路由器包转发率计算
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路由器转发性能技术资料转发性能是路由器最关键的技术参数。
路由器的主要功能是做IP报文转发,由于中低端路由器多采用CPU上运行的软件来实现该功能,因此多数中低端路由器不具备线速(wire speed)转发能力。
转发性能,有时候也叫作吞吐率。
所谓线速转发(wire speed),就是指的是:连接两个网络的路由器,就像是一根网线一样连接了两个网络一样,路由器上没有任何丢包、延迟和抖动现象。
这是一种理想状态,在目前的技术发展水平下,商用的中低路由器一般是无法达到的。
那么就需要一个参数来衡量路由器的转发性能,最常用的参数是pps,是packet per second的所写,也就是报文每秒。
有些公司也用bps来衡量路由器转发性能,比如Juniper。
Bps是bit per second的缩写,是比特每秒的意思。
对中低端路由器来说,pps更合理,因为其瓶颈主要在CPU上软件,一般来说,无论大包,还是小包,软件的处理开销都一样,并不会因为报文大,软件的开销就大。
因此pps是一个一致性很高的单位,不容易造成混淆和歧义。
对于100M以太网来说,线速转发性能是大约150k pps,怎么计算的呢?一般来说,测量转发性能的时候,采用小报文来进行测试,也就是64Byte的IP报文,加上以太网头,加上开销(Preemble、SFD等),计算出一个报文的bit数量,然后再用100M / bit数量,就是这个约150k了。
千兆以太网线速是1.5M,万兆以太网是15M。
很多厂家在宣传转发性能的时候,有一种夸大的方法,就是重复计算,下面举例说明。
假设我们要测试一个有两个100M以太网接口的路由器,用smartbit连接两个以太接口,单向发送数据。
也就是从一个接口进去,另外一个接口出来。
那么如果用100M线速发送没有丢包,该路由器的转发性能是150kpps,还是300kpps?正确答案应该是150k pps,因为一个报文从一个以太口进去,从另外一个以太口出来,对路由器来说,只作了一次转发,不能重复计算转发性能。
一文读懂交换机/路由器/分线盒的差异
分线盒就是线路连接的,不存在转发
交换机路由器区别
交换机组建内网局域网的,内部转发快
路由器是内外网连接处的,主要是路由协议,便于寻经
路由器工作在三层,网络层。
用于互联网公网和内网的连接,支持wan口协议功能
分线盒是俗称,应该指HUB 即集线器,一般都是10M的多,是老些的网络设备;对比来说交换机,一般家用100M很多了,这两者区别主要是内部工作原理有区别:1如果是10M ,5用户(5台计算机)每用户理论最大是10/5=2M带宽;2如果是10M,5用户(5 台计算机)每用户理论最大是10M带宽。
这是共享还是轮享最大区别。
另一个是1是老产品现在基本没有用的了(是因为性能太低了)。
路由器主要是有两方面:1是有交换机的功能;2是有路由功能。
能做些路由方面的策略设定。
如果不用路由功能,。
路由器十项性能指标路由器十项性能指标1.带宽:带宽是指路由器可以处理的数据量的最大速率。
高带宽意味着路由器可以更快地传输数据,提供更快的互联网连接速度。
2.路由表容量:路由表容量指的是路由器可以存储的路由表项的数量。
路由表是路由器用于将数据包从源地质转发到目标地质的关键组件。
高路由表容量能够支持更复杂的网络拓扑结构。
3.转发性能:转发性能是指路由器可以处理转发数据包的速度。
它表示路由器能够处理和转发的数据包数量。
高转发性能保证了高速网络传输和低延迟。
4.存储器容量:存储器容量指的是路由器可以存储的数据和配置文件的数量。
它包括RAM和Flash存储器。
足够的存储器容量可以支持更多的网络设备和配置文件。
5.安全性能:安全性能是指路由器提供的网络安全功能和防护能力。
它包括防火墙、VPN、入侵检测和防御系统等。
高安全性能可以保护网络免受外部威胁和攻击。
6.QoS支持:QoS(Quality of Service)支持是指路由器可以根据流量的优先级和要求进行数据处理和分配。
它可以保证关键业务的带宽和传输优先级,提供更好的用户体验。
7.可靠性:可靠性是指路由器在长时间运行和高负载情况下的稳定性和可靠性。
它包括硬件可靠性、软件可靠性和容错能力等。
高可靠性能够保证网络的稳定性和可用性。
8.管理和配置:管理和配置是指路由器提供的管理接口和配置选项。
