一般來講，計算方法如下:
1)線速的背板帶寬
考察交換機上所有端口能提供的總帶寬。計算公式為端口數*相應端口速率*2(全雙工模式)如果總帶寬≤標稱背板帶寬，那么在背板帶寬上是線速的。
2)第二層包轉發線速
第二層包轉發率=千兆端口數量×1.488Mpps+百兆端口數量*0.1488Mpps+其余類型端口數*相應計算方法，如果這個速率能≤標稱二層包轉發速率，那么交換機在做第二層交換的時候可以做到線速。
3)第三層包轉發線速
第三層包轉發率=千兆端口數量×1.488Mpps+百兆端口數量*0.1488Mpps+其余類型端口數*相應計算方法，如果這個速率能≤標稱三層包轉發速率，那么交換機在做第三層交換的時候可以做到線速。
那么，1.488Mpps是怎么得到的呢?
包轉發線速的衡量標準是以單位時間內發送64byte的數據包(最小包)的個數作為計算基準的。對于千兆以太網來說，計算方法如下：1，000， 000，000bps/8bit/(64+8+12)byte=1,488,095pps 說明：當以太網幀為64byte時，需考慮 8byte的幀頭和12byte的幀間隙的固定開銷。故一個線速的千兆以太網端口在轉發64byte包時的包轉 發率為1.488Mpps。快速以太網的統速端口包轉發率正好為千兆以太網的十分之一，為148.8kpps。
*對于萬兆以太網，一個線速端口的包轉發率為14.88Mpps。
*對于千兆以太網，一個線速端口的包轉發率為1.488Mpps。
*對于快速以太網，一個線速端口的包轉發率為0.1488Mpps。
*對于OC-12的POS端口，一個線速端口的包轉發率為1.17Mpps。
*對于OC-48的POS端口，一個線速端口的包轉發率為4.68MppS。
所以說，如果能滿足上面三個條件，那么我們就說這款交換機真正做到了線性無阻塞。
背板帶寬資源的利用率與交換機的內部結構息息相關。目前交換機的內部結構主要有以下幾種：一是共享內存結構，這種結構依賴中心交換引擎來提供全端口的高性能 連接，由核心引擎檢查每個輸入包以決定路由。這種方法需要很大的內存帶寬、很高的管理費用，尤其是隨著交換機端口的增加，中央內存的價格會很高，因而交換 機內核成為性能實現的瓶頸;二是交叉總線結構，它可在端口間建立直接的點對點連接，這對于單點傳輸性能很好，但不適合多點傳輸;三是混合交叉總線結構，這 是一種混合交叉總線實現方式，它的設計思路是，將一體的交叉總線矩陣劃分成小的交叉矩陣，中間通過一條高性能的總線連接。其優點是減少了交叉總線數，降低 了成本，減少了總線爭用;但連接交叉矩陣的總線成為新的性能瓶頸。
如何考察交換機背板帶寬是否夠用
背板帶寬，是交換機接口處理器或接口卡和數據總線間所能吞吐的最大數據量。一臺交換機的背板帶寬越高，所能處理數據的能力就越強，但同時設計成本也會上去。
但是，我們如何去考察一個交換機的背板帶寬是否夠用呢?顯然，通過估算的方法是沒有用的，我認為應該從兩個方面來考慮:
1、所有端口容量X端口數量之和的2倍應該小于背板帶寬，可實現全雙工無阻塞交換，證明交換機具有發揮最大數據交換性能的條件。
2、滿配置吞吐量(Mbps)=滿配置GE端口數×1.488Mpps其中1個千兆端口在包長為64字節時的理論吞吐量為1.488Mpps。 例如，一臺最多可以提供64個千兆端口的交換機，其滿配置吞吐量應達到 64×1.488Mpps = 95.2Mpps，才能夠確保在所有端口均線速工作時，提供無阻塞的包交換。如果一臺交換機最多能夠提供176個千兆端口，而宣稱的吞吐量為不到 261.8Mpps(176 x 1.488Mpps = 261.8)，那么用戶有理由認為該交換機采用的是有阻塞的結構設計。
