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安防监控网络中核心交换机的背板带宽及包转发率算法详解

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。S5730S-EI提供丰富的安全特性，在接入设备上实现ARP安全、IP安全、IP源防攻击等安全措施，支持NAC、***等用户访问控制策略，将用户安全控制在网络终端。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。该系列交换机支持完全自定义流量的转发模式、转发行为和查找算法。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OC－12端口，一个线速端口的包转发率为1.17Mpps。

*对于OC－48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，***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。该交换机百兆口与接入层交换机相连，千兆口与监控中心核心层交换机相连。

如何识别标准和非标PoE交换机？

如何识别普通交换机和PoE交换机

要判断一台交换机是普通交换机还是PoE交换机，方法很简单，用肉眼从产品外观即可判断。

1、看产品标签正规厂家出厂的产品，都会有产品标签，一般来说在产品底部。仔细阅读标签上的产品信息，便能判断一二。

看产品名称以及产品型号的命名组成。通常来说，品牌厂家的PoE交换机的型号里都带有P，比如飞鱼星的这款VS1008FP，就是带PoE功能的。

2、看交换机面板

如果底部标签上没有上述信息，则可查看面板。有的品牌会将交换机名称和型号印在面板PVC上，而且面板上的LED指示灯往往也带有PoE标志。

3、看电源参数

使用外置电源的PoE交换机，其电源适配器上往往标有详细的参数，从供电电压来判断，如果为48V的话则为PoE交换机，如果为9V/12V的通常是普通交换机。

使用内置电源的交换机无法看到电源参数，但有的产品会在产品标签上标注额定功率，如果功率的数值较大（通常大于150W），则基本可以判断为PoE交换机。

首先从供电电压来粗略判断：

毫无疑问，凡是供电标准电压非48V的，都是非标产品，比如常见的12V，24V供电产品。但48V供电也未必就一定是标准PoE产品，这就要用到万用表这类电压测量工具来鉴别究竟是李鬼还是李逵了。

用万用表测量方法如下：

启动设备，将万用电表调至电压测量档位，用万用电表两表笔分别点触PSE设备供电脚（通常是RJ45端口的1/2,3/6或者4/5,7/8），如果测出有48V或其它电压值（12V、24V等）稳定输出的设备即是非标产品。S12700系列交换机基于华为公司自主研发的通用路由平台VRP，在提供高性能的L2/L3层交换服务基础上，进一步融合了硬件IPv6、桌面云、视频会议等多种网络业务。因为在这个过程中，PSE不对受电设备（这里为万用表）做检测，直接采用48V或其它电压值供电。

反之，如果测量不出电压，万用表表针在2~10V之间跳动，则为标准PoE。因为在这个阶段，PSE在对PD端（这里为万用表）进行检测，而万用电表不是合法的PD，PSE不会供电，无稳定电压产生。

千兆交换机与快速以太网交换机的区别

快速以太网交换机是什么？

为了进一步提高以太网传输速率，交换机的传输速率从原始的10Mbps提升到了100Mbps，快速以太网交换机得以面世。快速以太网交换机也被称之为百兆交换机，支持10/100BASE-T标准，传输速率可达100Mbit/s，通常具有多个RJ45端口，可通过网络跳线连接到PC、服务器、路由器等设备上。在企业数据中心的典型应用S12700部署在企业数据中心核心或者汇聚。目前，大多数快速以太网交换机都具备几个千兆上行端口，可以与千兆交换机级联实现1Gbps甚至更高速率的传输。

千兆交换机是什么？

千兆交换机可以说是快速以太网交换机的升级版，其传输速率比快速以太网交换机快十倍，旨在满足互联网服务提供商（ISP）高速率要求。千兆交换机理论上传输速率可达1000 Mbps，具备向后兼容性（自适应10/100Mbps）。例如，对于一台拥有24个千兆位端口的交换机而言，其满配置吞吐量应达到24×1。通常情况下，千兆交换机具备多个RJ45端口和SFP端口，可通过网络跳线（如超五类网线、六类网线等）或者光纤跳线和SFP光模块实现数据传输。目前，一些千兆交换机具有几个10G SFP 端口，用于更高速率的传输。

千兆交换机与快速以太网交换机有何区别？

千兆交换机与快速以太网交换机的区别除了上述提及的传输速率和端口类型的不同以外，还在以下五个方面存在着差异：

两者应用场景不同

一般情况下，快速以太网交换机适合家用，千兆交换机用于中小型企业网络中。

两者功能不同

一般来说，千兆交换机具备网络管理功能，网络部署更加灵活，可允许网络管理员为特定应用程序提供安全和QoS（质量服务）控制策略，具备较高的安全性，而快速以太网交换机自身不携带这些功能。

两者电源标准不同

在早前的PoE标准中，PoE技术可为无线接入点或其他IP设备提供12.94W的功率，然而这已无法满足现如今新型设备的功率需求。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。目前，千兆交换机支持加强版的PoE 标准，功率高达30W，而快速以太网交换机暂未采用电源标准，因此在功率上，千兆交换机高于快速以太网交换机。

PoE交换机的真假科普

强制网口供电/SPoE，假PoE！

市面一些假PoE交换机为了省成本，不加PoE芯片，直接在网口空余引脚强制加上24/48V 直流电（或宣称SPoE），且不具备短路保护电路。因此，在使用过程中，会产生以下问题和风险：

1、不具备PoE检测功能，在有网络设备接入时不会检测该设备是否支持PoE供电，直接进行强制供电。当接入的设备不支持PoE供电时，如电脑、路由器等，在接入时会出现大概率的烧坏设备的情况，重者引发火灾风险！

即使前期接好，但后期维护或其他人不知道的前提下接入其他不支持PoE的设备时，也会烧坏设备。

2、不具有过压、过流、过载的保护功能，因此当供电超限时，也会超坏设备。

3、不具有防雷设计，容易被感应雷击损坏，产品维护成本高。

4、电源无***强制CCC及安规认证。电源是高压器件，安全性十分重要。部分厂家为节省成本，省去部分安规器件，不能通过***CCC认证。此类产品在工程中使用，会存在很大的安全隐患，重者还会引发火灾！