Биты в секунду против пакетов в секунду

40

В последнее время я проверял таблицы данных нескольких моделей коммутаторов от разных поставщиков. Для данного коммутатора поставщики публикуют несколько цифр, которые, я думаю, являются мерой емкости / производительности коммутатора:

  • Одно значение всегда измеряется в пакетах в секунду
  • Другой всегда измеряется в битах в секунду

Несмотря на то, что разные поставщики используют разные названия для цифр, кажется, значение всегда одинаково.

Я хотел бы понять три вещи:

  1. Каково точное значение каждой фигуры?
  2. В чем разница между ними?
  3. Когда я должен сосредоточиться на каждом значении для оценки переключения?
Даниэль Юсте Арока
источник

Ответы:

32

Я просто хочу кратко упомянуть реальность маркетинговой математики, когда вы рассматриваете технические характеристики поставщиков. Поставщики очень часто удваивают пропускную способность в бит / с или pps при наличии полнодуплексных каналов. Например, Cisco Catalyst 6500 имеет Supervisor 720. Используется 720, поскольку он продается с пропускной способностью матрицы 720 Гбит / с.

Но ... если вы спросите, как Cisco рассчитывает 720 Гбит / с, ответ таков:

  • 80 Гбит / с ткани на слот раз 9 слотов в шасси

Проблема здесь заключается в том, что их структура представляет собой только полнодуплексную матрицу 40 Гбит / с ... Однако Cisco учитывает как вход, так и выход в числе 720G, хотя на самом деле не имеет смысла считать это. Вывод: вам иногда нужно быть осторожным и проверять, как вы можете применить цифры из литературы поставщика к реальности.

Почти каждый поставщик искажает маркетинговые цифры, как это, и я выбираю только Cat6500, потому что я очень хорошо знаком с платформой. Это не осуждение Cisco или Cat6500 (к которому я действительно испытываю страсть).

Каково точное значение каждой фигуры? В чем разница между ними?

  • бод
    • Количество бит данных в секунду, которое может быть обработано без сброса данных. Скорость передачи данных почти всегда измеряется с использованием полезных нагрузок Ethernet 1500 байт (или, возможно, больше).
    • bps часто используется при измерении емкости компонентов, которые соединяют несколько линейных плат или портов в шасси (например, коммутационную матрицу). Иногда центральный процессор может иметь ограничение bps ...
  • имп
    • Количество пакетов данных в секунду, которые могут быть обработаны перед сбросом данных; pps всегда измеряется с использованием наименьшего возможного размера пакета.
    • pps часто используется при измерении компонентов, которые заглядывают внутрь заголовка пакета (для IP-адреса, mac-адреса, значения DSCP и т. д.). Например, производительность процессоров маршрутизации и коммутации измеряется в pps.

Когда я должен сосредоточиться на каждом значении для оценки переключения?

Существует время и место для такого анализа, но большинство людей используют лишь небольшую долю своей емкости коммутатора pps / bps, если только это не верхний коммутатор стойки в загруженном центре обработки данных или основной коммутатор для средних и крупных поставщик услуг POP.

Тем не менее, продавцы, работающие с поставщиками, могут быть не заинтересованы в освещении ограничений продукта или могут сами не понимать эти ограничения. Кроме того, числа пакетов в секунду часто меняются в зависимости от функций или комбинации функций, которые вы включаете ... на самом деле ничто не заменит создание нескольких хороших тестовых примеров и тестирование производительности коробки с сочетание функций, которые вы думаете, вам реально нужно.

Из-за различий и игр, в которые люди могут играть с числами на листах данных, самое важное, что вы можете спросить у поставщика: « покажите, как вы рассчитали числа bps и pps для этого компонента ».

Тем не менее, аппаратные и программные функции так же важны или более важны для рассмотрения, чем числа «drag-race» bps / pps ... Я включаю небольшую выборку элементов, на которые вы, возможно, захотите взглянуть ... это очень субъективно. ..

