交換機的背板帶寬,是交換機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,一般的交換機的背板帶寬從幾Gbps到上百Gbps不等。一臺交換機的背板帶寬越高,所能處理數(shù)據(jù)的能力就越強,但同時設(shè)計成本也會越高。
背板帶寬資源的利用率與交換機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)息息相關(guān)。目前交換機的內(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、很高的管理費用,尤其是隨著交換機端口的增加,中央內(nèi)存的價格會很高,因而交換機內(nèi)核成為性能實現(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對點連接,這對于單點傳輸性能很好,但不適合多點傳輸。
三是混合交叉總線結(jié)構(gòu),這是一種混合交叉總線實現(xiàn)方式,它的設(shè)計思路是,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。
我們購買交接機最佳性能,就是要求這款交換機做到了線性無阻塞傳輸。我們?nèi)绾稳タ疾煲粋交換機的背板帶寬是否夠用呢?如何去確定你買的交換機設(shè)計是否合理,存在阻塞的結(jié)構(gòu)設(shè)計呢?
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,可實現(xiàn)全雙工無阻塞交換,證明交換機具有發(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個千兆端口在包長為64字節(jié)時的理論吞吐量為1.488Mpps.例如,一臺最多可以提供64個千兆端口的交換機,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,提供無阻塞的包交換。
如果一臺交換機最多能夠提供176個千兆端口,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)為該交換機采用的是有阻塞的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
一般是兩者都滿足的交換機才是合格的交換機。
背板相對大,吞吐量相對小的交換機,除了保留了升級擴展的能力外就是軟件效率/專用芯片電路設(shè)計有問題;背板相對小。吞吐量相對大的交換機,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,因為后者是個設(shè)計值,測試很困難的并且意義不是很大。