線速

達到線速標準的設備，避免了非線速設備的轉發瓶頸，稱作“無阻塞處理”。即廠商標稱交換能力大於設備上所有類型各個接口的帶寬總和的2倍（全雙工）。需要説明的是通常二層線速指的是交換能力，單位Gbps千兆比特每秒（背板帶寬單位） ；三層線速指的是包轉發率，單位Mpps百萬包/秒（million packets per second）。千兆端口的包轉發率是1.488Mpps （ 百兆端口為0.1488Mpps，其他類推）

1,000,000,000/8/（64+8+12） = 1,488,095pps （最小數據包的大小為64byte，8byte的前導符，12byte的幀間隙）

這裏的“線速”指網絡設備交換轉發能力的一個標準，而非通常所言的線速度和角速度。達到線速標準的設備，避免了非線速設備的轉發瓶頸，稱作“無阻塞處理”。即廠商標稱交換能力大於設備上所有類型各個接口的帶寬總和的2倍（全雙工）。需要説明的的是通常二層線速指的是交換能力，單位Gbps ；三層線速指的是包轉發率，單位Mpps 。

線速這一概念同時還用於繪畫藝術中，指在速描或繪畫中，線條表達運動感的能力。

LAN交換機等產品目錄中，在表示設備性能的項目裏有“線速（Wire Speed）”這麼一個説法。如“實現了線速的LAN交換機”、“支持線速從而實現高性能”等，經常在宣傳產品時使用，讓人覺得是速度快的意思，可實際上真是那麼回事嗎？今天我們就來看看“線速”這個詞。

先説一下答案，線速是指理論上線纜通過最大幀數時的狀態。也就是應該這樣來想這個詞：正如傳輸速度與吞吐量一樣，表示的不是○○Mbps這樣的速度，而是指幀通過時的狀態。

要想在傳輸速度一定的線路中處理儘可能多的幀，必須要使幀最小。如果是以太網，MAC幀最小為64B，這種64B的幀最大限量通過線纜的狀態就是“線速”。那麼具體而言到底有多少幀通過呢？10M以太網1秒為1萬4881個，100M以太網為10M的10倍--14萬8810個。

在LAN交換機之類的產品目錄中所説的“支持線速”，表示的是：線纜中流過的幀數理論上支持最大幀數。LAN交換機負責傳送接收到的每一個幀。其處理過程是：首先找到幀上記錄的接收MAC地址，然後判斷這個接收MAC地址的計算機位於哪個端口，最後向這個端口發送幀。一句話，平時所説的“傳輸處理”，其實指的就是LAN交換機做的這些工作。

如何提高處理速度取決於LAN交換機的性能。在線速狀態下，也就是LAN交換機接收了單位時間裏線路處理的最大幀數的狀態下，只要能毫無延遲地處理幀，就可以説這一LAN交換機具備了充分的處理性能，這就是“支持線速”的意思。

另外，LAN交換機的所有端口都以線速接收幀，並能無延遲地處理被稱為“無阻塞（Nonblocking）”，之所以這樣叫是因為設備內部沒有等待處理的幀（沒有阻塞）。

瞭解這些用語，在研究設備性能時應該能起到參考作用 ^[1]  。

交換機的背板帶寬，是交換機接口處理器或接口卡和數據總線間所能吞吐的最大數據量。背板帶寬標誌了交換機總的數據交換能力，單位為Gbps，也叫交換帶寬，一般的交換機的背板帶寬從幾Gbps到上百Gbps不等。一台交換機的背板帶寬越高，所能處理數據的能力就越強，但同時設計成本也會越高。

一般來講，計算方法如下:

1）線速的背板帶寬

考察交換機上所有端口能提供的總帶寬。計算公式為端口數*相應端口速率*2（全雙工模式）如果總帶寬≤標稱背板帶寬，那麼在背板帶寬上是線速的。

2）第二層包轉發線速

第二層包轉發率=千兆端口數量×1.488Mpps+百兆端口數量*0.1488Mpps+其餘類型端口數*相應計算方法，如果這個速率能≤標稱二層包轉發速率，那麼交換機在做第二層交換的時候可以做到線速。

3）第三層包轉發線速

第三層包轉發率=千兆端口數量×1.488Mpps+百兆端口數量*0.1488Mpps+其餘類型端口數*相應計算方法，如果這個速率能≤標稱三層包轉發速率，那麼交換機在做第三層交換的時候可以做到線速。