包转发率和背板带宽计算方法

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。

快速以太网的线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。

交换机背板带宽包转发率的计算方法1.交换机背板带宽计算方法：端口速率是指交换机每个端口的最大传输速率，常见的端口速率有10Mbps、100Mbps、1Gbps和10Gbps等。

假设一个交换机有24个端口，每个端口的速率为1Gbps，则交换机的总端口速率为24Gbps。

交叉点矩阵是指交换机内部用于转发数据包的交叉开关矩阵。

交叉点矩阵的大小决定了交换机内部可以同时处理的数据包数量。

假设交换机的交叉点矩阵大小为48x48，则交换机的背板带宽为48Gbps。

因此，交换机的背板带宽可以通过端口速率和交叉点矩阵的大小来计算，即背板带宽=端口速率x端口数量=端口速率x交叉点矩阵的大小。

2.包转发率的计算方法：包转发率是指交换机每秒钟可以处理的数据包数量，一般以兆/秒（Mpps）作为单位进行表示。

包转发率的计算方法可以通过交换机的吞吐量和平均包大小来解释。

吞吐量是指交换机每秒钟可以处理的数据流量，常见的吞吐量有10Gbps、40Gbps和100Gbps等。

假设一个交换机的吞吐量为40Gbps。

平均包大小是指交换机传输的平均数据包大小，包含数据包的头部和负载部分。

假设平均包大小为1000字节。

包转发率的计算方法为：包转发率=吞吐量/平均包大小。

根据以上数据，包转发率 = 40Gbps / (1000字节/包) = 40Gbps / 1000bps = 40Mpps。

因此，交换机的包转发率可以通过交换机的吞吐量和平均包大小来计算，即包转发率=吞吐量/平均包大小。

需要注意的是，上述计算方法仅适用于理想情况下的交换机，实际情况可能受到多种因素的影响，例如交换机的处理能力、数据流量的负载等。

总结：交换机的背板带宽和包转发率是交换机性能的重要指标，背板带宽可以通过端口速率和交叉点矩阵的大小来计算，包转发率可以通过交换机的吞吐量和平均包大小来计算。

在实际应用中，我们需要根据交换机的具体配置和需求来选择合适的交换机，以满足网络的需求。

交换机背板带宽包转发率的计算方法
一、交换机背板带宽的计算方法：
1.计算接口总带宽：
交换机的接口总带宽等于各个接口速度的总和。

例如，一个24口千兆交换机，每个接口的速度为1Gbps，则接口总带宽为24Gbps。

2.计算内部数据总线速度：
交换机内部的数据传输是通过数据总线进行的，数据总线的速度将限制交换机的背板带宽。

根据设计规格，可以得到数据总线速度。

3.计算交换机背板带宽：
交换机的背板带宽等于接口总带宽与数据总线速度中较小的一个。

这是因为交换机的接口速度不能超过内部数据总线速度，否则会导致数据堆积和丢包的情况发生。

例如，一款24口千兆交换机的每个接口速度为1Gbps，数据总线速度为48Gbps，那么交换机的背板带宽为48Gbps。

二、交换机包转发率的计算方法：
交换机包转发率是指交换机在单位时间内能够处理的数据包的数量。

它是评估交换机性能的重要指标之一
1.计算交换机的包处理能力：
交换机的包处理能力取决于其硬件设计和处理数据包的方式。

这一数据通常由交换机制造商提供。

2.计算交换机的包转发率：
交换机的包转发率等于交换机的包处理能力除以数据包的平均大小。

通常，数据包的大小（单位为字节）可以通过从网络中捕获并分析数据包
来统计得到。

综上所述，交换机背板带宽和包转发率是评估交换机性能的重要指标。

在计算交换机背板带宽时，需要考虑接口总带宽和内部数据总线速度。

而
在计算交换机包转发率时，需要考虑交换机的包处理能力和数据包的平均
大小。

这些计算方法可以帮助我们更好地了解和评估交换机的性能。

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）。

如何计算交换机的背板带宽与包转发率？交换机的选择⼀个重要的参数标准就是背板带宽与包转发率，很多朋友对这⽅⾯的计算不是很了解，在我们弱电VIP技术群中也有不少的朋友问题。

