FAQ-如何计算路由器物理接口的有效带宽

发布时间:  2014-05-23 浏览次数:  112 下载次数:  0
问题描述

  NE40E的设备使用display interface GigabitEthernet X/X/X看到的带宽利用率与网管看到的bit/s统计值不一致。本案例详细说明ETH、POS和WAN口的带宽利用率计算方法。

处理过程
根因
解决方案

接口下显示的统计如下:
GigabitEthernet6/0/0 current state : UP                                
Line protocol current state : UP                                       
------------------------                                               
Statistics last cleared:never                                          
    Last 300 seconds input rate: 347650184 bits/sec, 329054 packets/sec
    Last 300 seconds output rate: 346222216 bits/sec, 338106 packets/sec       此处为网管获取的带宽统计
    Input: 11326615311702 bytes, 85766103340 packets                   
    Output: 11280078109383 bytes, 88125334880 packets                  
    Input:                                                             
      Unicast: 85766103340 packets, Multicast: 0 packets               
      Broadcast: 0 packets, JumboOctets: 0 packets                     
      CRC: 0 packets, Symbol: 0 packets                     
      Overrun: 0 packets, InRangeLength: 0 packets                     
      LongPacket: 0 packets, Jabber: 0 packets, Alignment: 0 packets   
      Fragment: 0 packets, Undersized Frame: 0 packets                 
      RxPause: 0 packets                                               
    Output:                                                            
      Unicast: 88124880620 packets, Multicast: 454042 packets          
      Broadcast: 218 packets, JumboOctets: 0 packets                   
      Lost: 0 packets, Overflow: 0 packets, Underrun: 0 packets        
      System: 0 packets, Overrun: 0 packets                            
      TxPause: 0 packets                                               
      Unknown Vlan: 0 packets                                          
    Input bandwidth utilization  :   40%                               
    Output bandwidth utilization :   40%
 

  根据Ethernet的CSMA/CD的工作原理,报文在发送之前,要先侦听一段时间(IPG),如果在这段时间内线路空闲,则可以发送;以太网帧前有8个字节的前导码,其中7个字节为AA用于与接收端同步;第8个字节为AB,用于定界,标明从现在开始后面的内容真正的是以太帧了。
  因此一个完整的以太报文,还会包含20字节(12帧间隙+8前导码)的开销。这20个字节会在子卡的MAC层终结,不会上送给接口板的NP。


  接口下bits/sec是对收到的有效报文的统计,不包含帧间隙和前导码。而bandwidth utilization计是对当前接口带宽利用率的统计,包含帧间隙和前导码。因此两者的换算关系如下:
  bandwidth utilization = [(bits/sec) +  (packets/sec) * 8bit * 20Byte] / 接口带宽

  因此,
1 ETH接口的有效带宽为: 
    [L/(L+20)]*接口带宽;
    其中,L为报文长度,10G LAN口的接口带宽为10e10bit/s。
  可见,ETH接口的有效带宽与当前的报文长度有关,报文长度越长,有效带宽利用率越高。 
 
2 对于POS接口,我们通常说是10G,但实际上的接口带宽是9.95328G/s,那么它的有效带宽是多少呢?
  与ETH的每个报文都有20字节的开销不同,POS接口的开销是固定的26/27,因此POS接口有效带宽为:
    (26/27)*接口带宽;

3 对于10G WAN口,相当于是把10G的ETH报文封在了POS的SDH帧中,它的开销中包含了ETH、POS以及其他开销,因此有效带宽会更低。
  先模拟一次WAN口收包的过程,如下
  第一步:子卡MAC从NP收到的ETH报文,添加帧间隙和前导码;
  第二步:在MAC中的PCS层做64/66B转化,把8个字节组成的64个bit转化成66bit;
  第三步:在MAC中的WIS层把已转成66bit的数据封装到SDH帧中发送。
  完成。
  由上可知,WAN接口的有效带宽为:
    (26/27) * (64/66) * [L/(L+20)] * 接口带宽;
  10G WAN口的接口带宽与POS口一致,都是9.95328G/s。

    
  


                          

建议与总结

总结:
1 10G ETH接口的有效带宽为: 
    [L/(L+20)] * 10G/s; 
     
2 10G POS接口的有效带宽为:
    (26/27)* 9.95328G/s;

3 10G WAN接口的有效带宽为:
    (26/27) * (64/66) * [L/(L+20)] * 9.95328G/s;

其中,L为报文长度。

 

END