2024年5月27日发(作者：鲜于心)
交换机的背板带宽，交换容量，包转发率量详解
知识储备
（一）K、M、G
bps（kbit/s）就是bitspersecond，涉及的是传输速率，k表示1000，M表示
1000000，G表示1000000000，如1kbps=1000bps正确。在实际应用中，常用的
数据传输速率的单位有：kbit/s，Mbit/s，Gbit/s。其中：kbit/s=10
3
bit/s，
1Mbit/s=10
6
bit/s，1Gbit/s=10
9
bit/s
而涉及存储量（文件大小）以8bit字节计时才用k表示1024，M表示1024x1024，
G表示1024x1024x1024。
（二）背板带宽与交换容量
背板带宽：
交换机背板总线或交换矩阵的总吞吐能力，如同高速公路的设计总宽度。
交换容量：
某种引擎在某种机箱上能发挥出来的最大交换能力，如同高速公路实际可用的车
道宽度，比设计总宽度更有参考价值。交换容量可以看做是交换机当前的一个整
体性能指标，而背板带宽则说明了该机框具备的未来性能提升的空间。
但是在好多产品技术手册上，常将两者等同。
一、背板带宽
1.交换机背板带宽含义
第 1 页 共 8 页
交换机的背板带宽也叫背板容量，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，
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。
2.交换机的内部结构
背板带宽资源的利用率与交换机的内部结构息息相关。目前交换机的内部结构主
要有以下几种：
一是共享内存结构，这种结构依赖中心交换引擎来提供全端口的高性能连接，由
核心引擎检查每个输入包以决定路由。这种方法需要很大的内存带宽、很高的管
理费用，尤其是随着交换机端口的增加，中央内存的价格会很高，因而交换机内
核成为性能实现的瓶颈。
二是交叉总线结构，它可在端口间建立直接的点对点连接，这对于单点传输性能
很好，但不适合多点传输。
三是混合交叉总线结构，这是一种混合交叉总线实现方式，它的设计思路是，将
一体的交叉总线矩阵划分成小的交叉矩阵，中间通过一条高性能的总线连接。其
优点是减少了交叉总线数，降低了成本，减少了总线争用；但连接交叉矩阵的总
线成为新的性能瓶颈。
3.线性无阻塞传输
第 2 页 共 8 页
2024年5月27日发(作者：鲜于心)
交换机的背板带宽，交换容量，包转发率量详解
知识储备
（一）K、M、G
bps（kbit/s）就是bitspersecond，涉及的是传输速率，k表示1000，M表示
1000000，G表示1000000000，如1kbps=1000bps正确。在实际应用中，常用的
数据传输速率的单位有：kbit/s，Mbit/s，Gbit/s。其中：kbit/s=10
3
bit/s，
1Mbit/s=10
6
bit/s，1Gbit/s=10
9
bit/s
而涉及存储量（文件大小）以8bit字节计时才用k表示1024，M表示1024x1024，
G表示1024x1024x1024。
（二）背板带宽与交换容量
背板带宽：
交换机背板总线或交换矩阵的总吞吐能力，如同高速公路的设计总宽度。
交换容量：
某种引擎在某种机箱上能发挥出来的最大交换能力，如同高速公路实际可用的车
道宽度，比设计总宽度更有参考价值。交换容量可以看做是交换机当前的一个整
体性能指标，而背板带宽则说明了该机框具备的未来性能提升的空间。
但是在好多产品技术手册上，常将两者等同。
一、背板带宽
1.交换机背板带宽含义
第 1 页 共 8 页
交换机的背板带宽也叫背板容量，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，
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。
2.交换机的内部结构
背板带宽资源的利用率与交换机的内部结构息息相关。目前交换机的内部结构主
要有以下几种：
一是共享内存结构，这种结构依赖中心交换引擎来提供全端口的高性能连接，由
核心引擎检查每个输入包以决定路由。这种方法需要很大的内存带宽、很高的管
理费用，尤其是随着交换机端口的增加，中央内存的价格会很高，因而交换机内
核成为性能实现的瓶颈。
二是交叉总线结构，它可在端口间建立直接的点对点连接，这对于单点传输性能
很好，但不适合多点传输。
三是混合交叉总线结构，这是一种混合交叉总线实现方式，它的设计思路是，将
一体的交叉总线矩阵划分成小的交叉矩阵，中间通过一条高性能的总线连接。其
优点是减少了交叉总线数，降低了成本，减少了总线争用；但连接交叉矩阵的总
线成为新的性能瓶颈。
3.线性无阻塞传输
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