥带宽的计算公式可以帮助我们了解网桥的传输能力,从而更好地优化网络性能。
网桥带宽的计算公式如下:
带宽 = 端口数量×单个端口速率。
其中,端口数量是指网桥上的物理端口数量,单个端口速率是指每个端口的传输速率。
通过这个简单的公式,我们可以快速计算出网桥的带宽,从而更好地了解其传输能力。
在实际应用中,网桥的带宽通常是由其硬件规格决定的。
例如,一个有8个端口,每个端口速率为1Gbps的网桥,其带宽就是8Gbps。
这个带宽值可以帮助我们评估网桥的传输能力,从而更好地规划网络架构。
除了硬件规格外,网桥的带宽还受到其他因素的影响,比如网络拓扑结构、数据包大小和传输协议等。
在实际应用中,我们需要综合考虑这些因素,才能更准确地评估网桥的带宽。
在网络设计和优化中,了解网桥的带宽是非常重要的。
通过计算带宽,我们可以更好地规划网络架构,提高网络性能,从而更好地满足用户的需求。
总之,网桥带宽的计算公式可以帮助我们了解网桥的传输能力,从而更好地规划和优化网络架构。
在实际应用中,我们需要综合考虑硬件规格、网络拓扑结构和传输协议等因素,才能更准确地评估网桥的带宽。
希望本文对你有所帮助,谢谢阅读!。
带宽的计算方式
带宽的计算方式
带宽是指在一定时间内通过网络传输的数据量。
计算带宽的方式是以每秒钟传输的比特数来衡量。
比特是计算机数据的最小单位,通常表示为“b”。
常用的带宽单位是兆比特每秒(Mbps)和千兆比特每秒(Gbps)。
带宽的计算公式是:带宽 = 数据量÷时间
例如,如果在10秒内传输了50兆字节(MB)的数据,则带宽为:带宽 = 50 MB ÷ 10 s = 5 MB/s
将5 MB/s转换为Mbps,则带宽为:
带宽 = 5 MB/s x 8 = 40 Mbps
需要注意的是,计算机与网络上的实际传输速度通常比带宽低,因为存在许多因素会影响速度,如网络拥堵、数据包的传输情况、设备的性能等。
因此,在计算带宽时,需要考虑这些因素,以及网络质量和设备性能的影响。
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网络带宽需求的计算
网络带宽需求的计算方法1、电信带宽是按Bit计算的,电脑文件是按Byte计算的,1Byte=8Bit,接入光纤的带宽/8=实际使用带宽。
2、浏览网页一次2K,网络游戏、视频是交互式的一般80K就搞定了,QQ或MSN等即时工具也是占10K左右。
3、以20台电脑为例:浏览网页: 20台电脑*2K=40K网络游戏+视频:20台电脑*80K*2=3200KMSN、QQ : 20台电脑*10K=200K40+3200+200=3440K Byte3440*8=2M光纤4、ADSL带宽是非对称的的,电话线路中0~4Khz用来传输电话音频,用26Khz~1.1Mhz频段传数据,并把它以4Khz的宽度划分为25个上行子通道和249个下行子通道,输入的数据经过TCM编码及QAM调制后,送往子信道,所以理论上上行速率可达1.5Mbps, 下行速率可达14.9Mbps,考虑到干扰等情况,实际上传输速率一般为上行640Kbps,下行8Mbps 。
我们常用的2M ADSL实际速率下载约250Kbyte,上传约64Kbyte光纤带宽是对称的,上传和下载均等网络带宽计算方法这里指的是带宽网速的单位计算方式方法及关系。
在计算机网络、IDC机房中,其宽带速率的单位用bps(或b/s)表示;换算关系为:1Byte=8bit1B=8b ---------- 1B/s=8b/s(或1Bps=8bps)1KB=1024B ---------- 1KB/s=1024B/s1MB=1024KB ---------- 1MB/s=1024KB/s在实际上网应用中,下载软件时常常看到诸如下载速度显示为128KB(KB/s),103KB/s等等宽带速率大小字样,因为ISP提供的线路带宽使用的单位是比特,而一般下载软件显示的是字节(1字节=8比特),所以要通过换算,才能得实际值。
