概念
達到線速標準的設備,避免了非線速設備的轉發瓶頸,稱作“無阻塞處理”。即廠商標稱交換能力大於設備上所有類型各個接口的頻寬總和的2倍(全雙工)。需要說明的是通常二層線速指的是交換能力,單位
Gbps千兆
比特每秒(
背板頻寬單位) ;三層線速指的是
包轉發率,單位
Mpps百萬包/秒(million packets per second)。千兆連線埠的
包轉發率是1.488Mpps ( 百兆連線埠為0.1488Mpps,其他類推)
1,000,000,000/8/(64+8+12) = 1,488,095pps (最小數據包的大小為64byte,8byte的前導符,12byte的幀間隙)
簡介
這裡的“線速”指網路設備交換轉發能力的一個標準,而非通常所言的
線速度和
角速度。達到線速標準的設備,避免了非線速設備的轉發瓶頸,稱作“無阻塞處理”。即廠商標稱交換能力大於設備上所有類型各個接口的頻寬總和的2倍(全雙工)。需要說明的的是通常二層線速指的是交換能力,單位Gbps ;三層線速指的是包轉發率,單位Mpps 。
套用
線速這一概念同時還用於繪畫藝術中,指在速描或繪畫中,線條表達運動感的能力。
LAN交換機等產品目錄中,在表示設備性能的項目里有“線速(Wire Speed)”這么一個說法。如“實現了線速的LAN交換機”、“支持線速從而實現高性能”等,經常在宣傳產品時使用,讓人覺得是速度快的意思,可實際上真是那么回事嗎?今天我們就來看看“線速”這個詞。
先說一下答案,線速是指理論上線纜通過最大幀數時的狀態。也就是應該這樣來想這個詞:正如傳輸速度與吞吐量一樣,表示的不是○○
Mbps這樣的速度,而是指幀通過時的狀態。
要想在傳輸速度一定的線路中處理儘可能多的幀,必須要使幀最小。如果是乙太網,
MAC幀最小為64B,這種64B的幀最大限量通過線纜的狀態就是“線速”。那么具體而言到底有多少幀通過呢?10M乙太網1秒為1萬4881個,100M乙太網為10M的10倍--14萬8810個。
在LAN交換機之類的產品目錄中所說的“支持線速”,表示的是:線纜中流過的幀數理論上支持最大幀數。LAN交換機負責傳送接收到的每一個幀。其處理過程是:首先找到幀上記錄的接收MAC地址,然後判斷這個接收MAC地址的計算機位於哪個連線埠,最後向這個連線埠傳送幀。一句話,平時所說的“傳輸處理”,其實指的就是LAN交換機做的這些工作。
如何提高處理速度取決於LAN交換機的性能。線上速狀態下,也就是LAN交換機接收了單位時間裡線路處理的最大幀數的狀態下,只要能毫無延遲地處理幀,就可以說這一LAN交換機具備了充分的處理性能,這就是“支持線速”的意思。
另外,LAN交換機的所有連線埠都以線速接收幀,並能無延遲地處理被稱為“無阻塞(Nonblocking)”,之所以這樣叫是因為設備內部沒有等待處理的幀(沒有阻塞)。
了解這些用語,在研究設備性能時應該能起到參考作用。
線速計算
交換機的背板頻寬,是交換機接口處理器或接口卡和數據匯流排間所能吞吐的最大數據量。背板頻寬標誌了交換機總的數據交換能力,單位為Gbps,也叫交換頻寬,一般的交換機的背板頻寬從幾Gbps到上百Gbps不等。一台交換機的背板頻寬越高,所能處理數據的能力就越強,但同時設計成本也會越高。
一般來講,計算方法如下:
1)線速的背板頻寬
考察交換機上所有連線埠能提供的總頻寬。計算公式為連線埠數*相應連線埠速率*2(全雙工模式)如果總頻寬≤標稱背板頻寬,那么在背板頻寬上是線速的。
2)第二層包轉發線速
第二層包轉發率=千兆連線埠數量×1.488Mpps+百兆連線埠數量*0.1488Mpps+其餘類型連線埠數*相應計算方法,如果這個速率能≤標稱二層包轉發速率,那么交換機在做第二層交換的時候可以做到線速。
3)第三層包轉發線速
第三層包轉發率=千兆連線埠數量×1.488Mpps+百兆連線埠數量*0.1488Mpps+其餘類型連線埠數*相應計算方法,如果這個速率能≤標稱三層包轉發速率,那么交換機在做第三層交換的時候可以做到線速。