sjtx33-gkqyqokz.png


一、包转发率

(一)定义

包转发率指交换机在单位时间内(每秒)能处理的最小以太网帧(64字节,含8字节前导码和12字节帧间隙)的数量,单位为百万包/秒(Mpps)。该参数反映交换机在高密度小数据包场景下的处理能力,例如VoIP语音、视频流或物联网设备通信。

(二)技术细节

理论计算基准:

以华为S12700E-12举例,以64字节帧为基准,千兆端口的理论线速转发率为1.488Mpps,万兆端口为14.88 Mpps。若S12700E-12满配 288个100GE端口,总理论转发率为288×14.88≈4320Mpps,但华为实际参数921600 Mpps远超此值,说明其采用信元交换技术(Cell Switching)和分布式架构,将数据分割为固定长度的信元(如53字节),通过并行处理提升效率。

实际应用意义:

无阻塞转发:921600Mpps意味着所有端口同时以线速转发小数据包时,交换机仍能保证零丢包。

业务保障:适用于园区网中数万终端并发访问、数据中心东西向流量等高负载场景,例如支持50,000+无线用户和10,240个AP的统一管 理。


二、交换容量

(一)定义

交换容量(背板带宽)指交换机内部交换矩阵(Switch Fabric)在全双工模式下能同时处理的最大数据量,单位为Tbps。

参数中的 “2856/8628 Tbps” 表示当前配置能力/未来扩展能力,即通过硬件升级(如更换交换网板)可将容量从 2856Tbps提升至8628 Tbps。

(二)技术细节

理论计算基准:

理论公式:交换容量 = 端口数 × 端口速率 ×2(全双工)。例如,288个100GE 端口的理论容量为 288×100G×2=57.6Tbps,

但华为参数远超此值,因采用信元交换+分布式缓存技术,实际容量可达到理论值的数十倍。

扩展能力:8628 Tbps 的未来容量需通过硬件升级实现,例如更换更高性能的交换网板或增加集群节点。

应用场景:

数据中心核心层:支撑超大规模云计算平台、虚拟化服务器集群的高速数据交换。

园区网骨干:满足数万终端、物联网设备和无线 AP 的高密度接入需求,同时承载视频会议、实时监控等大带宽业务。


三、线速转发

(一)定义

交换机的端口能以其最大物理速率(即端口标称速率)无瓶颈地转发数据,不会因为交换机内部处理能力不足而导致延迟、丢包或速率下降。

可以类比为:

  • 一条标称为 “1000Mbps” 的网线(端口),相当于一条限速1000Mbps的公路。

  • “线速转发” 就是指车辆(数据)能以1000Mbps的最高速度在这条公路上行驶,全程不堵车(交换机内部无处理瓶颈)。

(二)技术细节

每个端口都有固定的最大速率(如 100Mbps、1Gbps、10Gbps、100Gbps 等),这是硬件物理层决定的。

交换机要实现 “线速转发”,其内部交换矩阵(处理数据的 “核心枢纽”)的总处理能力必须≥所有端口的总速率之和(全双工模式下需乘以 2)。例如,一台有2个100Gbps端口的交换机,总端口速率为2×100Gbps×2(全双工)=400Gbps,若交换矩阵处理能力≥400Gbps,则这两个端口可同时线速转发。

回到 CloudEngine S12700E-12:其所有端口(如 100Gbps、400Gbps 等)同时以各自的最大速率转发数据时,交换机内部处理能力完全能跟上,不会 “拖后腿”,这就是 “线速转发” 的保障。


四、小数据包

(一)定义

指长度较小的以太网数据帧,通常以64 字节为基准(这是以太网协议规定的最小帧长,包含数据、头部校验信息、前导码等)。

可以类比为:

  • 数据包相当于 “快递包裹”,“小数据包” 就是体积很小的包裹(比如只有一张纸条的信封),而 “大数据包” 是体积大的包裹(比如装满文件的箱子)。

(二)为什么小数据包更考验交换机性能?

交换机处理每个数据包时,都需要执行相同的操作:解析目的地址、查找路由表/MAC 表、校验数据完整性、转发到目标端口等(类似快递分拣:无论包裹大小,都要扫码、分类、派送)。

相同时间内,小数据包的 “数量” 远多于大数据包。例如:1Gbps带宽下,每秒可传输约150万个64字节小数据包(1Gbps÷(64 字节 ×8 比特)= 约 1.488Mpps),但只能传输约8100个1500字节的大数据包(1Gbps÷(1500 字节 ×8 比特)≈83.3Kpps)。

因此,小数据包对交换机的 “每秒处理包数量”(即包转发率)要求更高,若转发率不足,就会出现 “来不及处理” 的丢包。

(三)实际应用场景

小数据包常见于对实时性要求高的业务,比如:

  • VoIP 语音通话(每个语音帧通常几十字节,需快速传输避免卡顿);

  • 物联网传感器数据(如温度、湿度数据,单包只有几字节);

  • 网络控制报文(如 ARP、ICMP 等协议的报文,多为 64 字节)。

(四)总结

  • “线速转发”:端口以最大速率跑满,交换机内部不拖后腿,确保速率不打折;

  • “小数据包”:以64字节为代表的短帧,数量多、处理频繁,是考验交换机 “每秒处理能力” 的关键场景。