網(wǎng)絡(luò)中bit、Byte、bps、Bps、pps、Gbps的詳細(xì)說明及換算方法
bit
電腦記憶體中最小的單位,在二進(jìn)位電腦系統(tǒng)中,每一bit 可以代表0 或 1 的數(shù)位訊號(hào)。
Byte
字節(jié)單位,一般表示存儲(chǔ)介質(zhì)大小的單位,一個(gè)B(常用大寫的B來表示Byte)可代表一個(gè)字元(A~Z)、數(shù)字(0~9)、或符號(hào)(,.?!%&+-*/),但中文字需要2個(gè)Byte。
1 Byte = 8 bits
1 KB = 1024 Bytes
1 MB = 1024 KB
1 GB = 1024 MB
注意:在計(jì)算存儲(chǔ)介質(zhì)大小時(shí),需要用2的n次方來換算(1KB = 2^10 Bytes)。
bps
“bits per second”常用于表示數(shù)據(jù)機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通訊的傳輸速率。例如GigabitEthernet端口:
5 minute input rate 38410000 bits/sec, 6344 packets/sec
382410000 bits/sec = 382.41Mbps
所以常說的快速以太網(wǎng)能達(dá)到百兆傳輸,其實(shí)實(shí)際傳輸文件大小只有10MB = 100Mb
注意:在計(jì)算傳輸速率時(shí),直接用1000來換算(1 Mb = 1000 Kb = 1000,000 bit)。
Bps
“Byte per second”電腦一般都以Bps顯示速度,但有時(shí)會(huì)跟傳輸速率混淆,例如ADSL宣稱的帶寬為1Mbps ,但在實(shí)際應(yīng)用中,下載速度沒有1MB ,只有1Mbps/8 = 128kBps
也就是說與傳輸速度有關(guān)的b一般指的是bit。
與容量有關(guān)的B一般指的是Byte。
pps - 包轉(zhuǎn)發(fā)率
包轉(zhuǎn)發(fā)率標(biāo)志了交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包能力的大小。單位一般位pps(包每秒),一般交換機(jī)的包轉(zhuǎn)發(fā)率在幾十Kpps到幾百M(fèi)pps不等。包轉(zhuǎn)發(fā)速率是指交換機(jī)每秒可以轉(zhuǎn)發(fā)多少百萬個(gè)數(shù)據(jù)包(Mpps),即交換機(jī)能同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包的數(shù)量。
包轉(zhuǎn)發(fā)率以數(shù)據(jù)包為單位體現(xiàn)了交換機(jī)的交換能力。
Gbps - 背板帶寬
交換機(jī)的背板帶寬,是交換機(jī)接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。背板帶寬標(biāo)志了交換機(jī)總的數(shù)據(jù)交換能力,單位為Gbps,也叫交換帶寬,一般的交換機(jī)的背板帶寬從幾Gbps到上百Gbps不等。一臺(tái)交換機(jī)的背板帶寬越高,所能處理數(shù)據(jù)的能力就越強(qiáng),但同時(shí)設(shè)計(jì)成本也會(huì)越高。
從以下兩個(gè)方面可以判斷一臺(tái)交換機(jī)背板帶寬的可用性:
1、(所有端口容量×端口數(shù)量×2)小于等于背板帶寬,可實(shí)現(xiàn)全雙工無阻塞交換,證明交換機(jī)具有發(fā)揮最大數(shù)據(jù)交換性能的條件。
2、滿配置吞吐量(Mpps) = 滿配置GE端口數(shù)×1.488Mpps,其中1個(gè)千兆端口在包長(zhǎng)為64字節(jié)時(shí)的理論吞吐量為1.488Mpps。
GE端口理論吞吐量-1.488Mpps
以太網(wǎng)傳輸最小包長(zhǎng)是64字節(jié)。包轉(zhuǎn)發(fā)線速的衡量標(biāo)準(zhǔn)是以單位時(shí)間內(nèi)發(fā)送64byte的數(shù)據(jù)包(最小包)的個(gè)數(shù)作為計(jì)算基準(zhǔn)的。
對(duì)于千兆以太網(wǎng)來說,計(jì)算方法如下:
1000Mbps/((64B+8B+12B)×8bit)=1.488095pps
