路由器的轉發能力PPS

路由器的轉發能力PPS什麼意思?

1、PPS(Packet Per Second)是路由設備性能常用的指標,特別是中高端路由器。PPS測試的理論基礎可以看IETF的文檔。說明一下,TCP/IP協議是由IETF制定的,我們用的internet協議都可以從IEFT上找到,都是公開的標準文檔。

http://www.ietf.org/rfc/rfc2544.txt
當然這個是英文,看起來有點累。

RFC2544是關於測試的標準,業界事實上的工業標準測試工具smartbits的應用程序smart applications 正是根據rfc2544來設計的。這個測試工具得到的結果是吞吐量(以PPS來表示),時延,丟包率和背對背緩衝。

英文表示是 Throughput/Latency/Frame loss rate/Back-to-back frames。所謂的線速是指可以達到最大的包轉發能力。由於以太網的包長是不定長的,因此,不同的包長在線速情況下的轉發能力是不一樣的。rfc2544也建議以下包長做爲測試的標準, 64、128、256、512、1024、1280、1518字節。
在rfc2544中給出了10M環境下單向轉發的各個包長的理論PPS。在實際測試中,爲了充分體現路由器的極端轉發能力,測試採用了雙向轉發的測試,比單向轉發的壓力增大一倍,路由器的以太網口工作在全雙工模式,所以,10M雙向轉發的PPS是以下圖的2倍,百兆接口的雙向轉發的指標是以下圖的20倍。

爲什麼在這個標準中沒有給出常見的Mbps(Mbits/second)來表示呢?因爲僅僅給出Mbps還不能充分表達路由器的性能。假設一個路由器在1518字節的時候達到線速,在64字節的時候只有40000 PPS;而另外的一個路由器在所有的包長都可以達到線速,那麼這兩個路由器如果用Mbps來表示,都是200Mbps。顯然,後面的路由器的性能比第一個要強很多。由於PPS是充分反映路由器的性能指標,很多廠商都不太會宣傳。Cisco也只在內部公開這些數據。
 
2、正如第一點所說的,百兆的物理端口工作在雙工狀態下,所以計算出來的雙向速率可以達到200Mbps。包的最高轉發能力達到297618 PPS。下面是smartbits測試得到結果的界面,雙向轉發,全部線速。

3、單向轉發得到的線速是148809 PPS。我們來算一下有效的理論bps。

148809 X 64 X 8 = 76190208
84459 X 128 X8 = 86486016
45290 X 256 X 8 = 92753920
23496 X 512 X8 = 96239616
11973 X 1024 X 8 = 98082816
9615 X 1280 X 8 = 98457600
8127 X 1518 X 8 = 98694288
爲什麼結果都不是10^8呢,特別是64字節差別這麼大?我的理解是64字節發送的時候,因爲gap導致利用率不高。

雙向轉發以上數字都乘以2。

下面再給一個例子,是從思博倫的網站上下載的,對國內路由器的測試,下載網址

http://www.spirentcom.com/docume ... ine-Article-744.pdf

摘抄第12頁路由性能測試結果其中的一部分

3、單向轉發得到的線速是148809 PPS。我們來算一下有效的理論bps。

148809 X 64 X 8 = 76190208
84459 X 128 X8 = 86486016
45290 X 256 X 8 = 92753920
23496 X 512 X8 = 96239616
11973 X 1024 X 8 = 98082816
9615 X 1280 X 8 = 98457600
8127 X 1518 X 8 = 98694288
爲什麼結果都不是10^8呢,特別是64字節差別這麼大?我的理解是64字節發送的時候,因爲gap導致利用率不高。

雙向轉發以上數字都乘以2。

下面再給一個例子,是從思博倫的網站上下載的,對國內路由器的測試,下載網址

http://www.spirentcom.com/docume ... ine-Article-744.pdf

摘抄第12頁路由性能測試結果其中的一部分

由於以太網包的CRC,前導碼,GAP等,使得每個以太網的包發送時,實際上增加了大約20個字節的其他內容。由此,我們重新計算一下,得到如下的表格。
第一列是每秒單向能轉發的包數PPS,第二列是包長,第三列是上面提到的其他佔用信息,第四列是第三列和第四列之和,第五列就是第四列乘以第一列乘以8。可以看出,最後的結果在100M了。
 
 
 
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