然而我们可以按照换算公式换算一下:128KB/s=128×8(Kb/s)=1024Kb/s=1Mb/s即:128KB/s=1Mb/s理论上:2M(即2Mb/s)宽带理论速率是:256KB/s(即2048Kb/s),实际速率大约为80--200kB/s;(其原因是受用户计算机性能、网络设备质量、资源使用情况、网络高峰期、网站服务能力、线路衰耗,信号衰减等多因素的影响而造成的)。
电流环带宽计算公式
电流环带宽计算公式在电子技术领域中,电流环是一个常见的电路结构,用于控制电流的放大和稳定。
电流环的带宽是指在特定频率范围内,电流环能够传输的最高频率信号的频率。
带宽的大小直接影响电流环的性能和稳定性。
电流环的带宽可以通过计算公式来确定。
这个公式是通过电流环的特性参数来推导得出的。
公式如下:带宽= α × GBW其中,带宽表示电流环的带宽,α表示电流环的增益,GBW表示电流环的增益带宽积。
在计算电流环的带宽时,首先需要确定电流环的增益带宽积。
增益带宽积是电流环的一个重要指标,表示电流环的增益和带宽的乘积。
增益带宽积越大,说明电流环的增益和带宽能力越强。
确定增益带宽积后,再通过乘以电流环的增益系数α,即可得到电流环的带宽。
需要注意的是,电流环的增益带宽积和增益系数α都是通过电流环的设计和调试来确定的。
在实际应用中,根据电流环的要求和性能指标,可以选择合适的增益带宽积和增益系数,以实现所需的带宽。
电流环的带宽对于电子系统的性能至关重要。
带宽越大,电流环能够传输的频率范围就越广,系统的响应速度就越快。
而带宽越小,则意味着电流环对高频信号的响应能力较弱。
在实际应用中,我们需要根据具体的要求和系统的特点来确定电流环的带宽。
如果系统需要快速响应和高频传输,就需要选择较大的带宽。
而如果系统对频率要求不高,可以选择较小的带宽。
电流环的带宽还会受到其他因素的影响,如电源噪声、信号传输线路等。
这些因素可能会引入干扰和损耗,从而降低电流环的带宽。
电流环的带宽是通过计算公式来确定的,其中包括电流环的增益带宽积和增益系数。
带宽的大小直接影响电流环的性能和稳定性。
在实际应用中,我们需要根据系统的要求和特点来选择合适的带宽,以实现所需的响应速度和传输能力。
同时,还需要注意其他因素对带宽的影响,以保证电流环的正常工作。
系统带宽公式原理
系统带宽公式原理
系统带宽公式是计算一个系统的数据传输速率的数学公式。
在计算机网络和通信领域中,带宽是指在一定时间内传输的数据量。
因此,系统带宽公式可以用于计算在一个网络或通信系统中,数据传输的速率。
以下是系统带宽公式的原理:
带宽 = 数据传输速率× 数据位数
其中,数据传输速率是指每秒钟传输的数据量,通常以比特/秒(bps)为单位。
数据位数是指数据在传输过程中的位数。
例如,在传输一个8位字节的数据时,数据位数为8。
在计算带宽时,我们需要先确定数据传输速率和数据位数。
然后,将它们相乘,得到系统的带宽。
例如,如果数据传输速率为100 Mbps,数据位数为8位,那么系统的带宽为800 Mbps。
这意味着在一个秒钟内,系统可以传输800万个8位字节的数据。
系统带宽公式的原理也可以用于计算网络中的带宽。
在这种情况下,数据传输速率是网络中所有连接的设备的总传输速率,数据位数是网络中所有设备传输的数据位数之和。
通过这种方式,我们可以计算出整个网络的带宽,以便确定网络的性能和瓶颈。
总之,系统带宽公式是计算一个系统或网络的数据传输速率的重要工具。
