交换机的背板带宽是什么意思？

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，但同时成本也会越高。

交换机的包转发速率是什么意思？

交换机的包转发速率有些地方也称为吞吐量，通常分为第二层包转发率（L2）和第三层包转发（L3），是指交换机每秒可以转发多少百万个数据包（Mpps），即交换机能同时转发的数据包的数量。

背板带宽与包转发率的计算方法:

1、线速的背板带宽

    计算交换机上所有端口能提供的总带宽。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L2

    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L3

    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。

说明：

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

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。

百兆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。

包转发率整理如下：

    * 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（背板带宽、二层包转发线速、三层包转发线速），那么我们就说这款交换机真正做到了线性无阻塞转发。

交换机的内部结构包括哪些？

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：

1、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；

2、交叉总线结构

    交叉总线结构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；

3、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。