线速

网络设备交换转发能力的标准

这里的“线速”指网络设备交换转发能力的一个标准，而非通常所言的线速度和角速度。

概念

达到线速标准的设备，避免了非线速设备的转发瓶颈，称作“无阻塞处理”。即厂商标称交换能力大于设备上所有类型各个接口的带宽总和的2倍（全双工）。需要说明的是通常二层线速指的是交换能力，单位Gbps千兆比特每秒（背板带宽单位）；三层线速指的是包转发率，单位Mpps百万包/秒（million packets per second）。千兆端口的包转发率是1.488Mpps （百兆端口为0.1488Mpps，其他类推）

1,000,000,000/8/（64+8+12） = 1,488,095pps （最小数据包的大小为64byte，8byte的前导符，12byte的帧间隙）

简介

这里的“线速”指网络设备交换转发能力的一个标准，而非通常所言的线速度和角速度。达到线速标准的设备，避免了非线速设备的转发瓶颈，称作“无阻塞处理”。即厂商标称交换能力大于设备上所有类型各个接口的带宽总和的2倍（全双工）。需要说明的的是通常二层线速指的是交换能力，单位Gbps ；三层线速指的是包转发率，单位Mpps 。

应用

线速这一概念同时还用于绘画艺术中，指在速描或绘画中，线条表达运动感的能力。

LAN交换机等产品目录中，在表示设备性能的项目里有“线速（Wire Speed）”这么一个说法。如“实现了线速的LAN交换机”、“支持线速从而实现高性能”等，经常在宣传产品时使用，让人觉得是速度快的意思，可实际上真是那么回事吗？今天我们就来看看“线速”这个词。

先说一下答案，线速是指理论上线缆通过最大帧数时的状态。也就是应该这样来想这个词：正如传输速度与吞吐量一样，表示的不是○○Mbps这样的速度，而是指帧通过时的状态。

要想在传输速度一定的线路中处理尽可能多的帧，必须要使帧最小。如果是以太网，MAC帧最小为64B，这种64B的帧最大限量通过线缆的状态就是“线速”。那么具体而言到底有多少帧通过呢？10M以太网1秒为1万4881个，100M以太网为10M的10倍--14万8810个。

在LAN交换机之类的产品目录中所说的“支持线速”，表示的是：线缆中流过的帧数理论上支持最大帧数。LAN交换机负责传送接收到的每一个帧。其处理过程是：首先找到帧上记录的接收MAC地址，然后判断这个接收MAC地址的计算机位于哪个端口，最后向这个端口发送帧。一句话，平时所说的“传输处理”，其实指的就是LAN交换机做的这些工作。

如何提高处理速度取决于LAN交换机的性能。在线速状态下，也就是LAN交换机接收了单位时间里线路处理的最大帧数的状态下，只要能毫无延迟地处理帧，就可以说这一LAN交换机具备了充分的处理性能，这就是“支持线速”的意思。

另外，LAN交换机的所有端口都以线速接收帧，并能无延迟地处理被称为“无阻塞（Nonblocking）”，之所以这样叫是因为设备内部没有等待处理的帧（没有阻塞）。

了解这些用语，在研究设备性能时应该能起到参考作用。

线速计算

交换机的背板带宽，是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。背板带宽标志了交换机总的数据交换能力，单位为Gbps，也叫交换带宽，一般的交换机的背板带宽从几Gbps到上百Gbps不等。一台交换机的背板带宽越高，所能处理数据的能力就越强，但同时设计成本也会越高。

一般来讲，计算方法如下:

1）线速的背板带宽

考察交换机上所有端口能提供的总带宽。计算公式为端口数*相应端口速率*2（全双工模式）如果总带宽≤标称背板带宽，那么在背板带宽上是线速的。

2）第二层包转发线速

第二层包转发率=千兆端口数量×1.488Mpps+百兆端口数量*0.1488Mpps+其余类型端口数*相应计算方法，如果这个速率能≤标称二层包转发速率，那么交换机在做第二层交换的时候可以做到线速。

3）第三层包转发线速

第三层包转发率=千兆端口数量×1.488Mpps+百兆端口数量*0.1488Mpps+其余类型端口数*相应计算方法，如果这个速率能≤标称三层包转发速率，那么交换机在做第三层交换的时候可以做到线速。