Qué es el ancho de banda del plano posterior del interruptor de Fibridge
El ancho de banda del plano posterior de un conmutador es la cantidad máxima de datos que se puede realizar entre los procesadores de interfaz del conmutador o las tarjetas de interfaz y el bus de datos. El ancho de banda del plano posterior significa la capacidad general de conmutación de datos del conmutador, con unidades en Gbps. También se conoce como ancho de banda de conmutación. Por lo general, el ancho de banda del plano posterior de un conmutador varía de unos pocos Gbps a varios miles de Gbps. Cuanto mayor sea el ancho de banda del plano posterior de un conmutador, mayor será su capacidad para manejar datos, pero los costos de diseño también aumentan en consecuencia.
Qué es Backplane en el trabajo en red
Plano posterior del interruptor de una placa PCB ubicada en la parte posterior interior del marco, que sirve como plano posterior para el interruptor de marco. Se utiliza para conectar el motor, la matriz de conmutación, la tarjeta de línea, el ventilador y la fuente de alimentación del interruptor de marco. Es similar a la placa base de una computadora (las tarjetas gráficas y las tarjetas de sonido se insertan en la placa base), proporcionando varios canales para la fuente de alimentación, los datos, la administración, y aviones de control para las tarjetas plug-in.
Qué es la capacidad de conmutación
El ancho de banda del plano posterior de un conmutador es la cantidad máxima de datos que se pueden transmitir entre el procesador de interfaz o la tarjeta de interfaz y el bus de datos del conmutador. El ancho de banda del plano posterior representa la capacidad de intercambio de datos del conmutador, medida en Gbps, también conocida como ancho de banda de conmutación. El ancho de banda del plano posterior de un conmutador suele oscilar entre varios Gbps y varios cientos de Gbps. Cuanto mayor sea el ancho de banda de un conmutador, más fuerte será su capacidad para manejar datos, pero mayor será el costo de diseño.
Ancho de banda de Plano de velocidad de línea
Considere el ancho de banda total que pueden proporcionar todos los puertos del switch. La fórmula de cálculo es el número de puertos * velocidad de puerto correspondiente * 2 (modo full-duplex). Si el ancho de banda total calculado por esta fórmula es ≤ el ancho de banda nominal del plano posterior del interruptor específico, entonces el interruptor es de velocidad de línea en términos de ancho de banda del plano posterior; de lo contrario, no puede lograr la conmutación de velocidad de línea completa.
Tasa de reenvío de paquetes de Capa 2
Velocidad de reenvío de paquetes de Capa 2 = número de puertos de 10Gb × 14,88 Mpps número de puertos Gigabit × 1.488Mpps número de puertos de cien megabits * 0,1488 Mpps número de otros tipos de puertos * método de cálculo correspondiente... Si esta tasa es ≤ la tasa de reenvío de paquetes de Capa 2 nominal en la hoja de datos del conmutador, entonces el conmutador puede lograr una conmutación de velocidad de línea completa al realizar la conmutación de capa 2.
Tasa de línea de reenvío de paquetes de Capa 3
Velocidad de reenvío de paquetes de Capa 3 = número de puertos de 10Gb × 14,88 Mpps número de puertos Gigabit × 1.488Mpps número de puertos de cien megabits * 0,1488 Mpps número de otros tipos de puertos * método de cálculo correspondiente... Si esta tasa es ≤ la tasa de reenvío de paquetes de Capa 3 nominal en la hoja de datos del conmutador, entonces el conmutador puede lograr una conmutación de velocidad de línea completa en el nivel de puerto al realizar la conmutación de Capa 3.
El estándar para medir la velocidad de reenvío de paquetes de velocidad de línea se basa en el número de paquetes de datos de 64 bytes (tamaño mínimo de paquete) enviados por unidad de tiempo. Para GigabitInterruptor Ethernet OEM, El método de cálculo es el siguiente: 1.000.000.000bps/8bit / (64 8 12)byte = 1.488.095pps. Nota: Para las tramas Ethernet de 64 bytes, se debe considerar la sobrecarga fija de los encabezados de la trama de 8 bytes y los espacios entre tramas de 12 bytes. Por lo tanto, la velocidad de reenvío de paquetes para un puerto Ethernet Gigabit de velocidad de línea cuando se reenvían paquetes de 64 bytes es de 1.488Mpps. La velocidad de reenvío de paquetes de puertos de las líneas Fast Ethernet es exactamente una décima parte de la de Gigabit Ethernet, es decir, 148,8 kpps.
Para Ethernet de 10Gb, la velocidad de reenvío de paquetes para un puerto de velocidad de línea es de 14,88 Mpps.
Para Gigabit Ethernet, la velocidad de reenvío de paquetes para un puerto de velocidad de línea es de 1.488Mpps.
Para Ethernet rápida de cien megabits, la velocidad de reenvío de paquetes para un puerto de velocidad de línea es de 0,1488 Mpps.
Para OC-12 puertos POS, la velocidad de reenvío de paquetes para un puerto de velocidad de línea es de 1,17 Mpps.
Para OC-48 puertos POS, la velocidad de reenvío de paquetes para un puerto de velocidad de línea es de 468 MppS.
La tasa de utilización de los recursos de ancho de banda del plano posterior está estrechamente relacionada con la estructura interna del conmutador, comoInterruptor central y interruptor de acceso...