它包括命令行界面(CLI)、图形用户界面(GUI)和远程管理等。
易于管理和配置的路由器可以减少管理员的工作负荷和配置错误。
9.扩展性:扩展性指的是路由器支持的接口和插槽数量。
它决定了路由器可以连接的其他设备数量和类型。
高扩展性能够满足不断增长的网络需求和新技术的应用。
10.能耗:能耗是指路由器在运行时消耗的能量。
节能的路由器可以降低能源成本,并对环境友好。
附件:本文档附带以下文件:1.路由器十项性能指标测试报告.pdf2.路由器规格表.xlsx3.路由器用户手册.docx法律名词及注释:1.带宽:指网络传输速率,通常以每秒钟传输的数据量计算。
核心路由器十项性能指标高速路由器的系统交换能力与处理能力是其有别于一般路由器能力的重要体现。
目前,高速路由器的背板交换能力应达到40Gbps以上,同时系统即使暂时不提供OC-192/STM-64接口,也必须在将来无须对现有接口卡和通用部件升级的情况下支持该接口。
在设备处理能力方面,当系统满负荷运行时,所有接口应该能够以线速处理短包,如40字节、64字节,同时,高速路由器的交换矩阵应该能够无阻塞地以线速处理所有接口的交换,且与流量的类型无关。
指标之一:吞吐量吞吐量是路由器的包转发能力。
吞吐量与路由器端口数量、端口速率、数据包长度、数据包类型、路由计算模式(分布或集中)以及测试方法有关,一般泛指处理器处理数据包的能力。
高速路由器的包转发能力至少达到20Mpps以上。
吞吐量主要包括两个方面:1. 整机吞吐量整机指设备整机的包转发能力,是设备性能的重要指标。
路由器的工作在于根据IP包头或者MPLS 标记选路,因此性能指标是指每秒转发包的数量。
整机吞吐量通常小于路由器所有端口吞吐量之和。
2. 端口吞吐量端口吞吐量是指端口包转发能力,它是路由器在某端口上的包转发能力。
通常采用两个相同速率测试接口。
一般测试接口可能与接口位置及关系相关,例如同一插卡上端口间测试的吞吐量可能与不同插卡上端口间吞吐量值不同。
指标之二:路由表能力路由器通常依靠所建立及维护的路由表来决定包的转发。
路由表能力是指路由表内所容纳路由表项数量的极限。
由于在Internet上执行BGP协议的路由器通常拥有数十万条路由表项,所以该项目也是路由器能力的重要体现。
一般而言,高速路由器应该能够支持至少25万条路由,平均每个目的地址至少提供2条路径,系统必须支持至少25个BGP对等以及至少50个IGP邻居。
指标之三:背板能力背板指输入与输出端口间的物理通路。
背板能力是路由器的内部实现,传统路由器采用共享背板,但是作为高性能路由器不可避免会遇到拥塞问题,其次也很难设计出高速的共享总线,所以现有高速路由器一般采用可交换式背板的设计。
---------------------------背板带宽释疑------------------------------- 我们通常将集线器比作是单车道高架桥,同一时间内只能有一辆车通过;而将交换机比喻为多车道立交桥,任何两个方向的车都可以同时通行,而互不妨碍。
因此,集线器是共享带宽,而交换机则是独享带宽。
事实上,交换机正如同立交桥一样,彼此的通讯能力并不完全相同,否则,北京也就不会总是出现塞车了。
一般来讲,立交桥的通行能力会受到桥的物理结构和车道数量的限制。
同样,交换机也会受到背板带宽的限制。
一、背板带宽与转发速率所谓背板带宽,是指交换机接口处理器或接口卡与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可提供的数据交换能力,单位为Gbps。
交换机的背板带宽越高,处理数据的能力就越强,同时价格也会越高。
背板带宽好像是立交桥的车道总和,车道数量越多,车辆的通行能力也就越高,也就越不可能塞车。
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是否够用,可以借助以下公式进行计算:背板带宽≥(千兆端口数量×1Gbps+百兆端口数量×100Mbps)×2只有背板带宽达到该数值,交换机才有可能实现数据的全双工无阻塞交换,发挥最大的数据交换性能。
一般来说,固定端口交换机背板带宽较低,而模块化交换机背板带宽较高。
原因很简单,前者大多为工作组交换机,而后者则是骨干交换机和中心交换机,需要及时处理大量的并发访问。
背板带宽与吞吐量并称交换机的两大重要参数。
事实上,背板带宽只是表明交换机可能达到的最大转发能力,而吞吐量则表示交换机实现的最大处理能力。
