路由器包转发率计算

说到这里要讲一个概念，那就是包转发率，单位是pps（包每秒），包转发率的概念很好理解，就是每秒钟路由器能转发的数据包的数量。

在这里小新说一下对这一概念的理解，在网上查阅资料得知pps的计算方法是100Mbps / 8 / (64B+20B)=0.1488Mpps。

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。

网络设备这些性能指标，你知道吗？一、线速和包转发率的换算1、线速的定义是指网络设备的端口上每秒钟传输的2进制数个数，单位为：bit per second，即bps。

这也就是我们通常会看到的，比如：a、通常说的100M的网卡就是说的该网卡的网口线速为100Mbps；b、家里面开的宽带，比如电信说的是2M的宽带，说的是给我们开的端口线速度为2Mbps。

注意：电脑上的文件下载速度计算通常是以字节每秒为单位的，即：byte per second。

为了与线速度的bps相区分，通常将其记为Bps。

这两个单位很多人都搞不清怎么回事，一个大写，一个小写，其实是两码事。

因为1byte=8bit，所以二者是8倍关系，即1Bps=8bps。

2、包转发率包转发率的含义是每秒钟内所转发的数据包的个数，即packet per second，记做pps。

这里的数据包packet和字节byte有个对应关系，1packet=64byte。

为什么是64呢？这是个定义，网络中1个数据包最小包含64字节。

下面我们计算一下一个1000Mbps的线速端口其最大包转发率。

计算之前还要讲一点，就是我们的数据包在网络上传输不是裸的数据包在传输，而是每个数据包都要加上8byte的帧头和12byte的帧间隙。

每传输一个数据包就需要传输64+8+12=84byte。

那1000Mbps线速端口的包转发率：此算法，可以得出以下常用线速端口的包转发率：二、背板带宽和整机包转发率1、背板带宽（也称转发带宽）背板可以理解为交换机或路由器内部的一条数据总线。

设备端口间的数据交换都在总线上传输。

好比一条高速公路，连接了若干城市，城市之间的交通流量都需要从该高速公路上通过。

那背板带宽就是高速公路的最大无阻塞交通流量（当然我们要假设高速公路上的车辆都是以恒定的最高速度在行驶）。

背板带宽是背板的物理属性，其单位为bps，和端口线速的单位一样。

2、整机包转发率（也称吞吐量）将高速公路所连接的所有城市看做一个交通系统，整机包转发率相当于进出所有城市的交通流量之和。

一、线速和包转发率的换算 _______________________________________________________________1、线速的定义是指网络设备的端口上每秒钟传输的进制数个数，单位为：bit per second，即bps。

这也就是我们通常会看到的，比如：a）、通常说的100M的网卡就是说的该网卡的网口线速为00Mbps；b）、家里面开的宽带，比如电信说的是M的宽带，说的是给我们开的端口线速度为2Mbps。

注意：电脑上的文件下载速度计算通常是以字节每秒为单位的，即：byte per second。

为了与线速度的bps相区分，通常将其记为Bps。

这两个单位很多人都搞不清怎么回事，一个大写，一个小写，其实是两码事。

因为1byte=8bit，所以二者是8倍关系，即1Bps=8bps。

2、包转发率包转发率的含义是每秒钟内所转发的数据包的个数，p&cket per second，记做pps。

这里的数据包packet和字节byte有个对应关系，1packet=64byte。

为什么是64呢？这是个定义，网络电个数据包最小包含64字节。

下面我们计算一下一个1000Mbps的线速端口其最大包转发率。

计算之前还要讲一点，就是我们的数据包在网络上传输不是裸的数据包在传输，而是每个数据包都要加J8byte的帧头和12byte的帧间隙。

每传输一个数据包就需要传输64+8+12=84byte。

那1000Mbps线速端口的包转发奎1000,000,000（如引=1,488,095（pps）就84X8（―江）1.488M PPSo照此算法，可以得出以下常用线速端口的包转发率：1、 背板带宽（也称转发带宽）背板可以理解为交换机或路由器内部的一条数据总线。

设备端口间的数据交 换都在总线上传输。

好比一条高速公路，连接了若干城市，城市之间的交通流量 都需要从该高速公路上通过那背板带宽就是高速公路的最大无阻塞交通流量当 然我们要假设高速公路上的车辆都是以恒定的最高速度在行驶）。