  • На двигателях переадресации (обычно измеряется в pps)

    • Суммируйте пропускную способность среднего количества портов шасси и найдите средний размер пакета (с объявленной скоростью без отбрасывания) с включенными функциями, а затем с выключенными (сравните, как эти числа могут измениться)
    • Совокупная производительность IPv4 / IPv6 / MPLS pps (эти цифры могут меняться в зависимости от платформы или комбинации используемых вами функций)
    • Ограничения правила ACL (количество ACE, поля заголовка, по которым вы можете фильтровать, счетчики и т. Д.)
    • Общее количество префиксов / MAC-адресов, поддерживаемых в HW и в DRAM
    • Поддерживаются SNMP MIB
    • Поддерживаемые режимы и функции QoS, а также то, насколько легко вы можете интегрировать эти функции QoS в остальную часть вашей сети.
    • Время восстановления процессора процессора маршрутов
    • Наличие и надежность обновления программного обеспечения в процессе эксплуатации
    • Есть ли в ОС модульные программные компоненты?
    • Являются ли Vlan локально значимыми для интерфейса, или коробка имеет глобальное использование VLAN
  • матричные / линейные карты матричные / линейные платы ASIC (обычно измеряются в бит / с)

    • Средняя стоимость за порт 1GE или 10GE
    • Коэффициенты переподписки количества портов и линейных карт
    • Размеры линейных карт и портов
    • Поддерживает ли коммутатор обратное давление на входные линейные карты, если выходной порт матрицы перегружен
    • Входная и выходная многоадресная репликация
Майк Пеннингтон
источник
3
В SUP720 бит / с рассчитывается путем объединения двух матричных каналов ~ 20 Гбит / с на каждую линейную карту. Однако трафик внутри одного матричного канала может быть локально коммутирован, и в 6704 локальная коммутация имеет меньшую рыночную емкость. PPS ограничен пропускной способностью в DBUS, отправляющей пакеты в PFC для поиска (аналогично внутри DFC). Это 62,5 МГц с 32B на такт. IPv4 - это 2 цикла, MPLS / IPv6 - это 3 цикла. Таким образом, 62,5 / 2 = 31,25 Мбит / с IPv4 или 62,5 / 3 = 20,83 Мбит / с IPv6 / MPLS. Как и @MikePennington, упомянутые вычисления зависят от платформы, и разные соображения дают разную ценность. Обычно вы будете знать, если вам нужно беспокоиться о них.
2013 г.
1
@ytti, локальное переключение не является функцией матрицы в Cat6500, локальное переключение происходит в DFC линейной карты dCEF. Когда происходит локальное переключение, пакет отправляется на матричные ASIC ... но никогда не через матрицу ... он фактически отправляется на матричную ASIC для потенциальной многоадресной репликации ... даже с каналами 2x20 Гбит / с, считающими полнодуплексный канал а 80Gbps это маркетинговая математика. Ссылка: документ по архитектуре Cat 6500 , SupportForum
Майк Пеннингтон,
@MikePennington вы путаете термины, вы путаете локальный поиск в DFC и локальное переключение. Локальная коммутация означает, что пакет перемещается из порта в порт без матрицы. Но это может быть сделано только для трафика, когда вход и выход находятся в одном канале. Сам поиск может быть централизованным или распределенным, т. Е. Вам не нужно, чтобы DFC извлекал выгоду из локальной коммутации, но вам нужен DFC для распределенных поисков.
ytti
1
@ytti, нет никакой путаницы с моей стороны, я бывший инженер по техническому маркетингу Cisco и выступил с докладами на эту тему. Локальное переключение все еще происходит между матричными ASIC одной и той же линейной карты. Я создаю чат на тот случай, если вы хотите получить дополнительные разъяснения ...
Майк Пеннингтон,
1
@MikePennington Это действительно хорошо написанный ответ, спасибо. В прошлом я провел несколько интенсивных стресс-тестов на сетевом оборудовании разных производителей, и если есть что-то, что я знаю о указанных спецификациях, это то, что они ВСЕ ПОЛНЫЕ, даже до того, сколько mroutes 4500 или 6500 sup engine может держать. Если вы можете, попросите демонстрационное оборудование и обучение перед покупкой. Мне нравится лично тестировать оборудование, прежде чем я сертифицирую его для покупки.
Джон Кеннеди
10

Обычно вам предоставляется пропускная способность в Мбит / с (М-бит / с) и Мбит / с (М-пакетов / с). Они считаются номерами пропускной способности объединительной платы или коробки. Маркетинговые материалы обычно представляют цифры в лучшем свете, который находится в идеальных условиях для больших пакетов длиной 1500 байт. Реальная пропускная способность может быть получена в условиях тестирования, в которых используются данные Internet Mix (IMIX), в которых изменяются как длина пакетов, так и протоколы.