通过理解它的原理,我们可以更好地了解数据传输速率和数据位数对带宽的影响,以便优化系统和网络的性能。
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系统带宽公式原理
系统带宽公式原理
系统带宽是指系统中传输数据的能力,通常以比特率(bit/s)或字节率(byte/s)来衡量。
在计算带宽时,需要考虑多个参数,如信道宽度、传输速率和调制方式等。
系统带宽公式可以用于计算数据传输速率。
其基本原理是将传输信号分解为多个正弦波,并计算每个正弦波的带宽。
带宽是指信号中包含的频率范围。
如果信号的频率范围较宽,则需要更高的带宽来传输信号。
带宽可以通过以下公式计算:
带宽 = 最高频率 - 最低频率
其中,最高频率和最低频率是信号中包含的最高和最低频率。
在数字信号中,最低频率通常为0,而最高频率则由信号的采样率和奈奎斯特定理决定。
奈奎斯特定理指出,数字信号的采样率必须至少是信号中最高频率的两倍。
因此,最高频率可以计算为采样率的一半。
最高频率 = 采样率 / 2
根据以上公式,可以计算出数字信号的带宽。
例如,如果数字信号的采样率为10 kHz,则最高频率为5 kHz。
如果信号中只包含从0 Hz到2 kHz的频率,则带宽为2 kHz。
在计算模拟信号的带宽时,需要考虑调制方式和传输信道的带宽限制。
例如,调幅(AM)信号的带宽等于调制信号的带宽加上载波频率。
因此,AM信号的带宽通常比调制信号带宽更宽。
总之,系统带宽公式是计算数字和模拟信号带宽的基本方法。
通过了解带宽的计算原理,可以更好地理解数字和模拟信号的传输特性,并优化系统的带宽和传输速率。
存储器带宽的计算公式
一、存储器带宽的计算公式:带宽=存储器时频率×存储器数据总线位数/8如PC133的SDRAM的带宽如下:133Mhzx64bit/8=1064MB/s有一些电脑发烧特别针对显卡的显存提出了一条计算公式;显存的带宽=帧缓冲带宽+贴图纹理带宽+Z缓冲带宽,这已经是比较专业化的算法了,孝虑到了理论和实际的结合。
而本文中所涉及的公式除特别指出的外,均为理论数值二、总线带宽的计算公式总线带宽=存储器时钟频率×存储器数据总位数/8如:PCI总线带宽=33MHz × 32bit/8=133MB/s,AGP1×总线的带宽为66Bit/8=528MB/s 理论上来说,AGP N×的带宽就是528/sxN。
三、显示器带宽计算公式显示器带宽(MHz)=(每条水平扫描上的像素个数×每帧画面的水平扫描线数) ×每秒钟画面的刷新率。
公式中括号里即为显示器的标称分辩率,所以在分辩率一定的情况下,当显示器的刷新有少许的提高,它的带宽就是要提高相当多。
在实际中,计算分式加上了一个系数1.35,这是因为水平扫描的图素的个数和行扫描频率要比理论值高一些,即:显示器带宽(MHz)=1.35×(每条水平扫描线上的像素数×每帧画面的水平扫描线数) ×每秒钟画面的刷新率。
四、ADSL的网络传送数据速度计算公式上/下行速度(Mbps)=信道数×每个信道采样值位数×调制速度ADSL有25个上行子通道和249个下行子通道,以每赫兹传送15bits(位)数据,调制解调速为4KHz,所以ADSL的理论上行速度为25×15×4KHz=1.5Mbps,而理论下行速度为249×15×4KHz=14.9Mbps。
五、硬盘容量的计算公式非格式化硬盘容量=面数*(磁道数/面)*内圆周长*最大位密度格式化硬盘容量=面数*(磁道数/面)*(扇区数/道)*(字节数/扇区)硬盘的容量是由硬盘的磁头数、柱面数和每磁道扇区数决定的,因PC机中每扇区容量为512字节,所以硬盘容量的具体计算公式为:总容量(字节数)=512X磁头数X柱面数X每磁道扇区数。
内存带宽计算公式