就像好10车道的立交桥理论上可以同时通行10辆车,而事实上,由于设计瑕疵等诸多因素的限制,车流量事实上并不没有那么多。
因此,交换机的吞吐量能否满足数据无阻塞传输的需要,可以借助以下公式进行计算:吞吐量(Mpps) ≥千兆端口数×1.4881Mpps+百兆端口数×0.1488Mpps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,而1个百兆端口线速包转发率。
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。
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上去。
但是,我们如何去考察一个交换机的背板带宽是否够用呢?显然,通过估算的方法是没有用的,我认为应该从两个方面来考虑:1、)所有端口容量X端口数量之和的2倍应该小于背板带宽,可实现全双工无阻塞交换,证明交换机具有发挥最大数据交换性能的条件。
2、)满配置吞吐量(Mbps)=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,一台最多可以提供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,才能够确保在所有端口均线速工作时,提供无阻塞的包交换。
如果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。
一般是两者都满足的交换机才是合格的交换机。
背板相对大,吞吐量相对小的交换机,除了保留了升级扩展的能力外就是软件效率/专用芯片电路设计有问题;背板相对小。
吞吐量相对大的交换机,整体性能比较高。
不过背板带宽是可以相信厂家的宣传的,可吞吐量是无法相信厂家的宣传的,因为后者是个设计值,测试很困难的并且意义不是很大监控前面有一位H3C的高手对我指点过,在这里谢谢他了,他名字叫做现在有一项目前端采用130万像素的摄像机100台,后端使用解码器1台,NVR一台,管理中心软件一套。
网络的构架是核心+接入前端的计算方法,前面那位高手已经给出,接入层交换机的背板带宽+包转发率计算方法如下:前端接入网络流量主要是由前端视频图采集设备所发出的,主要有存储码流与实时码流。
使用IP全交换方案,按照每个终端平均向外发送1路存储1路实况,可以估算出单终端所需要的带宽值:1080P高清编码器/IPC的发送码流=8+8=16Mbps根据编码速率可以计算包发送速率:实况流8Mbps即每秒发送1M字节,按照宇视编码器/IPC的编码策略1个包内封装1024个字节,可以计算包发送率1Kpps;即编码速率/8/1024即得到包发送速率:1080P高清编码器/IPC的包发送速率=16Mbps/8/1024=2Kpps所以:计算24个高清IPC所需的接入交换机选型:带宽:24×16×(1+30%)=499.2Mbps包转发率:24×2Kpps×(1+30%)=62.4Kpps按照你上边的计算:计算24个高清IPC所需的接入交换机选型:----------------------------------------------------------------------------带宽:24×16×(1+30%)=499.2Mbps包转发率:24×2Kpps×(1+30%)=62.4Kpps----------------------------------------------------------------------------如果是24个高清IPC,选择交换机时上行带宽满足千兆即可满足需求。
带宽计算公式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Gb ps,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X目应端口速率X2(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二千兆端口数量X1.488Mpps+百兆端口数量X0.1488Mpps+其余类型端口数X目应计算方法四、转发带宽与包转发速率关系8* (64+8+1 2)*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1 2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、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。