一般是兩者都滿足的交換機才是合格的交換機。
背板相對大，吞吐量相對小的交換機，除了保留了升級擴展的能力外就是軟件效率/專用芯片電路設計有問題;背板相對小。吞吐量相對大的交換機，整 體性能比較高。不過背板帶寬是可以相信廠家的宣傳的，可吞吐量是無法相信廠家的宣傳的，因為后者是個設計值，測試很困難的并且意義不是很大。
1.背板帶寬:指所有業務板與交換路由引擎之間總的通信帶寬(比較虛)
2.交換容量:對機箱式交換機而言,它表示某種引擎在某種機箱上所能發揮出來的最大交換能力
計算方式:
箱式的由引擎決定
低端的交換容量的大小由緩存(BUFFER)的位寬及其總線頻率決定。即，交換容量=緩存位寬*緩存總線頻率
3.包轉發率:它是指每秒種交換機整機所能轉發的數據包數量,以太網以64字節的最小包為標準,當然計算的時候要加上20字節的幀
計算方式:
對于1個全雙工1000Mbps接口達到線速時要求：轉發能力=1000Mbps/((64+20)*8bit)=1.488Mpps
對于1個全雙工100Mbps接口達到線速時要求：轉發能力=100Mbps/((64+20)*8bit)=0.149Mpps
例如:一臺8*100M/1*1000M口的交換機包轉發率為2.68M
4.端口容量:全雙工下是交換機端口容量的兩倍
計算方式:
端口容量=2*(n*100Mbps+m*1000Mbps)(n：表示交換機有n個100M端口，m：表示交換機有m個1000M端口)
例如:一臺8*100M/1*1000M口的交換機端口容量為3.6G
核心交換機應當全部采用模塊化結構，必須擁有相當數量的插槽，具有強大的網絡擴展能力，以保護原由的投資。模塊化結構擁有更強勁的性能、更大的靈活性和可擴充性，可以根據現實或者未來的需要選擇不同數量、不同速率和不同接口類型的模塊，以適應千變萬化的網絡需求。
可擴展性應當包括兩個方面：
1、插槽數量。插槽用于安裝各種功能模塊和接口模塊。由于 每個接口模塊所提供的端口數量是一定的，因此插槽數量也就從根本上決定著交換機所能容納的端口數量。另外，所有功能模塊(如超級引擎模塊、IP語音模塊、 擴展服務模塊、網絡監控模塊、安全服務模塊等)都需要占用一個插槽，因此插槽數量也就從根本上決定著交換機的可擴展性。
2、模塊類型。毫無疑問，支持的模塊類型(如LAN接口模塊、WAN接口模塊、ATM接口模塊、 擴展功能模塊等)越多，交換機的可擴展性越強。僅以局域網接口模塊為例，就應當包括RJ-45模塊、GBIC模塊、SFP模塊、10Gbps模塊等，以適 應大中型網絡中復雜環境和網絡應用的需求。
轉發速率
網絡中的數據是由一個個數據包組成，對每個數據包的處理要消耗資源。轉發速率(也稱吞吐量)是指在不丟包的情況下，單位時間內通過的數據包數量。吞吐量就 像是立交橋的車流量，是三層交換機最重要的一個參數，標志著交換機的具體性能。如果吞吐量太小，就會成為網絡瓶頸，給整個網絡的傳輸效率帶來負面影響。交 換機應當能夠實現線速交換，即交換速率達到傳輸線上的數據傳輸速度，從而最大限度地消除交換瓶頸。對于千兆位交換機而言，若欲實現網絡的無阻塞傳輸，要 求：
吞吐量(Mpps)=萬兆位端口數量×14.88 Mpps+千兆位端口數量×1.488 Mpps+百兆位端口數量×0.1488 Mpps
如果交換機標稱的吞吐量大于或等于計算值，那么在三層交換時應當可以達到線速。其中，1個萬兆位端口在包長為64 B時的理論吞吐量為 14.88 Mpps， 1個千兆位端口在包長為64 B時的理論吞吐量為1.488 Mpps， 1個百兆位端口在包長為64 B時的理論吞吐量為 0.1488 Mpps。那么這些數值是如何得到的呢?
