一、交换机选型:
交换机机箱内部背后设置的大量的铜线,而背板带宽指的是这些铜线提供的带宽,与背板带宽有关的,是背板铜线部署的多少;交换容量是实际业务板卡与交换引擎之间的连接带宽,真正标志了交换机总的数据交换能力,与交换容量有关的,是业务插槽与管理引擎上的交换芯片,交换容量是决定交换机性能转发的主要因素。
比如cisco公司的Catalyst2950G-48,它有48个100Mbit/s端口和2个1000Mbit/s端口,它的背板带宽应该不小于13.6Gbit/s,才能满足线速交换的要求。
计算如下:(2*1000+48*100)*2(Mbit/s)=13.6(Gbit/s)
2.满配置吞吐量(Mpps)=满配置GE端口数×1.488Mpps,其中1个千兆端口在包长为64字节时的理论吞吐量为1.488Mpps。例如:1台最多能够提供64个千兆端口的交换机,其满配置吞吐量
应达到 64×1.488Mpps = 95.2Mpps,才能够确保在任何端口均线速工作时,提供无阻塞的包交换。假如一台交换机最多能够提供176个千兆端口,而宣称的吞吐量为不到 261.8Mpps(176 x 1.488Mpps = 261.8),那么用户有理由认为该交换机采用的是有阻塞的结构设计。
1.488的由来: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。
计算方法如下:一个数据包的实际长度为(64+8+12)byte=(512+64+96)bit=672bit,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1.488095Mpps=1000Mbit/s/672bit。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0.1488095Mpps=100Mbit/s/672bit。
对于万兆以太网,一个线速端口的包转发率为14.88Mpps;
对于千兆以太网,一个线速端口的包转发率为1.488Mpps;
对于快速以太网,一个线速端口的包转发率为0.1488Mpps;
对于OC-12的POS端口,一个线速端口的包转发率为1.17Mpps;
对于OC-48的POS端口,一个线速端口的包转发率为468MppS。
3.典型的网络设计会采用过载(Oversubscription)设计模式
过载设计的规则:
接入层到汇聚层--过载率:10:1到20:1
汇聚层到核心层--过载率:2:1到4:1
服务器--过载率:1:1到4:1
例子:假设三级网络结构
接入层:10000台PC,每台PC使用1000M接入,采用10G上联汇聚层,20:1的过载率;
交换机 路由器汇聚到核心层:10GE上联,4:1的过载率;双核心架构,核心交换机之间使用双10G捆绑链路相连提供冗余。
最终核心层的网络流量最高为:10000*1000M*2*1/(4*20)+10G*2*2=290Gbps,也就是说最大需要的背板带宽为290Gbps,包转发能力为:290G*1.488Mpps=431.52Mpps;
汇聚层的网络流量为:10G*(4+2)*2=120Gbps,即最大需要背板带宽为120Gbps,包转发率为:120G*1.488Mpps=178.56Gpps;
接入层选择48口的交换机,交换容量为:(48*1000M+1*10000M)*2=116Gbps,即最大需求背板带宽为116Gbps,包转发率为:116*1.488Mpps=172.6Mpps。按照20:1的过载率,可以知道汇聚层交换机的每个10G端口下联5台堆叠的交换机(200/48=5),10000台PC/200台PC=50个汇聚层交换机端口,则需要5*50=250台接入层交换机;按照汇聚到核心4:1的过载率,需要汇聚层交换机数为:50/4=13台。
二、路由器选型:
WAN的带宽及对应的广域网流量类型将决定所采用路由器的基本规格。
一般数据包大小:
语音平均为280字节=280*8=2240bit,IMIX平均为354字节=354*8=2832bit,Internet平均数据包大小为576字节=576*8=4608bit;
假设10M Internet带宽和100M广域网带宽,以最小数据包672bit来计算,则需要的包转性能为110Mbps/672bit=163.7kpps,也就是说只有包转发率比163.7kpps大的路由器就可以满足需求。
接口类型的选择由广域网连接的类型决定。
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