线速(转发)背板带宽交换机的背板带宽,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。
那么,1.488Mpps是怎么得到的呢?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。
快速以太网的统速端口包转发率正好为千兆以太网的十分之一,为0.1488Mpps。
*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。
Ixchariot测试路由器传输性能包转发率,单位是pps(包每秒),每秒钟路由器能转发的数据包的数量。
⽹上查阅资料得知pps的计算⽅法是100Mbps / 8 / (64B+20B)=0.1488Mpps,其中100Mbps指的是路由器的设计带宽,除以8是将bps转化为Byteps,64B指的是以太⽹最⼩数据包的⼤⼩,20B是每个数据包在传输时的固定损耗,另外,要说明⼀下,这20B的损耗通过抓包⼯具是⽆法捕获的。
我们再来看⼀下pps这个计算⼯式,100Mbps / 8 / (64B+20B)=0.1488Mpps 的计数单位是“个”,因为在100Mbps除以8之后,此时计数单位就是Byteps了,也就是Byte每秒。
再⽤Byteps除以Byte,所得到的就是pps,第⼀个p也就是包(package)的意思。
包转发率的概念是⼀个“以数量为基础的概念”,通俗的讲,就是⼀个以“个”为单位的概念,10pps指的就是每秒转发了10个数据包。
接下来我们反着看⼀下pps的计算⽅法,100Mbps / 8 / (64B+20B)=0.1488Mpps。
如果我们使⽤的数据包⼤于64B会如何?假如是128B,那公式将会变成这样。
176Mbps / 8 /(128B+20B)=0.1488Mpps,但我们知道,百兆路由器的设计宽带极限是100Mbps,不可能超过这个数值,所以如果计算百兆路由器的 128B数据包转发率,结果应该是100Mbps / 8 /(128B+20B)=0.08446Mpps。
结果与0.1488Mpps相差甚远,这说明产⽣了传输瓶颈,瓶颈来⾃于百兆路由器的设计标准,⽽⾮来⾃于包转发性能。
0.1488Mpps的这个极限值,对于百兆路由器来讲,基本上是不可能达到的,原因很简单,路由器的性能不⾜。
我们不妨反着使⽤⼀下pps 的计算公式,pps * (64B+20B) * 8 = bps,如果pps很低,那kps也必然⼩得可怜。
bps和pps详解===========================bps=============================在计算机科学中,bit是表示信息的最小单位,叫做二进制位;一般用0和1表示。
Byte叫做字节,由8个位(8bit)组成一个字节(1Byte),用于表示计算机中的一个字符。
bit(比特)与Byte(字节)之间可以进行换算,其换算关系为:1Byte=8bit(或简写为:1B=8b);在实际应用中一般用简称,即1bit简写为1b(注意是小写英文字母b),1Byte简写为1B(注意是大写英文字母B)。
在计算机网络或者是网络运营商中,一般,宽带速率的单位用bps(或b/s)表示;bps表示比特每秒即表示每秒钟传输多少位信息,是bit per second的缩写。
在实际所说的1M带宽的意思是1Mbps(是兆比特每秒Mbps不是兆字节每秒MBps)。
建议用户记住以下换算公式:1B=8b 1B/s=8b/s(或1Bps=8bps)1KB=1024B 1KB/s=1024B/s1MB=1024KB 1MB/s=1024KB/s规范提示:实际书写规范中B应表示Byte(字节),b应表示bit(比特),但在平时的实际书写中有的把bit和Byte都混写为b ,如把Mb/s和MB/s都混写为Mb/s,导致人们在实际计算中因单位的混淆而出错。
切记注意实例:在我们实际上网应用中,下载软件时常常看到诸如下载速度显示为128KBps (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:64KB/s=64×8(Kb/s)=512Kb/s=0.5Mb/s即64KB/s=0.5Mb/s128KB/s=128×8(Kb/s)=1024Kb/s=1Mb/s即128KB/s=1Mb/s特别提示:(1) 关于bit(比特)/second(秒)与Byte(字节)/s(秒)的换算说明:线路单位是bps,表示bit(比特)/second(秒),注意是小写字母b;用户在网上下载时显示的速率单位往往是Byte(字节)/s(秒),注意是大写字母B。