先容我从DDR的技术说起,DDR采用时钟脉冲上升、下降沿各传一次数据(总共预读2bit数据),1个时钟信号可以传输2倍于SDRAM的数据,所以又称为双倍速率SDRAM。它的倍增系数就是2。
DDR2仍然采用时钟脉冲上升、下降支各传一次数据的技术(不是传2次),但是一次预读4bit数据,是DDR一次预读2bit的2倍,因此,它的倍增系数是2X2=4。
所以内存带宽=(1066/8)×64×8=68224Mbit。
由此可知,如果内存工作在标称频率的时候,可以直接用标称频率×位宽,简化公式。 再根据8bit(位)=1Byte(字节),得68224/8=8528MByte=8.328125GB。
再以两条标称1066超频到1200的DDR3内存,组成双通道后的带宽:超频到1200后,内存核心频率应为1200/8=150MHz,而双通道的位宽=128bit:带宽=150×128×8=153600Mbit=18.75GB
DDR3作为DDR2的升级版,最重要的改变是一次预读8bit,是DDR2的2倍,DDR的4倍,所以,它的倍增系数是2X2X2=8。
需要补充的一点是,内存有三种不同的频率指标,它们分别是核心频率、时钟频率和有效数据传输频率。
?核心频率即为内存Cell阵列(Memory Cell Array)的工作频率,它是内存的真实运行频率;
因此使普通的DDR内存可以达到128-bit的位宽,因此,内存带宽是单通道的两倍,因此 (针对北桥上带2个内存控制器,两个内存控制器可以支持到128bit的寻址)
双通道DDR266的带宽为133*2*64/8*2=4200MB/s=4.2GB/s
双通道DDR333的带宽为166*2*64/8*2=5400MB/s=5.4GB/s
4k60hz带宽计算
4k60hz带宽计算
要计算4K 60Hz的带宽需求,需要考虑图像分辨率和刷新率对数据传输的影响。
对于4K分辨率,它指的是水平像素数为3840,垂直像素数为2160。
而60Hz表示屏幕每秒刷新60次。
计算带宽需求的公式为:
带宽(单位:位/秒)= 水平像素数×垂直像素数×每像素位数×刷新率
首先,我们需要确定每个像素所占的位数。
常见的情况是使用RGB色彩模型,其中每个像素由红、绿、蓝三个通道组成,每个通道通常使用8位表示(即每个通道256级灰度)。
因此,每个像素的位数为24位(8位/通道×3通道)。
将上述数值代入计算公式:
带宽= 3840 ×2160 ×24 ×60
请注意,上述计算结果的单位是位/秒。
如果需要将其转换为更常见的单位,如千字节/秒(KB/s)或兆字节/秒(MB/s),可以根据需要进行进一步的转换。
例如,如果希望将带宽转换为兆字节/秒(MB/s),可以将结果除以8(1字节=8位),然后再除以1,048,576(1兆字节=1,048,576字节)。
希望这个计算公式能帮助到你计算4K 60Hz的带宽需求。
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交换机性能参数学习总结一、交换机背板是设计值,可以大于等于交换容量(此为达到线速交换机的一个标准)。
厂家在设计的时候考虑了将来模块的升级,比如模块从开始的百兆升级到支持千兆、万兆,端口密度增加等。
背板带宽一般是指模块化交换机。
它决定了各模板与交换引擎间的连接带宽的最高上限。
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。
二、交换容量(最大转发带宽、吞吐量)是指系统中用户接口之间交换数据的最大能力,用户数据的交换是由交换矩阵实现的。
交换机达到线速时,交换容量等于端口数×相应端口速率×2(全双工模式)。
三、包转发率它体现了交换引擎的转发性能。