本期我们通这篇专题来详细了解交换机的背板带宽与包转发率的计算，如果之前对这⽅⾯不了解的，可以通过这篇⽂章学以致⽤。

各层交换机背板带宽及包转发率的计算对于⼀⼤型监控项⽬，其重点就是交换机的选择了，这⾥我们选⽤三层⽹络结构，⽹络结构为接⼊层‐汇聚层‐核⼼层。

相对两层⽹络架构，三层架构⽹络组⽹规模更⼤，传输距离更远，⽹络可拓展性更强。

拓扑图如下：交换机的三层⽹络结构有些规模的⽹络中，如果交换机分配不合理，时常会出现卡顿或掉线，甚⾄造成系统瘫痪。

所以合理的选择和分配接⼊层、汇聚层、核⼼层交换机⾄关重要，⽽选择交换机的核⼼，在于品牌、及交换机本⾝的参数。

⼀、接⼊层交换机对于接⼊层交换机的使⽤，如果项⽬本⾝不是很⼤的话，可以使⽤⼀些傻⽠交换机即可，⼀般项⽬中使⽤百兆交换机较多，⼀个百兆交换机带机量不要超过8个，8路以上摄像机需采⽤千兆上联交换机。

⼆、汇聚层交换机的选择汇聚层承上启下，压⼒较⼤，需要考虑同时处理的监控查看的带宽。

第⼀步、确定汇聚层交换机带宽：如果1000路摄像机，汇聚层有8台交换机的话，则每台需要同时处理 125 只摄像机的 4M 码流（125* 4M=500M），也就意味着汇聚层交换机需要⽀持同时转发500M以上的交换容量。

这样的话⼀般的千兆交换机可以说是⽐较充⾜的。

第⼆步：确定汇聚层的交换机的背板带宽：⼀个16⼝的千兆交换机，我们为了保证带宽充⾜，则交换机背板带宽要求为：(16*1000M*2)/1000=32Gbps 的背板带宽。

第三步：确定包转发率：⼀个 1000M ⼝的包转发率为 1.488Mpps/s，汇聚层下接则汇聚层的交换机交换速率为：16*1.488Mpps/s=23.44Mpps。

根据以上条件得出：如果汇聚层选⽤16⼝的千兆交换机的话，则汇聚层需要满⾜背板带宽⾄少32Gbps，包转发率⾄少23.44Mpps。

---------------------------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。

网络监控交换机背板带宽和包转发率计算表背板带宽 Gbps(端口包转发率 Mpps（100M端包转发率 Mpps（端口速口数 *0.1488Mpps加序号端口速率（ Mbps）单端口包转发率 Mpps 端口数全双工速率 * 端口数 *2 再求率*端口数1000M端口数和）/1000*1.488Mpps ）*1.488Mpps)1 100 0.1488 82 1.60 1.19 1.192 1000 1.488 1 2 2.00 1.49 1.49合计 3.60 2.68 2.68背板带宽 Gbps(端口包转发率 Mpps（100M端包转发率 Mpps（端口速序号端口速率（ Mbps）单端口包转发率 Mpps 端口数全双工速率 * 端口数 *2 再求口数 *0.1488Mpps加率*端口数和）1000M端口数/1000*1.488Mpps ）1 100 0.1488 162 3.20 2.38 2.382 1000 1.488 1 2 2.00 1.49 1.49合计 5.20 3.87 3.87背板带宽 Gbps(端口包转发率 Mpps（100M端包转发率 Mpps（端口速序号端口速率（ Mbps）单端口包转发率 Mpps 端口数全双工速率 * 端口数 *2 再求口数 *0.1488Mpps加率*端口数和）1000M端口数/1000*1.488Mpps ）1 100 0.1488 242 4.80 3.57 3.572 1000 1.488 2 2 4.00 2.98 2.98合计8.80 6.55 6.55背板带宽 Gbps(端口包转发率 Mpps（100M端包转发率 Mpps（端口速序号端口速率（ Mbps）单端口包转发率 Mpps 端口数全双工速率 * 端口数 *2 再求口数 *0.1488Mpps加率*端口数和）1000M端口数/1000*1.488Mpps ）1 100 0.1488 482 9.60 7.14 7.142 1000 1.488 4 2 8.00 5.95 5.95合计17.6013.0913.09背板带宽 Gbps(端口包转发率 Mpps（1000M端包转发率 Mpps（端口速序号端口速率（ Mbps）单端口包转发率 Mpps 端口数全双工速率 * 端口数 *2 再求率*端口数口数 *1.488Mpps)和）/1000*1.488Mpps ）1 1000 1.488 82 16.00 11.90 11.902 1000 1.488 1 2 2.00 1.49 1.49合计18.00 13.39 13.39背板带宽 Gbps(端口包转发率 Mpps（1000M端包转发率 Mpps（端口速序号端口速率（ Mbps）单端口包转发率 Mpps 端口数全双工速率 * 端口数 *2 再求率*端口数口数 *1.488Mpps)和）/1000*1.488Mpps ）1 1000 1.488 162 32.00 23.81 23.812 1000 1.488 1 2 2.00 1.49 1.49合计34.00 25.30 25.30背板带宽 Gbps(端口包转发率 Mpps（1000M端包转发率 Mpps（端口速序号端口速率（ Mbps）单端口包转发率 Mpps 端口数全双工速率 * 端口数 *2 再求率*端口数口数 *1.488Mpps)和）/1000*1.488Mpps ）1 1000 1.488 242 48.00 35.71 35.712 1000 1.488 2 2 4.00 2.98 2.98合计52.00 38.69 38.69背板带宽 Gbps(端口包转发率 Mpps（1000M端包转发率 Mpps（端口速序号端口速率（ Mbps）单端口包转发率 Mpps 端口数全双工速率 * 端口数 *2 再求率*端口数口数 *1.488Mpps)和）/1000*1.488Mpps ）1 1000 1.488 482 96.00 71.42 71.422 1000 1.488 4 2 8.00 5.95 5.95合计104.00 77.38 77.38。

