如何选择交换机？

如何选择交换机——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。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。背板带宽决定了各板卡（包括可扩展插槽中尚未安装的板卡）与交换引擎间连接带宽的最高上限。由于模块化交换机的体系结构不一样，背板带宽并不能完全有效代表交换机的真正性能。固定端口交换机不存在背板带宽这个概念。

如何选择交换机——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，采用不一样体系结构的模块化交换机，这两个参数的意义是不一样的。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。

如何选择交换机　图1

如何选择交换机——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）

24口百兆+2口千兆

24*2*100+2*2*1000=8.8Gbps

如何选择交换机——线速包转发率的计算方式

(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*相应计算方式。

如何选择交换机——参数1.488Mpps的来历

　　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，计算方式如下：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。

如何选择交换机　图2

如何选择交换机——线速交换

什么的线速交换：

　　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。其实现首先依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处理器完成。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处理器、RISC和 ASIC并用的并行处理设备。

如何选择交换机　图3

计算方式

　　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

如何选择交换机——6Mpps*672=4435.2Mbps

接入层：

　　可选择8路或16路普通百兆交换机，建议接入交换机上摄像机数量控制在6-10台。

　　我们常用的交换机的实际带宽是理论值的50%-70%，所以一个百兆口的实际带宽在50M-70M。4M*12=48M，因此建议一台百兆接入交换机最大接入12台720P网络摄像机。同时考虑现在网络监控采用动态编码方式，摄像机码流峰值可能会超过4M带宽，同时考虑带宽冗余规划，因此一台百兆接入交换机控制在8台以内时最好的，超过8台建议采用千兆口。

如何选择交换机　图4

汇聚层：

　　性能比接入交换机要求要高，可选择带千上传口的二层交换机。该交换机百兆口与接交换机相连，千兆口与监控中心核心交换机连汇聚交换机上摄像机数量应控制在30台左右。

　　以720P网络摄像机4M码流计算，前端每台接入层交换机上有6台720P网络摄像机，该汇聚交换机下联5台接入层交换机。该汇聚层交换机下总带宽为4M*6*5=120M，因此汇聚交换机与核心交换机级联口应选千兆口。

核心层：

　　核心交换机是整个数字监控系统的核心，下联汇聚交换机，上联视频监控平台，储存服务器，数字矩阵等设备，建议选择三层全千兆核心交换机，摄像机数量超过150台考虑三层万兆核心交换机。