标准的以太网帧尺寸在64字节到1518字节之间,在衡量交换机包转发能力时应当采用最小尺寸的包进行评价。
指基于64字节分组,在单位时间内交换机转发的数据总数。
当交换机达到线速时包转发率=千兆端口数量×1.488Mpps+百兆端口数量×0.1488Mpps+其余类型端口数×相应计算方法四、转发带宽与包转发速率关系8*(64+8+12)*2*包转发速率/1024=转发带宽注:最大传输带宽=交换容量(交换容量用单工计算)我的公式推算:假设交换机有A、B、C三种接口各一个,它们的包转发率分别是X、Y、Z64+8+12的意思为:基于64字节分组测试(以太网传输最小包长就是64字节);8以太网中,每个帧头都要加上了8个字节的前导符;帧间隙最小为12字节。
再乘8是转换为Bit 为单位所以得:交换机转发带宽=X*8*(64+8+12)+Y*8*(64+8+12)+Z*8*(64+8+12)=(X+Y+Z)*1344=交换机包转发率*1344带宽计算公式说明长空发表于2006-1-15 11:44:00一、计算公式说明交换机的背板带宽,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。
所以说,如果能满足上面三个条件,那么我们就说这款交换机真正做到了线性无阻塞背板带宽资源的利用率与交换机的内部结构息息相关。
目前交换机的内部结构主要有以下几种:一是共享内存结构,这种结构依赖中心交换引擎来提供全端口的高性能连接,由核心引擎检查每个输入包以决定路由。
这种方法需要很大的内存带宽、很高的管理费用,尤其是随着交换机端口的增加,中央内存的价格会很高,因而交换机内核成为性能实现的瓶颈;二是交叉总线结构,它可在端口间建立直接的点对点连接,这对于单点传输性能很好,但不适合多点传输;三是混合交叉总线结构,这是一种混合交叉总线实现方式,它的设计思路是,将一体的交叉总线矩阵划分成小的交叉矩阵,中间通过一条高性能的总线连接。
其优点是减少了交叉总线数,降低了成本,减少了总线争用;但连接交叉矩阵的总线成为新的性能瓶颈。
二、端口速率计算以太网传输最小包长就是64字节、POS口是40字节。
包转发线速的衡量标准是以单位时间内发送64byte的数据包(最小包)的个数作为计算基准的。
对于千兆以太网来说,计算方法如下:1,000,000,000bps/8bit/(64+8+12)byte=1,488,095pps 说明:当以太网帧为64byte时,需考虑8byte的帧头和12byte 的帧间隙的固定开销。
故一个线速的千兆以太网端口在转发64byte包时的包转发率为1.488Mpps。
快速以太网的线速端口包转发率正好为千兆以太网的十分之一,为148.8kpps。
三、端口总速率在以太网中,每个帧头都要加上了8个字节的前导符,前导符的作用在于告诉监听设备数据将要到来。
然后,以太网中的每个帧之间都要有帧间隙,即每发完一个帧之后要等待一段时间再发另外一个帧,在以太网标准中规定最小是12个字节,然而帧间隙在实际应用中有可能会比12个字节要大,在这里我用了最小值。
每个帧都要有20个字节的固定开销,现在我们再来算一下交换机单个端口的实际吞吐量:148,809×(64+8+12)×8≈100Mbps,通过这个公式不难看出,真正的数据交换量占到64/84=76%,交换机端口链路的"线速"数据吞吐量实际上只有76Mbps,另外一部分被用来处理了额外的开销,这两者加起来才是标准的百兆或者千兆。
三个交换机重要的性能指标a.背板带宽线卡插槽和背板之间的接口带宽是衡量万兆以太网设备最基本也是最重要的指标之一。
为万兆以太网设计的交换机/路由器,线卡插槽的背板接口带宽至少需要10Gbps,比较理想的设备是能具备不少于40Gbps(双向)的接口带宽以支持单线卡4个万兆以太网接口的密度。
