Bits pro Sekunde vs. Pakete pro Sekunde

In letzter Zeit habe ich Datenblätter verschiedener Switch-Modelle verschiedener Hersteller überprüft. Für einen bestimmten Switch veröffentlichen die Anbieter einige Zahlen, die meiner Meinung nach ein Maß für die Kapazität / Leistung des Switch sind:

• Ein Wert wird immer in Paketen pro Sekunde gemessen
• Die andere wird immer in Bits pro Sekunde gemessen

Obwohl verschiedene Anbieter unterschiedliche Namen für die Figuren verwenden, scheint die Bedeutung immer gleich zu sein.

Ich möchte drei Dinge verstehen:

1. Was ist die genaue Bedeutung jeder Figur?
2. Was ist der Unterschied zwischen ihnen?
3. Wann sollte ich mich auf jeden Wert für die Schalterbewertung konzentrieren?

Ich möchte nur kurz auf die Realität der Marketing-Mathematik eingehen, wenn Sie sich mit Datenblättern von Anbietern befassen. Bei Anbietern ist es üblich, die Bps- oder Pps-Kapazität zu verdoppeln, wenn Sie über Vollduplex-Verbindungen verfügen. Ciscos Catalyst 6500 verfügt beispielsweise über einen Supervisor 720. 720 wird verwendet, da er eine Fabric-Kapazität von 720 Gbit / s aufweist.

Aber ... wenn Sie fragen, wie Cisco 720 Gbit / s berechnet, lautet die Antwort:

• 80 Gbit / s Fabric pro Steckplatz mal 9 Steckplätze in einem Gehäuse

Das Problem hierbei ist, dass es sich bei der Fabric nur um eine 40-Gbit / s-Vollduplex-Fabric handelt. Cisco zählt jedoch sowohl die eingehenden als auch die ausgehenden Daten in der 720-G-Zahl, auch wenn es nicht wirklich sinnvoll ist, so zu zählen. Zum Mitnehmen muss man manchmal vorsichtig sein und untersuchen, wie man die Zahlen in der Lieferantenliteratur auf die Realität anwenden kann.

Fast jeder Anbieter verändert Marketing-Zahlen wie diese, und ich wähle nur den Cat6500, weil ich mit der Plattform sehr vertraut bin. Dies ist keine Verurteilung von Cisco oder der Cat6500 (für die ich eigentlich eine ziemliche Leidenschaft habe).

Was ist die genaue Bedeutung jeder Figur? Was ist der Unterschied zwischen ihnen?

• bps
  • Anzahl der Datenbits pro Sekunde, die verarbeitet werden können, ohne dass Daten gelöscht werden. bps wird fast immer mit Ethernet-Nutzdaten von 1500 Byte (oder möglicherweise mehr) gemessen.
  • bps wird häufig verwendet, um die Kapazität von Komponenten zu messen, die mehrere Linecards oder Ports innerhalb eines Gehäuses miteinander verbinden (z. B. eine Switch Fabric). Gelegentlich kann es vorkommen, dass eine zentrale Verarbeitungsengine eine Bps-Einschränkung aufweist.
• pps
  • Anzahl der Datenpakete pro Sekunde, die verarbeitet werden können, bevor Daten gelöscht werden. pps wird immer mit den kleinstmöglichen Paketgrößen gemessen.
  • pps wird häufig zum Messen von Komponenten verwendet, die in einem Paket-Header angezeigt werden (für eine IP-Adresse, eine Mac-Adresse, einen DSCP-Wert usw.). Beispielsweise wird die Kapazität von Routen- und Vermittlungsprozessoren in pps gemessen.

Wann sollte ich mich auf jeden Wert für die Schalterbewertung konzentrieren?

Es gibt einen bestimmten Zeitpunkt und Ort für diese Art der Analyse, aber die meisten Leute nutzen nur einen winzigen Bruchteil ihrer Switch-Kapazität (pps / bps) Dienstleister POP.