路由转发原理路由转发是计算机网络中的一个重要概念,它指的是通过网关设备将来自源地址的数据包转发到目的地址的过程。
在本文中,我将详细介绍路由转发的原理、方法以及其在网络通信中的作用。
一、路由转发的定义与作用路由转发是指根据网络层(网络互连层)协议,通过对数据包的目的地址进行解析并选择合适的路径,将数据包从源地址传递到目的地址的过程。
其主要作用包括:1. 实现网络互连:不同的网络之间通过路由转发可以进行可靠的数据传输,实现网络间的互连。
2. 路由选择:通过路由转发可以选择最佳的数据传输路径,提高网络的传输效率。
3. 数据过滤与安全:路由转发可以根据设定的规则对数据进行过滤、筛选和安全检查,保障网络通信的安全性。
二、路由转发的原理路由转发的原理可以简单描述为以下几个步骤:1. 路由表查找:路由设备通过查找其路由表,根据数据包的目的地址找到与之匹配的路由信息。
2. 下一跳选择:路由设备通过比较不同路由的距离、成本等信息,选择下一跳的路由器或者网关。
3. 数据包封装:根据路由表选择的下一跳,将数据包封装为符合目标路由设备的传输格式。
4. 数据包转发:将封装后的数据包通过物理链路传输至下一跳的路由设备。
5. 目的地址解析:下一跳的路由设备接收数据包后,根据该设备的路由表再次查找并解析数据包的目的地址。
6. 重复上述步骤:下一跳的路由设备继续执行上述步骤,直至数据包到达目的地址。
三、路由转发的方法在计算机网络中,存在不同的路由转发方法,常见的包括:1. 静态路由:网络管理员手动设置路由表中的路由信息,主要用于小型网络环境。
2. 动态路由:通过路由协议动态学习和更新路由表,能够适应网络环境的变化,提高网络的自适应能力。
3. 默认路由:当路由表中找不到与目的地址完全匹配的路由信息时,将数据包发送到默认路由器,由其负责进一步转发。
四、路由转发的优化为了提高网络的传输效率和性能,人们提出了一些路由转发的优化方法,如下:1. 路由聚合:将多个细粒度的路由信息合并成为一个更为紧凑的聚合路由,减少路由表规模,提高数据包转发的效率。
路由器性能指标详解与简介说到路由器的性能,不妨我先给大家简单的介绍一下什么是路由器,路由器是用来做什么的!路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备,它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”,以使它们能够相互“读”懂对方的数据,从而构成一个更大的网络。
路由器有两大典型功能,即数据通道功能和控制功能。
数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等,一般由特定的硬件来完成;控制功能一般用软件来实现,包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。
多少年来,路由器的发展有起有伏。
90年代中期,传统路由器成为制约因特网发展的瓶颈。
ATM交换机取而代之,成为IP骨干网的核心,路由器变成了配角。
进入90年代末期,Internet规模进一步扩大,流量每半年翻一番,ATM网又成为瓶颈,路由器东山再起,Gbps路由交换机在1997年面世后,人们又开始以Gbps路由交换机取代ATM 交换机,架构以路由器为核心的骨干网。
相信大家已经对路由器的概念基本了解,那么下面我们就说说核心路由器十项性能指标:高速路由器的系统交换能力与处理能力是其有别于一般路由器能力的重要体现。
目前,高速路由器的背板交换能力应达到40Gbps以上,同时系统即使暂时不提供OC-192/STM-64接口,也必须在将来无须对现有接口卡和通用部件升级的情况下支持该接口。
在设备处理能力方面,当系统满负荷运行时,所有接口应该能够以线速处理短包,如40字节、64字节,同时,高速路由器的交换矩阵应该能够无阻塞地以线速处理所有接口的交换,且与流量的类型无关。
指标之一:吞吐量吞吐量是路由器的包转发能力。
吞吐量与路由器端口数量、端口速率、数据包长度、数据包类型、路由计算模式(分布或集中)以及测试方法有关,一般泛指处理器处理数据包的能力。