b.交换容量交换容量是指系统中用户接口之间交换数据的最大能力,用户数据的交换是由交换矩阵实现的。
传统的总线式交换方式容量有限,不再被万兆以太网交换机所采用,取而代之的是矩阵式交换,这也是中高端千兆以太网交换机的主要交换形式。
在选择万兆以太网交换机时,系统的实际交换容量、最大可利用交换容量和交换芯片总容量都是非常重要的指标。
c.数据包转发能力标准的以太网帧尺寸在64字节到1518字节之间。
由于以太网交换机只是对以太网帧的帧头进行分析和处理,相同传送速度时单位时间内要处理小尺寸帧的数量比大尺寸帧的数量更多,在衡量交换机包转发能力时应当采用最小尺寸的包进行评价。
数据包转发能力比背板带宽和交换能力更有实际意义,在选购时同样需要重视在配置ACL和QoS等服务功能时的处理能力。
■ 产品的性能指标分析: 一般我们经常见到有背板容量、交换引擎的转发性能、整体吞吐量(或带宽)等参数。
背板带宽一般是指模块化交换机。
它决定了各模板与交换引擎间的连接带宽的最高上限。
由于模块化交换机体系结构的不同,背板带宽并不能完全有效地代表交换机的真正性能。
而固定端口交换机实际上并不存在背板带宽这个概念。
■ 交换引擎的转发性能: 由于交换引擎是作为模块化交换机数据包转发的核心,所以这一指标能够真实地反应交换机的性能。
而对于固定端口的交换机,交换引擎和网络接口模板是一体的,所以厂家提供的转发性能参数,就是我们所讲的交换引擎的转发性能。
无疑这一指标是决定交换机性能的关键。
另外,对于支持第三层交换的设备,厂家会分别提供第二层转发速率和第三层转发速率。
采用不同体系结构的模块化交换机这两个参数的关联意义是不同的。
不过对于一般的局域网络用户而言,我们只关心这两个指标就可以了。
对于大型园区网络和城域网络的用户,讨论一下交换机的体系结构和第三层优化算法,还是有一些意义的。
■ 整体吞吐量: 有时,厂家在项目技术答辩时会提到这一指标。
它是把交换机所提供的所有端口总和的带宽转算为包转发率而得到的。
对于可堆叠的10/100M边缘交换机这一指标是几乎没有实际意义的,因为堆叠系统是要上连到核心交换系统中的,上连带宽才是真正有意义的。
比如: 你可以堆叠上百个100M端口但上联带宽只有2Gbps,性能瓶颈在上连带宽,而不是在堆叠的交换系统本身。
对于采用分布式交换的模块化交换机而同时又应用到大型园区或城域网络上这一指标是有一定意义的。
总而言之,对于一般的局域网络用户而言,交换引擎的转发性能是决定该系统性能的关键指标。
以前的交换机采用总线交换的数据交换方式,这种方式的主要特点是没有专门的交换芯片,通过共享背板总线进行各线卡之间的数据传递,各线卡分时占用背板总线。
主要优点是结构和技术比较简单,突出缺点是交换容量受背板总线带宽限制,无法构建大容量系统。
不适合做为万兆的交换架构体系。
采用矩阵结构实现无阻塞交换的Crossbar结构是一种新的交换架构体系。
Crossbar交换结构的交换网,在内部没有带宽的瓶颈,不会因为带宽资源不够而产生阻塞。
并且Crossbar交换结构具有良好的QoS保障机制和按端口按优先级的流控功能。
Crossbar交换结构的大容量和强大的扩容能力正是万兆选择这种结构的原因,这种交换结构极大地提高了高端设备的容量和未来的扩展能力。
Crossbar交换网的扩展能力非常强,交换容量可以做得很大,基本不受硬件条件限制,足以满足当前和未来几年网络对交换容量的需求。
ASIC挑起万兆重担在以往的网络中,交换机的中央处理单元有一些厂商的设备采用了NP(网络处理器)来作中央处理单元。
而如今万兆对交换机性能几乎无止境的需求,迫使厂商和研究机构把目光投向了ASIC。
但由于万兆应用在处理延迟和容量方面的要求,万兆交换机全部采用了ASIC芯片作为中央处理单元。