Trotzdem ist das Verkaufspersonal des Anbieters möglicherweise nicht daran interessiert, die Produktbeschränkungen hervorzuheben, oder versteht die Beschränkungen selbst möglicherweise nicht gut. Außerdem ändern sich die Paket-pro-Sekunde-Zahlen häufig abhängig von den Funktionen oder der Kombination von Funktionen, die Sie aktivieren. Es gibt wirklich keinen Ersatz dafür, ein paar gute Testfälle zu entwickeln und die Leistung der Box mit zu testen die Kombination von Funktionen, die Sie für realistisch halten.

Aufgrund der Abweichungen und der Spiele, mit denen die Leute auf den Datenblättern mit Zahlen spielen können, können Sie den Anbieter vor allem fragen: " Zeigen Sie mir, wie Sie die BPS- und PPS-Zahlen für diese Komponente berechnet haben ".

Das heißt, Hardware- und Softwarefunktionen sind genauso wichtig oder wichtiger als Drag-Race-BPS / PPS-Zahlen. Ich füge eine kleine Auswahl von Elementen hinzu, die Sie sich ansehen möchten. Dies ist sehr subjektiv. ..

• Auf Weiterleitungsmotoren (normalerweise in pps gemessen)

  • Addieren Sie die Bandbreite eines durchschnittlichen Chassis-Port-Zählers und ermitteln Sie die durchschnittliche Paketgröße (bei der angegebenen Nicht-Drop-Rate) mit aktivierten und deaktivierten Funktionen (vergleichen Sie, wie sich diese Nummern ändern können).
  • IPv4 / IPv6 / MPLS-Gesamtleistung (diese Zahlen können sich je nach Plattform oder Kombination der von Ihnen verwendeten Funktionen ändern.)
  • Einschränkungen für ACL-Regeln (Anzahl der ACEs, Header-Felder, nach denen gefiltert werden kann, Leistungsindikatoren usw.)
  • Gesamtzahl der in HW und DRAM unterstützten Präfixe / Mac-Adressen
  • SNMP-MIBs werden unterstützt
  • Unterstützte QoS-Modi und -Funktionen sowie die einfache Integration dieser QoS-Funktionen in den Rest Ihres Netzwerks.
  • Prozessor-Failover-Zeiten weiterleiten
  • Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit von In-Service-Software-Upgrades
  • Verfügt das Betriebssystem über modulare Softwarekomponenten?
  • Sind Vlans lokal für eine Schnittstelle von Bedeutung oder verfügt die Box über eine globale Vlan-Auslastung?

• Fabric- / Linecard-Fabric-Verbindungen / Linecard-ASICs (normalerweise in Bit / s gemessen)

  • Durchschnittliche Kosten pro 1GE- oder 10GE-Port
  • Portanzahl und Linecard-Überbezugsquoten
  • Linecard- und Port-Puffergrößen
  • Gibt an, ob der Switch den Gegendruck für eingehende Linecards unterstützt, wenn der Egress Fabric-Port überlastet ist
  • Ingress vs Egress Multicast-Replikation

Normalerweise wird Ihnen der Durchsatz in Mbit / s (M-Bits / s) und Mpps (M-Pakete / s) angezeigt. Diese werden als Durchsatzzahlen für die Rückwandplatine oder die Box betrachtet. Marketingmaterialien präsentieren die Zahlen normalerweise im besten Licht, was unter idealen Bedingungen für große Pakete mit einer Länge von 1500 Bytes der Fall ist. Realistischer Durchsatz kann unter Testbedingungen erzielt werden, die Internet Mix (IMIX) von Daten verwenden, bei denen sowohl Paketlängen als auch Protokolle variieren.

1. Mbit / s vs Mpps - "M" enthalten, da die Zahlen häufig x 10 ^ 6 angezeigt werden - ist einfach der Unterschied zwischen der Vermittlungs- oder Verarbeitungskapazität von "Rohbit" vs "Paket". Wenn Hardware-Switching möglich ist, gehen die Zahlen von den besten Bedingungen aus, unter denen Prozess-Switching (Punting zur CPU) nicht für jedes Paket erforderlich ist.
2. Da große Frames (nicht Jumbos) Nutzdaten von 1500 Bytes haben, ist dieses 1 Paket von 1500 Bytes x 8 Bits / Byte = 12.000 Bits.
3. Das Mbit / s gibt Aufschluss über die Fähigkeit zur Bitumschaltung, wenn alle Schnittstellen zusammengefasst werden. Mit den Mpps können Sie nachvollziehen, wie viele Gesamtpakete verarbeitet werden können. Dies kann alles geändert werden, wenn Sie Cisco-Switchmodule mit DFC in Betracht ziehen.

