一、交換機(jī)的分類(lèi)

01、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成方式

接入層交換機(jī)、匯聚層交換機(jī)、核心層交換機(jī)


02、OST模型

第二層交換機(jī)、第三層交換機(jī)、第四層交換機(jī)……第七層交換機(jī)
 

03、交換機(jī)的可管理性

可管理型交換機(jī)、不可管理型交換機(jī)。區(qū)別在于對(duì)SNMP/RMON等網(wǎng)管協(xié)議的支持

二、選擇交換機(jī)主要參考哪些因素 

1、背板帶寬、二/三層交換吞吐率。

2、VLAN類(lèi)型和數(shù)量。

3、交換機(jī)端口數(shù)量及類(lèi)型。

4、支持網(wǎng)絡(luò)管理的協(xié)議和方法。需要交換機(jī)提供更加方便和集中式的管理。

5、Qos、802.1q優(yōu)先級(jí)控制、802.1X、802.3X的支持。

6、堆疊的支持。

7、交換機(jī)的交換緩存和端口緩存、主存、轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)等參數(shù)。

8、線速轉(zhuǎn)發(fā)、路由表大小、訪問(wèn)控制列表大小、對(duì)路由協(xié)議的支持情況、對(duì)組播協(xié)議的支持情況、包過(guò)濾方法、機(jī)器擴(kuò)展能力等都是值得考慮的參數(shù)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況考察。

上面是交換機(jī)選擇需要參考的因素，那通常選擇交換機(jī)我們可以通過(guò)以下幾個(gè)因素的判斷：


01、背板帶寬

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。所以只有模塊交換機(jī)(擁有可擴(kuò)展插槽，可靈活改變端口數(shù)量)才有這個(gè)概念，固定端口交換機(jī)是沒(méi)有這個(gè)概念的，并且固定端口交換機(jī)的背板容量和交換容量大小是相等的。背板帶寬決定了各板卡(包括可擴(kuò)展插槽中尚未安裝的板卡)與交換引擎間連接帶寬的最高上限。由于模塊化交換機(jī)的體系結(jié)構(gòu)不同，背板帶寬并不能完全有效代表交換機(jī)的真正性能。固定端口交換機(jī)不存在背板帶寬這個(gè)概念。


02、背板帶寬計(jì)算

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。

計(jì)算公式：端口數(shù)×相應(yīng)端口速率×2(全雙工模式)

24口百兆+2口千兆：24*2*100+2*2*1000=8.8Gbps


03、交換容量、轉(zhuǎn)發(fā)能力

由于交換引擎是作為模塊化交換機(jī)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的核心，所以這一指標(biāo)能夠真實(shí)反映交換機(jī)的性能。對(duì)于固定端口交換機(jī)，交換引擎和網(wǎng)絡(luò)接口模板是一體的，所以廠家提供的轉(zhuǎn)發(fā)性能參數(shù)就是交換引擎的轉(zhuǎn)發(fā)性能，這一指標(biāo)是決定交換機(jī)性能的關(guān)鍵。支持第三層交換的設(shè)備，廠家會(huì)分別提供第二層轉(zhuǎn)發(fā)速率和第三層轉(zhuǎn)發(fā)速率，一般二層能力用bps，三層能力用pps，采用不同體系結(jié)構(gòu)的模塊化交換機(jī)，這兩個(gè)參數(shù)的意義是不同的。但是，對(duì)于一般的局域網(wǎng)用戶(hù)而言，只關(guān)心這兩個(gè)指標(biāo)就可以了，它是決定該系統(tǒng)性能的關(guān)鍵指標(biāo)。對(duì)于大型園區(qū)網(wǎng)和城域網(wǎng)用戶(hù)，討論交換機(jī)的體系結(jié)構(gòu)和第三層優(yōu)化算法是有意義的。


04、包轉(zhuǎn)發(fā)率

包轉(zhuǎn)發(fā)率標(biāo)志了交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包能力的大小。是指交換機(jī)每秒可以轉(zhuǎn)發(fā)多少個(gè)數(shù)據(jù)包(Mpps)，即交換機(jī)能同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包的數(shù)量。包轉(zhuǎn)發(fā)率以數(shù)據(jù)包為單位體現(xiàn)了交換機(jī)的交換能力。計(jì)算方法=千兆端口數(shù)量× 1.488Mpps+百兆端口數(shù)量× 0.1488Mpps+其余類(lèi)型端口數(shù)
 

05、線速包轉(zhuǎn)發(fā)率的計(jì)算方法

(1)、背板帶寬(交換容量)

考察交換機(jī)上所有端口能提供的總帶寬。計(jì)算公式為端口數(shù)*相應(yīng)端口速率*2(全雙工模式)如果總帶寬≤標(biāo)稱(chēng)背板帶寬，那么在背板帶寬上是線速的。


(2)、包轉(zhuǎn)發(fā)線速

包轉(zhuǎn)發(fā)率=千兆端口數(shù)量×1.488Mpps+百兆端口數(shù)量*0.1488Mpps+其余類(lèi)型端口數(shù)*相應(yīng)計(jì)算方法。

24口百兆口，2個(gè)千兆口：2*1.488+24*0.1488≈6.6Mbps


06、參數(shù)1.488Mpps的來(lái)歷


1.488Mpps是怎么得到的呢?

