基础知识二： 交换机的背板带宽与光纤分类

来源：网络

 交换机 : 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148.8mpps。

 

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。

 

 

光纤主要分为两类：

单模光纤(Single-mode Fiber)：一般光纤跳线用黄色表示，接头和保护套为蓝色；传输距离较长。

多模光纤(Multi-mode Fiber)：一般光纤跳线用橙色表示，也有的用灰色表示，接头和保护套用米色或者黑色；传输距离较短。

光纤使用注意！

光纤跳线两端的光模块的收发波长必须一致，也就是说光纤的两端必须是相同波长的光模块，简单的区分方法是光模块的颜色要一致。

一般的情况下，短波光模块使用多模光纤（橙色 的光纤），长波光模块使用单模光纤（黄色光纤），以保证数据传输的准确性。

光纤在使用中不要过度弯曲和绕环，这样会增加光在传输过程的衰减。

光纤跳线使用后一定要用保护套将光纤接头保护起来，灰尘和油污会损害光纤的耦合。

 

术语缩写

SFP: Small Form Factor Pluggable

SFF: Small Form Factor

XFP: 10 Gigabit Small Form Factor Pluggable

MU: Miniature Unit

LC: Lucent Connector

SC: Subscriber Connector

FC: Fiber Connector

MTRJ: ‘MT’ ferrule, Register Jack latch

ST: Straight Tip