Ergänze die guten Antworten von @generalnetworkerror und @MikePennington

Sowohl die in den Datenblättern angegebenen pps als auch die bps sind idealisierte Zahlen. Die bps werden nicht nur häufig doppelt gezählt (die doppelte Zählung ergibt sich aus der Tatsache, dass für die 10-Gbit / s-Schnittstelle eine Speicherbandbreite von 20 Gbit / s erforderlich ist Käufer verwirrt sein), wie Mike erklärte.

Aber sie, insbesondere pps, sind auch idealisiert für ein Szenario, in dem der Hersteller "typisch" definiert. Das Szenario wirkt sich bei switch-ähnlichen Geräten (Cisco Catalyst, Juniper Ex, Force10, Brocade) viel weniger aus, da sie in der Regel in konstanter Zeit ausgeführt werden Geräte vom Typ ASIC zum Nachschlagen. Router-ähnliche Geräte (Cisco ASR9k, Juniper MX, Alcatel SR) sind in der Regel effektiver, da auf ihnen NPUs ausgeführt werden, die im Design in etwa der normalen CPU entsprechen.

Diese inhärente Funktion wird ausgenutzt, wenn Anbieter Tests kaufen, die von Drittanbietern bestätigt wurden, beispielsweise, dass Cisco Miercom für den Test von Cisco + Juniper und EANTC für den Test von Cisco + Juniper bezahlt.
Diese EANTC- und Miercom-Ingenieure erhalten Insiderinformationen für beide Plattformen und verwenden diese Insiderinformationen, um zu zeigen, wie eine Plattform (eines zahlenden Kunden) eine andere Plattform übertrifft. Weil sie Testfälle auswählen, die auf Kompromisse in dem von diesem Anbieter gewählten idealisierten Szenario abzielen.

Glücklicherweise wird bei einem switch-ähnlichen Gerät in den seltensten Fällen pps oder bps zu einem Problem. Es ist weitaus wahrscheinlicher, dass Sie beispielsweise durch Mikro-Bursts (Folge kleiner Puffer) gebissen werden, noch bevor Sie sich den bps / pps-Grenzwerten der Plattform nähern.
Typischerweise wirken sich pps und bps auf Sie in Low-End-Boxen aus, auf denen COTS-CPUs ausgeführt werden, dh softwarebasierte Boxen wie Cisco ISR, Juniper SRX Branch oder Firewalls.

Sehr allgemein und grob ausgedrückt, misst bps die Speicherbandbreite und pps die Suchleistung (CPU-Geschwindigkeit).

Stimmen Sie den obigen Aussagen zu, und wissen Sie, dass jeder Anbieter seine Statistiken ein wenig verändert. Wenn Sie PAT, einfache Firewall-Regeln, Zugriffskontrolllisten und QOS aktivieren, können sich diese Zahlen zum Teil sogar halbieren. Dies liegt häufig an der Verarbeitungskapazität eines Netzwerkgeräts und an jedem Dienst, der auf einem Netzwerkgerät ausgeführt wird, ist eine bestimmte Anzahl erforderlich Menge der CPU-Ressourcen. PPS und BPS sind nicht immer die besten Statistiken.

Wenn Sie Ihr Upgrade in Betracht ziehen, sehen Sie, was Sie aktuell verwenden. SNMP (Simple Network Management Protocol) kann Ihnen dabei helfen. Bieten Sie Raum für Wachstum, indem Sie Ihre Umgebung aktualisieren, um weniger als 50% Bandbreite für die aktuelle Netzwerkauslastung auf dem neuen Gerät und weniger als 40% CPU-Auslastung zu erzielen.