Las principales estructuras internas de los interruptores son las siguientes:
Una es la estructura de memoria compartida, que se basa en un motor de conmutación central para proporcionar conexiones de alto rendimiento para todos los puertos haciendo que el motor central inspeccione cada paquete entrante para determinar su enrutamiento. Este método requiere un gran ancho de banda de memoria y altos costos de administración, especialmente a medida que aumenta el número de puertos del conmutador, el precio de la memoria central se vuelve muy alto y, por lo tanto, el núcleo del conmutador se convierte en un cuello de botella de rendimiento.
El segundo es la estructura de bus de barra transversal, que puede establecer conexiones directas Punto a Punto entre puertos, excelente para el rendimiento de transmisión de un solo punto, pero inadecuado para la transmisión multipunto.
El tercero es la estructura de bus de barra transversal híbrida, que es una implementación de bus de barra transversal mixta que divide la matriz de barra transversal unificada en matrices de barra transversal más pequeñas conectadas por un bus de alto rendimiento. Sus ventajas son un número reducido de buses de barra transversal, menores costos y una contención de bus reducida; sin embargo, el bus que conecta las matrices de barra transversal se convierte en un nuevo cuello de botella de rendimiento.
Tomemos como ejemplo el conmutador de red administrado de Fibridge con 2 puertos Giga SFP y 24 Gigabit Ethernet. Para que el dispositivo logre la conmutación de velocidad de línea completa, el ancho de banda del plano posterior no debe ser inferior a (24 2) x2 = 52Gbps, Y la velocidad de reenvío de paquetes no debe ser inferior a (24 2) x1,488MPPS = 38.688Mpps. De acuerdo con los parámetros proporcionados por Fibridge, este interruptor cumple completamente con los requisitos para la conmutación de velocidad de línea completa.
Teóricamente, cuanto más altos sean los indicadores de rendimiento de un conmutador, mejor, pero para un conmutador de red independiente, tener un ancho de banda de plano posterior más alto que la velocidad de línea completa no tiene sentido.
Tome como ejemplo la videovigilancia de red IP, donde los conmutadores de red se utilizan ampliamente. En la arquitectura de red fundamental, los conmutadores de acceso front-end normalmente se conectan directamente a las cámaras IP.
En el sistema de monitoreo 1080x1920P de imagen HD de 2 megapíxeles más comúnmente utilizado, el ancho de banda de flujo de bits real de una cámara de red HD de 2 megapíxeles, que utiliza codificación de compresión Mpeg-4, generalmente no es superior a 10M. Por lo tanto, incluso considerando el margen, la velocidad del puerto está muy por debajo de 1G, lo que reduce significativamente los requisitos reales de ancho de banda del plano posterior. Para un conmutador de red front-end con 2 puertos SFP y 24 puertos Ethernet Gigabit, ¿Debe el dispositivo lograr una conmutación de velocidad de línea completa y usar un interruptor con un ancho de banda de backplane superior a 52Gbps y una tasa de reenvío de paquetes de 36.688MPPS? Dado que el ancho de banda real de cada puerto después de la compresión Mpeg4 normalmente no es superior a 10M y la tasa de reenvío de paquetes es de solo 0,01488 Mbps, incluso con el margen, la tasa de puerto está muy por debajo de 1.488Mbps, reduciendo significativamente la necesidad de un alto ancho de banda del plano posterior y velocidades de reenvío de paquetes. Basándonos en estos datos, en el diseño real del sistema, podemos elegir interruptores con un rendimiento adecuado que ofrezcan una mejor relación costo-rendimiento y una mayor estabilidad.
AunqueInterruptor de red OEMEn el punto de acceso que no alcanza la tarifa de línea completa tiene usos prácticos de ingeniería. Pero en los sistemas que exceden los números de puerto del conmutador en los puntos de acceso, la métrica de tasa de línea completa se vuelve muy valiosa y se le debe dar alta prioridad. Aún así, tome como ejemplo el conmutador de Gigabit completo administrado por Fibridge con 2 puertos SFP y 24 puertos Ethernet. Dado que este conmutador logra una conmutación de velocidad de línea completa, basada en un análisis previo, puede servir como el equivalente a un conmutador Ethernet 2 SFP 48 o incluso 2 SFP 72 a través de una simple cascada, conectando totalmente 48 a 72 cámaras de 2 megapíxeles 1080x1920P HD. A partir de este principio básico, para sistemas más grandes con más puntos de vigilancia, el uso del conmutador SFP de 4 10Gb gestionado de alto rendimiento de Fibridge y 24 Gigabit en una configuración en cascada puede diseñar de manera flexible la topología de red de un sistema de vigilancia de imágenes de red HD de tamaño mediano a grande, haciéndolo simple y fácil.
En el diseño de equipos de red dentro de un sistema, se deben considerar varios factores integrados. Sin embargo, los conmutadores de acceso front-end suelen tener la mayoría de los puertos, por lo que deberíamos approSeleccione prioriamente en función del uso real. Si bien el ancho de banda excesivamente alto del plano posterior no tiene sentido, sin duda, en el diseño de la arquitectura de red, debemos considerar completamente el indicador de tasa de línea completa. Después de todo, ahorrar costos al tiempo que aumenta la estabilidad de todo el sistema es muy significativo.
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