  1. Мбит / с против Mpps - «M», включенное, поскольку цифры часто отображаются x 10 ^ 6, - это просто разница между необработанным «битовым» и «пакетным» коммутационным или вычислительным потенциалом. Когда аппаратное переключение возможно, числа принимают наилучшие условия, когда переключение процессов (включение в ЦП) не требуется для каждого пакета.
  2. Поскольку большие кадры (не Jumbos) имеют полезную нагрузку 1500 байт, этот 1 пакет 1500 байт x 8 бит / байт = 12 000 бит.
  3. Мбит / с подсказывает вам возможность переключения битов при объединении всех интерфейсов. Mpps помогает вам понять, сколько агрегированных пакетов может быть обработано. Все это можно изменить, если вы рассматриваете что-то вроде модулей коммутатора Cisco с DFC.
generalnetworkerror
источник
9

Чтобы добавить к хорошим ответам, данным @generalnetworkerror и @MikePennington

Как pps, так и bps, указанные в таблицах данных, являются идеализированными числами, причем bps часто не только дважды учитывается (двойной счет исходит из того факта, что для обслуживания интерфейса 10 Гбит / с вам потребуется пропускная способность памяти 20 Гбит / с, поэтому в этом контексте это справедливо, но может путать с покупателем) как объяснил Майк.

Но они, особенно pps, также идеализированы для сценария определения «типичного» вендора; этот сценарий оказывает гораздо меньшее влияние на устройства, подобные коммутатору (катализатор Cisco, Juniper ex, Force10, Brocade), поскольку они, как правило, работают в постоянном времени. Устройства типа ASIC для поиска. И это имеет тенденцию оказывать большее влияние на устройства, подобные маршрутизаторам (Cisco ASR9k, Juniper MX, Alcatel SR), так как они, как правило, работают с NPU, который близок к нормальному CPU по конструкции, и для выполнения работы потребуется переменное время.

Эта неотъемлемая функция используется, когда поставщики покупают «проверенные сторонними» тесты, например, Cisco может заплатить Miercom за тестирование Cisco + Juniper, а Juniper может заплатить EANTC за тестирование Cisco + Juniper.
Эти инженеры EANTC и Miercom получают внутреннюю информацию для обеих платформ, и они используют эту внутреннюю информацию, чтобы показать, как одна платформа (платящего клиента) превосходит другую платформу. Потому что они выбирают тест-кейсы, нацеленные на компромиссы в идеализированном сценарии, выбранном этим поставщиком.

К счастью, в устройстве типа коммутатора редко случается, что pps или bps станут для вас проблемой, гораздо более вероятно, что вы будете укушены, например, микровзрывом (следствием небольших буферов), прежде чем даже приблизиться к пределам bps / pps для платформ.
Чаще всего pps и bps влияют на вас в низкоуровневых блоках с процессорами COTS, то есть на программных блоках, таких как Cisco ISR, филиал Juniper SRX или брандмауэры.

В очень общих и грубых терминах bps измеряет пропускную способность памяти, а pps измеряет производительность поиска (скорость процессора)

ytti
источник
2

Согласитесь с приведенными выше утверждениями, также знайте, что каждый поставщик немного подтасовывает свою статистику. т.е. включите PAT, простые правила брандмауэра, списки контроля доступа, QOS, и вы обнаружите, что эти числа могут даже вдвое сокращаться - это часто происходит из-за вычислительной мощности сетевого устройства, и каждая служба, работающая на сетевом устройстве, требует определенного количество ресурсов процессора. PPS и BPS не всегда лучшая статистика для использования.

При рассмотрении вашего обновления, посмотрите, что вы используете в настоящее время. SNMP (простой протокол управления сетью) может помочь вам в этом. Создайте пространство для роста, модернизировав свою среду для достижения полосы пропускания менее 50% при текущей загрузке сети на новом устройстве и менее 40% загрузки ЦП.

alex_da_gr8
источник
«Согласен с вышеуказанными утверждениями» является относительным, поскольку позиции ответов меняются в зависимости от голосования или связей.
generalnetworkerror