简述路由器上的分组转发算法
路由器是将数据包从源主机传输到目的主机的网络设备。

在路由器上，分组转发算法是非常重要的，它决定了如何在路由器中选择最佳的路径来转发数据包。

分组转发算法主要包括以下几种：
1. 静态路由算法：固定路径的路由算法，适用于网络拓扑结构比较简单的情况。

2. 动态路由算法：根据网络状态实时调整路由路径的算法，适用于网络结构复杂、动态变化的情况。

3. 负载平衡（Load Balancing）算法：将数据包分配到多个路径上，从而实现数据包的负载均衡，提高网络效率。

4. 多路径（Multipath）路由算法：将数据包分配到多个路径上，从而提高数据传输的可靠性和效率。

在实际应用中，不同的网络结构和应用场景需要选择不同的分组转发算法，以达到最优的网络传输效果。

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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 X 10G接口）；（也就是24*1000M+ 2 X 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”。

路由器包转发率测试方法一、引言路由器是计算机网络中的重要设备，用于将数据包从源地址转发到目标地址。

路由器包转发率是指路由器在单位时间内成功转发数据包的能力。

在网络中，测试路由器包转发率的方法对于评估网络性能和保障数据传输的质量至关重要。

本文将介绍一种常用的路由器包转发率测试方法，并详细说明其步骤和注意事项。

二、路由器包转发率测试方法1. 确定测试环境在进行路由器包转发率测试之前，首先需要确定一个合适的测试环境。

测试环境应包括路由器、计算机和网络设备等。

确保所有设备都处于正常工作状态，并且网络连接稳定可靠。

2. 配置测试工具选择一款专业的网络测试工具，例如Iperf、Wireshark等。

根据测试需求，配置测试工具的相关参数，例如数据包大小、数据传输速率等。

3. 设置测试参数确定需要测试的路由器的转发能力。

根据路由器的规格和厂商提供的技术参数，了解路由器的最大转发速率、最大并发连接数等信息。

根据这些信息，设置测试工具的参数，以模拟真实网络环境。

4. 进行测试在测试环境中，通过测试工具发送一定数量的数据包，并记录路由器成功转发的数据包数量。

根据测试工具的反馈结果，计算出路由器的包转发率。

可以多次进行测试，取平均值以提高测试结果的准确性。

5. 分析结果根据测试结果，评估路由器的包转发率。

将测试结果与路由器的规格和厂商提供的技术参数进行比较，判断路由器的性能是否符合要求。

三、注意事项1. 确保测试环境的稳定性和可靠性，避免其他因素对测试结果的影响。

2. 选择合适的测试工具和参数配置，以模拟真实网络环境并获得准确的测试结果。

3. 在进行测试时，避免过多的网络流量和并发连接，以免影响测试结果。

4. 针对不同类型的路由器，可以根据其特点和需求进行不同的测试方法和参数配置。

5. 测试结果应该与路由器的规格和厂商提供的技术参数进行比较，以评估路由器的性能是否符合要求。

6. 在测试过程中，及时记录测试结果，并进行分析和总结，为后续的网络优化和设备选择提供参考。

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。

包转发吞吐量背板带宽计算一、包转发：包转发是指网络设备（如交换机、路由器等）在收到网络数据包后，将其从一个输入接口转发到一个或多个输出接口的过程。

包转发速度是一个网络设备的关键指标，它决定了网络设备的处理能力和性能。

如何计算包转发速度取决于网络设备的特性和技术细节。

在实际操作中，可以使用网络测试工具（如iperf、spirent等）来模拟网络流量并测量包转发速度。

二、吞吐量：吞吐量是指在给定时间内通过网络的数据量。

它是衡量网络性能的重要指标之一，可以用来评估网络设备的处理能力和网络的带宽利用率。

吞吐量通常用单位时间内传输的数据量来表示，如Mbps（兆比特每秒）或Gbps（千兆比特每秒）。

吞吐量受到多个因素的影响，包括网络设备的带宽、传输协议的效率、以及网络流量的负载等。

计算吞吐量需要考虑多个因素，包括数据包的大小、传输协议的开销、以及网络设备的传输速率等。

例如，一个以太网接口的理论最大吞吐量可以根据传输速率（如1Gbps）和以太网协议的帧结构来计算。

三、背板带宽：背板带宽是指网络设备内部连接各个接口的总带宽。

背板带宽是一个重要的指标，用于评估网络设备的容量和性能。