高速路由器的包转发能力至少达到20Mpps以上。
吞吐量主要包括两个方面:1. 整机吞吐量整机指设备整机的包转发能力,是设备性能的重要指标。
路由总结怎么计算在计算机网络中,路由是指将数据包从源主机发送到目标主机的过程和方法。
路由器是网络中负责实现路由功能的设备。
在路由器中,路由表是其中的关键组成部分,用于决定数据包的下一跳路由器。
路由表的结构路由表是路由器中存储路由信息的数据结构,它通常由目的网络地址、下一跳路由器、子网掩码和路由度量等字段组成。
•目的网络地址:指的是需要进行路由的目标网络地址,通常以IP地址的形式表示。
•下一跳路由器:指的是将数据包转发到的下一个路由器的IP地址。
•子网掩码:用于确定网络地址的范围,帮助匹配目标网络地址。
•路由度量:用于衡量路由的可靠性、速度和性能等方面的指标。
路由算法路由算法是指在计算机网络中为确定数据包的路由选择下一个路由器所采用的算法。
常见的路由算法有静态路由和动态路由。
静态路由静态路由是管理员手动配置的路由,不会自动更新,需要管理员不断手动维护路由表。
静态路由的优点是简单、稳定,但不适合大规模网络。
静态路由的计算可以通过两种方式进行:1.直连路由:如果目标地址是直接与路由器相连的子网,那么下一跳路由器就是目标地址的网络接口。
2.默认路由:如果目标地址不在已有路由表中,那么下一跳路由器就是事先配置好的默认路由。
默认路由可以作为一种容错机制,用于处理无法匹配的目标地址。
动态路由动态路由是通过路由协议自动学习、更新和维护路由表的路由方式。
常见的动态路由协议有RIP、OSPF和BGP等。
在动态路由中,路由表的计算是通过路由协议进行的。
路由协议会通过交换路由信息,如网络可达性、路径开销和路由度量等,来学习和更新路由表。
动态路由算法的选择取决于网络规模、复杂度和性能要求等因素。
不同的动态路由协议有不同的计算方式和更新机制。
路由选择的原则选择合适的路由是路由器的重要任务,它直接影响网络的性能和可用性。
在选择路由时,一般遵循以下原则:1.目标网络的可达性:选择目标网络可达的路由,确保数据包能够成功传输到目标主机。
一、如何计算T1载波和E1载波的编码效率和开销百分比?T1载波是把24个话音信道多路复用在一条高速信道上,每个信道包含7位的数据和1位的控制信令位,此外加入一位帧同步位组成基本帧。
其中,用户的开销为24×1(控制位)+1(基本帧)=25 b 总开销为:(7+1)×24+1=193 b 因此,用户的开销所占的百分比为:25/193×100%≈13%在E1载波中,开销百分比:2/32*100%=6.25%二、关于pps和bps的概念包转发速率是指交换机每秒可以转发多少百万个数据包(Mpps),即交换机能同时转发的数据包的数量。
包转发率以数据包为单位体现了交换机的交换能力。
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。
线速转发所以一般来说二层能力用bps,三层能力用pps,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。
另外,讲一下PPS是如何计算的我们知道1个千兆端口的线速包转发率是1.4881MPPS,百兆端口的线速包转发率是0.14881MPPS,这是国际标准,但是如何得来的呢?具体的数据包在传输过程中会在每个包的前面加上64个(前导符)preamble 也就是一个64个字节的数据包,原本只有512个bit,但在传输过程中实际上会有512+64+96=672bit,也就是这时一个数据包的长度实际上是有672bit的千兆端口线速包转发率=1000Mbps/672=1.488095Mpps,约等于1.4881Mpps,百兆除于10为0.14881Mpps那么以后很简单了,其实直接用设备参数中的pps数值乘以672那么就转化成我们比较能理解的大众化的bps概念了。
交换名词大全交换机技术交换机包括电话交换机(PBX)、数据交换机(Switch)从广义上来看,交换机分为两种:广域网交换机和局域网交换机。
广域网交换机主要应用于电信领域,提供通信用的基础平台。
而局域网交换机则应用于局域网络,用于连接终端设备,如PC机及网络打印机等根据架构特点,人们还将局域网交换机分为机架式、带扩展槽固定配置式、不带扩展槽固定配置式3种产品从传输介质和传输速度上看,局域网交换机可以分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI 交换机、ATM 交换机和令牌环交换机等多种,这些交换机分别适用于以太网、快速以太网、FDDI、ATM 和令牌环网等环境。