包轉(zhuǎn)發(fā)線速的衡量標(biāo)準(zhǔn)是以單位時(shí)間內(nèi)發(fā)送64byte的數(shù)據(jù)包(最小包)的個(gè)數(shù)作為計(jì)算基準(zhǔn)的。對(duì)于千兆以太網(wǎng)來(lái)說(shuō)，計(jì)算方法如下：1，000，000，000bps/8bit/(64+8+12)byte=1,488,095pps 說(shuō)明：當(dāng)以太網(wǎng)幀為64byte時(shí)，需考慮8byte的幀頭和12byte的幀間隙的固定開(kāi)銷(xiāo)。

故一個(gè)線速的千兆以太網(wǎng)端口在轉(zhuǎn)發(fā)64byte包時(shí)的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488Mpps。

快速以太網(wǎng)的線速端口包轉(zhuǎn)發(fā)率正好為千兆以太網(wǎng)的十分之一，為148.8kpps。對(duì)于萬(wàn)兆以太網(wǎng)，一個(gè)線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為14.88Mpps。

對(duì)于千兆以太網(wǎng)，一個(gè)線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488Mpps；對(duì)于快速以太網(wǎng)，一個(gè)線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為0.1488Mpps；對(duì)于以太網(wǎng)，一個(gè)線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為0.01488Mpps。


07、線速交換

線速交換：是指能夠按照網(wǎng)絡(luò)通信線上的數(shù)據(jù)傳輸速度實(shí)現(xiàn)無(wú)瓶頸的數(shù)據(jù)交換。其實(shí)現(xiàn)首先依ASIC芯片，通過(guò)專(zhuān)用硬件完成協(xié)議解析和數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，而不是通過(guò)軟件方式依交換機(jī)的CPU完成。線速交換的實(shí)現(xiàn)還借助于分布式處理技術(shù)，交換機(jī)多個(gè)端口的數(shù)據(jù)流能夠同時(shí)進(jìn)行處理。因此局域網(wǎng)交換機(jī)可以看做是CPU、RISC和 ASIC并用的并行處理設(shè)備。

 
三、MB、Bps、bps、pps的區(qū)別

前者是位，后者是字節(jié)：1byte=8bit；1MB=8Mb=8M；1MB=1024byte

Mbps這里的p相當(dāng)于“/”，也可以寫(xiě)成Mb/s（兆比特每秒Mbps）

通常說(shuō)的100M的寬帶可以表示為100Mbps（100Mb/s），也可以表示成12.5MB/s（12.5MBps）

12.5MB/s就是我們通過(guò)軟件下載看到的數(shù)據(jù)。
 

1、bps

寬帶速率的單位用bps(或b/s)表示。bps表示比特每秒，即表示每秒鐘傳輸多少位信息。在實(shí)際所說(shuō)的1M帶寬的意思是1Mbps(是兆比特每秒Mbps不是兆字節(jié)每秒MBps)

線路單位是bps，表示bit(比特)/second(秒)，注意是小寫(xiě)字母b；用戶(hù)在網(wǎng)上下載時(shí)顯示的速率單位往往是Byte(字節(jié))/s(秒)，注意是大寫(xiě)字母B。字節(jié)和比特之間的關(guān)系為1Byte=8Bits

2M(即2Mb/s)寬帶理論速率是：256KB/s(即2048Kb/s)，實(shí)際速率大約為103--200kB/s


2、pps

包轉(zhuǎn)發(fā)率標(biāo)志了交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包能力的大小。單位一般為pps(包每秒)

包轉(zhuǎn)發(fā)速率是指交換機(jī)每秒可以轉(zhuǎn)發(fā)多少百萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)包(Mpps)，即交換機(jī)能同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包的數(shù)量。

計(jì)算方法：1個(gè)千兆端口的線速包轉(zhuǎn)發(fā)率是1.4881Mpps， 百兆端口的線速包轉(zhuǎn)發(fā)率是0.14881Mpps

具體的數(shù)據(jù)包在傳輸過(guò)程中會(huì)在每個(gè)包的前面加上64個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)包，原本只有512個(gè)bit,但在傳輸過(guò)程中實(shí)際=512+64+96=672bit，千兆端口線速包轉(zhuǎn)發(fā)率=1000Mbps/672=1.488095Mpps

用設(shè)備參數(shù)中的pps數(shù)值乘以672=bps，6.6Mpps*672=4435.2Mbps

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深圳市拓普泰克軟件技術(shù)有限公司成立于2017年，是深圳市拓普泰克技術(shù)股份有限公司全資子公司。拓普泰克軟件技術(shù)有限公司專(zhuān)注于工業(yè)計(jì)算機(jī)、服務(wù)器和工業(yè)通信領(lǐng)域自主品牌產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)、銷(xiāo)售服務(wù)于一體的高新技術(shù)企業(yè)。目前主要推出的產(chǎn)品有工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)、聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)快速存儲(chǔ)服務(wù)器、光通信設(shè)備、網(wǎng)關(guān)、智能物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控箱、嵌入式工控主板、工業(yè)控制整機(jī)、工業(yè)平板電腦、網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品、服務(wù)器等系列產(chǎn)品。專(zhuān)業(yè)的工業(yè)通訊解決方案可廣泛應(yīng)用于智能交通、智慧城市、軌道交通、高速公路、電力新能源、工業(yè)自動(dòng)化、物聯(lián)網(wǎng)+、邊緣計(jì)算等行業(yè)領(lǐng)域。

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