事實上，包轉發線速的衡量標準是以單位時間內發送64 B的數據包(最小包)的個數作為計算基準的。以千兆位以太網端口為例，其計算方法如下：
1,000,000,000 bps/8 bit/ (64+8+12) B =1,488,095 pps
以太網幀為64 B時，需考慮8 B的幀頭和12 B的幀間隙的固定開銷。由此可見，線速的千兆位以太網端口的包轉發率為1.488 Mpps。萬兆位以太網的線速端口包轉發率，正好為千兆位以太網的10倍，即14.88 Mpps;而快速以太網的線速端口包轉發率，則為千兆位以太網的十分之一，即 0.1488 Mpps。
例如，對于一臺擁有24個千兆位端口的交換機而言，其滿配置吞吐量應達到 8×1.488 Mpps=35.71 Mpps，才能夠確保在所有端口均線速工作時，實現無阻塞的包交換。同樣，如果一臺交換機最多能夠提供176個千兆位端口，那么其吞吐量至少應當為 261.8 Mpps(176×1.488 Mpps=261.8 Mpps)，才是真正的無阻塞結構設計。
背板帶寬
帶寬是交換機接口處理器或接口卡和數據總線間所能吞吐的最大數據量，就像是立交橋所擁有的車道的總和。由于所有端口間的通信都需要通過背板完成，所以背板 所能提供的帶寬，就成為端口間并發通信時的瓶頸。帶寬越大，提供給各端口的可用帶寬越大，數據交換速度越大;帶寬越小，給各端口提供的可用帶寬越小，數據 交換速度也就越慢。也就是說，背板帶寬決定著交換機的數據處理能力，背板帶寬越高，所能處理數據的能力就越強。因此，背板帶寬越大越好，特別是對那些匯聚 層交換機和中心交換機而言。若欲實現網絡的全雙工無阻塞傳輸，必須滿足最小背板帶寬的要求。其計算公式如下：
背板帶寬=端口數量×端口速率×2
提示：對于三層交換機而言，只有轉發速率和背板帶寬都達到最低要求，才是合格的交換機，二者缺一不可。
四層交換
第四層交換用于實現對網絡服務的快速訪問。在四層交換中，決定傳輸的依據不僅僅是MAC地址(第二層網橋)或源/目標地址(第三層路由)，而且包括 TCP /UDP(第四層)應用端口號，被設計用于高速Intranet應用。四層交換除了負載均衡功能外，還支持基于應用類型和用戶ID的傳輸流控制功能。此 外，四層交換機直接安放在服務器前端，它了解應用會話內容和用戶權限，因而使它成為防止非授權訪問服務器的理想平臺。
模塊冗余
冗余能力是網絡安全運行的保證。任何廠商都不能保證其產品在運行的過程中不發生故障。而故障發生時能否迅速切換就取決于設備的冗余能力。對于核心交換機而 言，重要部件都應當擁有冗余能力，比如管理模塊冗余、電源冗余等，這樣才可以在最大程度上保證網絡穩定運行。
路由冗余
利用HSRP、VRRP協議保證核心設備的負荷分擔和熱備份，在核心交換機和雙匯聚交換機中的某臺交換機出現故障時，三層路由設備和虛擬網關能夠快速切換，實現雙線路的冗余備份，保證整網穩定性。
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本文標題：交換機的幾種主要技術參數詳解和計算
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