每秒比特数与每秒数据包数

最近，我一直在检查不同供应商提供的几种交换机型号的数据表。对于给定的交换机，供应商发布了一些我认为可以衡量交换机容量/性能的数字：

• 一个值总是以每秒数据包为单位
• 另一个总是以位/秒为单位

尽管不同的供应商为数字使用了不同的名称，但含义始终是相同的。

我想了解三件事：

1. 每个数字的确切含义是什么？
2. 它们之间有什么区别？
3. 我什么时候应该专注于转换评估的每个值？

在考虑供应商数据表时，我只想简要提及一下营销数学的现实。当您具有全双工链接时，供应商通常会重复计算bps或pps容量。例如，Cisco的Catalyst 6500具有Supervisor720。之所以使用720，是因为其市场销售的结构容量为720Gbps。

但是...如果您问思科如何计算720Gbps，答案是：

• 每个插槽80Gbps的光纤网络乘以一个机箱中的9个插槽

这里的问题是它们的光纤网只是40Gbps全双工光纤网...但是，思科将720G数同时计入和计入，即使这样计数实际上没有任何意义。要解决的问题是，有时您需要小心并检查如何将供应商文献中的数字应用于现实。

几乎每个供应商都会像这样扭曲营销数字，而我之所以选择Cat6500，是因为我对平台非常熟悉。这不是对Cisco或Cat6500的谴责（我实际上对此非常有热情）。

每个数字的确切含义是什么？它们之间有什么区别？

• bps
  • 每秒可以处理而不丢失数据的数据位数。几乎总是使用1500字节（或可能更大）的以太网有效负载来测量bps。
  • 在测量将机箱中的多个线卡或端口（如交换矩阵）互连的组件的容量时，经常使用bps。有时，中央处理引擎可能会有bps限制...
• pps
  • 每秒丢弃数据之前可以处理的数据包数；pps始终使用最小的数据包大小进行测量。
  • pps通常在测量在数据包头中查找的组件（用于IP地址，mac地址，DSCP值等）时使用。例如，路由和交换处理器的容量以pps为单位。

我什么时候应该专注于转换评估的每个值？

进行这种分析是有时间和地点的，但是大多数人只使用其交换机pps / bps容量的一小部分，除非它是繁忙的数据中心中机架式交换机的顶部，或者是中型到大型的核心交换机。服务提供商POP。

即便如此，供应商销售人员可能对突出产品局限性不感兴趣，或者可能自己不太了解这些局限性。此外，每秒数据包的数量通常会根据功能或您打开的功能组合而变化...确实没有替代品来提出一些好的测试用例，并使用您认为您实际需要的功能组合。

由于存在差异，并且人们可以使用数据表上的数字进行游戏，因此您可以向供应商询问的最重要的事情是“ 告诉我如何计算此组件的bps和pps数字 ”。

就是说，硬件和软件功能比起bps / pps数字同样重要，或更重要的是要考虑的...我包括一小部分您可能要查看的项目...这是非常主观的。 ..

• 在转发引擎上（通常以pps为单位）

  • 将平均机箱端口数的带宽相加，找到功能打开后再关闭的平均数据包大小（以通告的非丢包率）（比较这些数字的变化方式）
  • 汇总IPv4 / IPv6 / MPLS pps性能（这些数字可能会有所变化，具体取决于平台或您使用的功能组合）
  • ACL规则限制（关于ACE的数量，可以过滤的标头字段，计数器等）
  • 硬件和DRAM中支持的前缀/ mac地址总数
  • 支持SNMP MIB
  • 支持的QoS模式和功能，以及将这些QoS功能集成到网络其余部分的难易程度。
  • 路由处理器故障转移时间
  • 在线服务软件升级的可用性和可靠性
  • 操作系统是否具有模块化软件组件
  • VLAN在本地对接口是否重要，或者该框是否具有全局VLAN利用率

• 结构/线卡结构连接/线卡ASIC（通常以bps为单位）

  • 每个1GE或10GE端口的平均成本
  • 端口数和线路卡超额预订比率
  • 线卡和端口缓冲区的大小
  • 如果出口光纤端口拥塞，交换机是否支持对入口线卡的背压
  • 入口与出口多播复制

通常，您会看到以Mbps（M-bits / sec）和Mpps（M-packets / sec）为单位的吞吐量。这些被认为是背板或机箱吞吐量数字。 营销材料通常以最佳的方式显示编号，这是在长度为1500字节的大数据包的理想条件下。在使用Internet混合（IMIX）数据的测试条件下（包长度和协议都不同），可以获得实际的吞吐量。

1. Mbps Mbps与Mpps —经常显示为数字“ 10”×10 ^ 6的“ M”，仅仅是原始“位”与“分组”交换或处理能力之间的差。当可以进行硬件交换时，这些数字将假定最佳条件，即不需要在每个数据包上进行过程交换（打孔到CPU）。
2. 由于大帧（不是Jumbos）具有1500字节的有效负载，因此这1个1500字节x 8位/字节的数据包= 12,000位。
3. 聚合所有接口时，Mbps会提示您进行位交换的能力。Mpps帮助您了解可以处理多少个聚合数据包。如果您正在考虑使用带有DFC的思科交换机模块，则可以全部更改。

为了补充@generalnetworkerror和@MikePennington给出的良好答案

数据表中报告的pps和bps均为理想值，不仅bps经常被重复计算（重复计数来自以下事实：要满足10Gbps接口，您将需要20Gbps的内存带宽，因此在这种情况下，这是公平的，但可能令买家感到困惑），就像Mike解释的那样。

但是它们（尤其是pps）也很适合供应商定义的“典型”方案，该方案对类似交换机的设备（Cisco催化剂，Juniper ex，Force10，Brocade）的影响较小，因为它们倾向于恒定时间运行用于查找的ASIC类型的设备。而且，它往往对类似路由器的设备（Cisco ASR9k，Juniper MX，阿尔卡特SR）产生更大的影响，因为它们倾向于运行NPU，这在设计上接近于普通CPU，并且需要花费可变的时间来执行工作。

当供应商购买“通过第三方验证”的测试时，就会利用此固有功能，例如思科可能会支付Miercom来测试Cisco + Juniper，而瞻博网络可能会付给EANTC来测试Cisco + Juniper。
向这两个EANTC和Miercom工程师提供了这两个平台的内部信息，他们使用这些内部信息来显示一个平台（付费客户）在性能上优于另一个平台。因为他们选择测试用例，以针对该供应商选择的理想方案中的折衷为目标。

幸运的是，在类似交换机的设备中，pps或bps很少会成为您的问题，例如，在接近平台bps / pps限制之前，您可能会被微突发（小缓冲区的后果）咬伤。
在运行COTS CPU的低端设备中（例如，基于软件的设备，例如Cisco ISR，Juniper SRX分支或防火墙），pps和bps通常会影响您。

用非常通用和粗略的术语来说，bps衡量内存带宽，而pps衡量查找性能（“ CPU”速度）

同意以上声明，也知道每个供应商都会对自己的统计数据有所误解。即启用PAT，简单的防火墙规则，访问控制列表，QOS，您会发现这些数字甚至可以减少一半的时间-这通常是由于网络设备的处理能力所致，并且网络设备上运行的每个服务都需要一定的时间。 CPU资源量。PPS和BPS始终是最好的统计数据。

考虑升级时，请查看当前使用的内容。SNMP（简单网络管理协议）可以帮助您实现这一目标。通过升级环境以在新设备上当前网络的使用率不足％50的带宽和CPU使用率的不足40％的情况下，具有增长的空间。