交换机性能计算公式交换机的性能可以通过多种指标来进行衡量，其中两个重要的指标是背板带宽和转发率。

1. 背板带宽（Backplane Bandwidth）是指交换机内部用于传输数据的物理通道的总带宽。

背板带宽决定了交换机在处理数据时的吞吐量。

通常情况下，背板带宽越大，交换机的性能越好。

背板带宽的计算公式如下：背板带宽=单个接口带宽x接口数量例如，假设一个交换机有24个千兆以太网接口（每个接口的带宽为1Gbps），则背板带宽可以计算为：背板带宽 = 1Gbps x 24 = 24Gbps2. 转发率（Forwarding Rate）是指交换机每秒能够处理和转发数据包的数量。

转发率决定了交换机的数据转发能力。

通常情况下，转发率越高，交换机的性能越好。

转发率的计算公式如下：转发率=接口速率x接口数量例如，假设一个交换机有24个千兆以太网接口（每个接口的速率为1Gbps）转发率 = 1Gbps x 24 = 24Gbps需要注意的是，转发率并不完全等同于背板带宽。

转发率是指交换机处理和转发数据包的能力，包括包头的处理、决策和数据包的转发，而背板带宽仅仅是指交换机内部传输数据的物理通道的带宽。

除了背板带宽和转发率，交换机的性能还可以通过其他指标来进行衡量，如缓存大小、数据包转发延迟等。

这些指标一起综合考虑可以更全面地评估交换机的性能。

需要注意的是，背板带宽和转发率并不是唯一决定交换机性能的因素，还受到交换机硬件设计、芯片集成度、软件算法等多个因素的影响。

因此，在选择交换机时，需要综合考虑交换机的多个性能指标，并根据实际需求作出选择。

交换机背板带宽计算方法一、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。

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。

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。

干货详解：如何计算交换机背板容量、交换容量和包转发能力##前言背板容量指的是背板整个的交换容量；交换容量指cpu的交换容量；包转发指的是三层转发的容量。

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。

####1.交换机内部结构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：1.1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；1.2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；1.3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。

2.如何确定你买的交换机设计是否合理我们购买交接机最佳性能，就是要求这款交换机做到了线性无阻塞传输。

我们如何去考察一个交换机的背板带宽是否够用呢?如何去确定你买的交换机设计是否合理，存在阻塞的结构设计呢？显然，通过估算的方法是没有用的，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。