Биты в секунду против пакетов в секунду

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?

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

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.

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)

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.