从ISO/OSI 的分层结构上说,交换机可分为二层交换机、三层交换机、Web交换机等。
Web交换机为数据中心设备(包括Internet服务器、防火墙、高速缓冲服务器和网关等)提供管理、路由和负载均衡传输以太网交换机工作原理以太网交换机是数据链路层的机器,以太网使用物理地址(MAC地址),48位,6字节。
其工作原理为:当有一个帧到来时,他会检查其目的地址并对应自己的MAC地址表,如果存在目的地址,则转发,如果不存在则泛洪(广播),广播后如果没有主机的MAC地址与帧的目的MAC地址相同,则丢弃,若有主机相同,则会将主机的MAC自动添加到其MAC地址表中。
集线器的不同在于:集线器会把数据转发到除接受端口外的所端口,不检查其目的MAC地址A发送数据,交换机查找交换机表,如果表中有目的地址的MAC项,就从那个对应MAC的端口转发改数据。
此时假如B也发送数据,同样要查找交换机表,如果目的地址和A发送的目的地址一样,那时交换机也把B的数据转发到那个端口发送,此时会把A和B发送的数据包排成队列按序发送。
交换机分割冲突域,每个端口独立成一个冲突域。
每个端口如果有大量数据发送,则端口会先将收到的等待发送的数据存储到寄存器中,在轮到发送时再发送出去。
包转发率的计算-实例说明 100Mbit/s的以太网络,100M换算成byte则是100/8=12.5M
byte/s,换算出来就是12500000bytes。 因为在以太网的数据包中,最小的数据包的大小是
64byte/s,加上8个byte的前导字节以及12个byte帧间间隙,合计就是84byte。 那么用
12500000/84=148809,所以就可以得到在100M吞吐量单向环境下的每秒最大的包转发个数
148809,换算成k即为148.8k pps,也就是0.1488M pps。 0.1488M pps这个包转发率是100M
的网络而言,那么1000M的网络,算出来的包转发率就应是1.488Mpps,对于10G网络对
应的是14.88Mpps。 下面,我按这个数值来验证一下H3C的交换机在其网站上公布的数据,
是否满足全端口“线速转发”。 1)设备:H3C S3600-28P-EI 公布包转发率:9.6Mpps 接口:
24个10/100Base-TX以太网端口,4个1000Base-X SFP千兆以太网端口(就是24个100M+
4个1000M)计算:0.1488Mpps*24+1.488Mpps*4=3.5712Mpps+5.952Mpps=9.5232Mpps 结
果9.5232Mpps < 公布包转发率:9.6Mpps,满足全端口“线速转发”。 2)设备:S5500-28C-EI
包转发率(整机): 95.2Mpps 接口:24个10/100/1000Base-T以太网端口,4个复用的
1000Base-X千兆SFP端口,2个扩展插槽(每个扩展插槽接口卡最大配置2×10G接口);(也
就是24*1000M+2×2*10GE) 计算:
1.488Mpps*24+14.88Mpps*2*2=35.712Mpps+59.52Mpps=95.232Mpps 结果95.232Mpps =包
转发率(整机): 95.2Mpps,满足全端口“线速转发”。 通过这样事例,可以清楚交换机厂
商所公布的数据是“如何”的了吧! 这是在二层交换上面所能达到的包转发率,但是如果一
个路由器在三层路由上面,甚至在开启nat的情况下,其包转发率会有很大降低,而这个值
才是值得关心的,所以我们在看到很多商家在一直强调包转发个数148810个包,其实这是
二层交换的理论极限值,而不是真正的路由器在三层工作时候的值。 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。 那么,1.488Mpps是怎么得到的呢? 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。快速以太网的统速端口包转发率正
好为千兆以太网的十分之一,为148.8kpps。 *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。 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。