說明:當(dāng)以太網(wǎng)幀為64Byte時(shí),需考慮8Byte的前導(dǎo)符和12Byte的幀間隙的固定開銷。
在以太網(wǎng)中,每個(gè)幀頭都要加上了8個(gè)字節(jié)的前導(dǎo)符,前導(dǎo)符的作用在于告訴監(jiān)聽設(shè)備數(shù)據(jù)將要到來。然后,以太網(wǎng)中的每個(gè)幀之間都要有幀間隙,即每發(fā)完一個(gè)幀之后要等待一段時(shí)間再發(fā)另外一個(gè)幀,在以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定最小是12個(gè)字節(jié),然而幀間隙在實(shí)際應(yīng)用中有可能會(huì)比12個(gè)字節(jié)要大,在這里我用了最小值。每個(gè)幀都要有20個(gè)字節(jié)的固定開銷。(另外這20字節(jié)的信息是不能通過抓包軟件抓下來的)
因此一個(gè)全雙工線速的千兆以太網(wǎng)端口在轉(zhuǎn)發(fā)64Byte包時(shí)的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488Mpps。
以下是常用以太網(wǎng)端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率:
1、萬兆以太網(wǎng):14.88Mpps
2、千兆以太網(wǎng):1.488Mpps
3、百兆以太網(wǎng):0.1488Mpps
包轉(zhuǎn)發(fā)率標(biāo)志了交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包能力的大小。單位一般位pps(包每秒),一般交換機(jī)的包轉(zhuǎn)發(fā)率在幾十Kpps到幾百M(fèi)pps不等。包轉(zhuǎn)發(fā)速率是指交換機(jī)每秒可以轉(zhuǎn)發(fā)多少百萬個(gè)數(shù)據(jù)包(Mpps),即交換機(jī)能同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包的數(shù)量。包轉(zhuǎn)發(fā)率以數(shù)據(jù)包為單位體現(xiàn)了交換機(jī)的交換能力。
交換機(jī)的背板帶寬,是交換機(jī)接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。背板帶寬標(biāo)志了交換機(jī)總的數(shù)據(jù)交換能力,單位為Gbps,也叫交換帶寬,一般的交換機(jī)的背板帶寬從幾Gbps到上百Gbps不等。一臺(tái)交換機(jī)的背板帶寬越高,所能處理數(shù)據(jù)的能力就越強(qiáng),但同時(shí)設(shè)計(jì)成本也會(huì)越高。
所以一般來說二層能力用bps,三層能力用pps,支持第三層交換的設(shè)備,廠家會(huì)分別提供第二層轉(zhuǎn)發(fā)速率和第三層轉(zhuǎn)發(fā)速率。
另外,講一下PPS是如何計(jì)算的
我們知道1個(gè)千兆端口的線速包轉(zhuǎn)發(fā)率是1.4881MPPS,
百兆端口的線速包轉(zhuǎn)發(fā)率是0.14881MPPS,這是國際標(biāo)準(zhǔn),但是如何得來的呢?
具體的數(shù)據(jù)包在傳輸過程中會(huì)在每個(gè)包的前面加上64個(gè)(前導(dǎo)符)preamble也就是一個(gè)64個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)包,
原本只有512個(gè)bit,但在傳輸過程中實(shí)際上會(huì)有512+64+96=672bit,也就是這時(shí)一個(gè)數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度實(shí)際上是
有672bit的千兆端口線速包轉(zhuǎn)發(fā)率=1000Mbps/672=1.488095Mpps,約等于1.4881Mpps,百兆除于10
為0.14881Mpps
那么以后很簡(jiǎn)單了,其實(shí)直接用設(shè)備參數(shù)中的pps數(shù)值乘以672那么就轉(zhuǎn)化成我們比較能理解的大眾化的bps概念了。
一般銷售為了方便大家計(jì)算和整數(shù)化的理解就改672為500。
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