背板带宽通常用单位时间内传输的数据量来表示，如Gbps（千兆比特每秒）或Tbps（万亿比特每秒）。

背板带宽受到网络设备的硬件设计和连接架构的限制。

计算背板带宽需要考虑多个因素，包括接口的数量、每个接口的带宽、以及网络设备内部的连接方式等。

例如，一个交换机背板带宽可以根据其接口数量以及每个接口的带宽来计算。

总结：包转发、吞吐量、背板带宽是计算网络性能的关键指标。

包转发速度衡量了网络设备的处理能力；吞吐量评估了网络的带宽利用率；背板带宽衡量了网络设备的容量和性能。

计算这些指标需要考虑多个因素，包括网络设备的特性和技术细节。

在实际操作中，可以使用网络测试工具来测量这些指标并评估网络的性能。

路由器的一个重要指标是接口线速转发性能，下面对这个指标予以说明：1、以太网接口线速转发指标IP短报文通常以40字节计算，而以太帧最短长度为64字节，即便是40字节甚至更短的IP报文，封装到以太帧后，也会填充至64字节。

所以对于以太帧，我们以64字节为短包标准计算。

根据Ethernet的CSMA/CD的工作原理，报文在发送之前，要先侦听一段时间(IPG Inter-Packet Gap空闲帧，8Byte，96bit-time)，如果在这段时间内线路空闲，则可以发送；以太网帧结构为8个字节的前导码，其中7个字节为AA(其二进制形式为01010101)用于与接收端同步，因为电平一高一低，很容易取得同步；第8个字节为AB(帧定界符)，用于定界，标明从现在开始后面的内容真正的是以太网帧了。

以太网帧结构示意图如下：综上所述，一个最短以太帧其实际长度为:(12+7+1+64)×8=84×8=672bit/Packet那么单端口的吞吐量又是如何来的呢？以GE(1000Mbps，1000 Mega Bits Per Second)接口为例:单口吞吐量＝1000M/〔(64+7+1+12)×8〕=1488095pps，即1.488Mpps10BASE-T接口线速转发14,880pps，(可参见RFC2544的计算值)100BASE-TX接口线速转发148,809pps1000BASE-T/S/LX接口线速转发1,488,095pps10GBAS-X/R接口线速转发14,880,952pps万兆以太网标准内容包括10GBASE－X、10GBASE－R和10GBASE－W三种类型。

10GBASE－X使用一种特紧凑包装，含有1个较简单的WDM器件、4个接收器和4个在1300nm波长附近以大约25nm为间隔工作的激光器，每一对发送器/接收器在3.125Gbps速度（数据流速度为2.5Gbps）下工作。

包转发、吞吐量、背板带宽计算包转发：（只是针对交换机单口的转发速率（单位为：Mpps））1G=1024M1M=1024KB()1KB=1024B(byte)1B=8b(bit)例如100M的速率举例：100/8=12.5Mbyte/s（计算每秒的流量值）（先把12.5Mbyte/s换算成KB，然后在换算成byte为了方便计算取1024为1000）12.5*1000=12500KB12500*1000=12500000bytes12.5Mbyte/s=12500000bytes1250000/(64+8+12)=148809（注释：至于为什么要有64、8、12查看此链接）这样就可以就算出单个端口的转发速率并且得出100M=0.1488Mpps1000M = 1.488Mpps10G = 14.88Mpps背板带宽：（单位为Gbps）cisco 2950G-48此设备有2个1000M端口，48个100M端口背板带宽＝((2×1000)+(48×100))×2(Mbps) =13600（ =13.6(Gbps)）吞吐量：（单位：Mpps）计算吞吐量要先计算出包转发率，因为吞吐量是计算所有端口的举例：还是以cisco 2950G-48举例刚才计算出了背板带宽为13.6Gbps相当于6.8个千兆口=13.6/2吞吐量=6.8×1.488=10.1184Mpps这样就计算出了吞吐量什么是线速线速是指交换机的端口上每秒钟传输的bit数，单位为bps（bit per second，即每秒传输多少bit，一个bit也就是一个二进制数0或者1）。

以我们常见的例子来说明的话，比如100M的网卡就是说的该网卡的网口线速为100Mbps；再比如安装的电信宽带是50M的宽带，说的是给我们开的端口线速度为50Mbps。

1G=1024M1M=1024kb1kb=1024B1B=8b计算实际带宽需要用（当前宽带÷8=实际下载速率）插个题外话——要注意的是，不要把线速和文件下载速度混为一谈了。