交换机该如何分类和选择？
时间：2022-09-29 来源：本站交换机在弱电网络工程中被广泛应用，各类数据传输都离不开它。今天我们就谈谈交换机的分类和选择参考因素。
一、交换机的分类
按网络构成方式：分为接入层交换机、汇聚层交换机和核心层交换机
按OSI模型：分为二层交换机、三层交换机、四层交换机等，一直到七层交换机。
交换机的可管理性：可管理型交换机和非管理型交换机，它们的区别在于对SNMP、RMON等网管协议的支持。
二、交换机选择的主要参考因素
a、背板带宽、二/三层交换吞吐率。
b、VLAN类型和数量。
c、交换机端口数量及类型。
d、支持网络管理的协议和方法。需要交换机提供更加方便和集中式的管理。
e、Qos、802.1q优先级控制、802.1X、802.3X的支持。
f、堆叠的支持。
g、交换机的交换缓存和端口缓存、主存、转发延时等参数。
h、线速转发、路由表大小、访问控制列表大小、对路由协议的支持情况、对组播协议的支持情况、包过滤方法、机器扩展能力等都是值得考虑的参数，应根据实际情况考察。
上面是交换机选择需要参考的因素，那通常选择交换机我们可以通过以下几个因素的判断。
1、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。所以只有模块交换机（拥有可扩展插槽，可灵活改变端口数量）才有这个概念，固定端口交换机是没有这个概念的，并且固定端口交换机的背板容量和交换容量大小是相等的。
2、交换容量、转发能力
由于交换引擎是作为模块化交换机数据包转发的核心，所以这一指标能够真实反映交换机的性能。对于固定端口交换机，交换引擎和网络接口模板是一体的，所以厂家提供的转发性能参数就是交换引擎的转发性能，这一指标是决定交换机性能的关键。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，一般二层能力用bps，三层能力用pps，采用不同体系结构的模块化交换机，这两个参数的意义是不同的。但是，对于一般的局域网用户而言，只关心这两个指标就可以了，它是决定该系统性能的关键指标。对于大型园区网和城域网用户，讨论交换机的体系结构和第三层优化算法是有意义的。
3、背板带宽计算
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。
计算公式：端口数×相应端口速率×2（全双工模式）
例如，24口百兆 2口千兆交换机
背板带宽为：24*2*100 2*2*1000=8.8Gbps
4、线速包转发率的计算方法
(1)、背板带宽（交换容量）
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)、包转发线速
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。
5、参数1.488Mpps怎么来？
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。
对于以太网，一个线速端口的包转发率为0.01488Mpps。
6、包转发率
包转发率标志了交换机转发数据包能力的大小。是指交换机每秒可以转发多少个数据包（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。计算方法=千兆端口数量× 1.488Mpps 百兆端口数量× 0.1488Mpps 其余类型端口数
24口百兆口，2个千兆口
2*1.488 24*0.1488≈6.6Mbps
7、线速交换
什么是线速交换？
线速交换，是指能够按照网络通信线上的数据传输速度实现无瓶颈的数据交换。其实现是以ASIC芯片通过专用硬件完成协议解析和数据包的转发，而不是通过软件方式依交换机的CPU完成。线速交换的实现还借助于分布式处理技术，交换机多个端口的数据流能够同时进行处理。因此局域网交换机可以看做是CPU、RISC和 ASIC并用的并行处理设备。
三、MB、 Bps 、 bps 、pps的区别
前者是位，后者是字节
1byte=8bit
1MB=8Mb=8M
1MB=1024byte
Mbps这里的p相当于“/”，也可以写成Mb/s （兆比特每秒Mbps ）
通常说的100M的宽带可以表示为100Mbps(100Mb/s)也可以表示成12.5MB/s(12.5MBps)
12.5MB/s就是我们通过软件下载看到的数据 。
1、bps
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。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）
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。字节和比特之间的关系为1Byte=8Bits
2M（即2Mb/s）宽带理论速率是：256KB/s（即2048Kb/s），实际速率大约为103--200kB/s
2、pps
包转发率标志了交换机转发数据包能力的大小。单位一般为pps（包每秒）
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。
计算方法：
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
具体的数据包在传输过程中会在每个包的前面加上64个字节的数据包，原本只有512个bit,但在传输过程中实际=512 64 96=672bit，千兆端口线速包转发率=1000Mbps/672=1.488095Mpps
用设备参数中的pps数值乘以672=bps
6.6Mpps*672=4435.2Mbps
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