Bits par seconde vs. Paquets par seconde

Dernièrement, je vérifiais les fiches techniques de plusieurs modèles de commutateurs de différents fournisseurs. Pour un commutateur donné, les fournisseurs publient quelques chiffres qui, à mon avis, constituent une mesure de la capacité / des performances du commutateur:

• Une valeur est toujours mesurée en paquets par seconde
• L'autre est toujours mesurée en bits par seconde

Bien que différents vendeurs utilisent des noms différents pour les chiffres, il semble que la signification soit toujours la même.

J'aimerais comprendre trois choses:

1. Quelle est la signification exacte de chaque figure?
2. Quelle est la différence entre eux?
3. Quand devrais-je me concentrer sur chaque valeur pour l'évaluation du commutateur?

Je veux juste mentionner brièvement la réalité des mathématiques marketing lorsque vous examinez les fiches techniques des fournisseurs. Il est très courant pour les fournisseurs de compter deux fois la capacité en bps ou en pps lorsque vous utilisez des liaisons en duplex intégral. Par exemple, le Catalyst 6500 de Cisco a un superviseur 720. 720 est utilisé car il est commercialisé avec une capacité réseau de 720 Gbps.

Mais ... si vous demandez comment Cisco calcule 720 Gbps, la réponse est la suivante:

• 80 Gbps de tissu par emplacement multiplié par 9 emplacements dans un châssis

Le problème ici est que leur structure n’est qu’une structure full-duplex de 40 Gbps ... Cependant, Cisco comptabilise les entrées et les sorties dans le nombre 720G, même s’il n’a pas de sens de le faire. Il faut parfois être prudent et vérifier comment appliquer les chiffres de la documentation des vendeurs à la réalité.

Presque tous les fournisseurs tordent les chiffres marketing comme celui-ci, et je ne choisis le Cat6500 que parce que je connais très bien la plate-forme. Ce n'est pas une condamnation de Cisco ou du Cat6500 (pour lequel je suis passionné).

Quelle est la signification exacte de chaque figure? Quelle est la différence entre eux?

• bps
  • Nombre de bits de données par seconde pouvant être traités sans perdre de données. Les bps sont presque toujours mesurés à l’aide de charges utiles Ethernet de 1500 octets (ou potentiellement plus grandes).
  • bps est fréquemment utilisé pour mesurer la capacité de composants interconnectant plusieurs cartes de visite ou ports au sein d'un châssis (comme une structure de commutateur). Parfois, un moteur de traitement central peut avoir une limite en bps ...
• pps
  • Nombre de paquets de données par seconde pouvant être traités avant de supprimer des données; pps est toujours mesuré en utilisant les plus petites tailles de paquets possibles.
  • pps est fréquemment utilisé lors de la mesure de composants cherchant dans un en-tête de paquet (pour une adresse IP, une adresse MAC, une valeur DSCP, etc.). Par exemple, la capacité des processeurs de routage et de commutation est mesurée en pps.

Quand devrais-je me concentrer sur chaque valeur pour l'évaluation du commutateur?

Il existe un moment et un lieu pour ce type d'analyse, mais la plupart des utilisateurs n'utilisent qu'une infime fraction de leur capacité en pps / bps de commutateur, à moins qu'il s'agisse d'un commutateur situé au sommet d'un rack dans un centre de données occupé ou d'un commutateur central pour les moyennes et grandes entreprises. fournisseur de services POP.

Même dans ce cas, le personnel des ventes des fournisseurs peut ne pas être intéressé à souligner les limitations du produit ou ne pas bien comprendre les limites elles-mêmes. En outre, les nombres de paquets par seconde changent souvent en fonction des fonctionnalités, ou de la combinaison de fonctionnalités que vous activez. Rien ne remplace réellement quelques bons cas de test et les performances de la boîte avec la combinaison de fonctionnalités dont vous pensez avoir réellement besoin.

En raison des variations et des jeux que les utilisateurs peuvent jouer avec des chiffres dans les fiches techniques, la chose la plus importante que vous puissiez demander au fournisseur est " montrez-moi comment vous avez calculé les nombres en bps et en pps pour ce composant ".

Cela dit, les fonctionnalités matérielles et logicielles sont tout aussi importantes, ou plus importantes, que les nombres bps / pps de type drag-race ... J'inclus un petit échantillon d'éléments que vous voudrez peut-être examiner ... c'est très subjectif. ..

• Sur les moteurs de transfert (normalement mesuré en pps)

  • Additionnez la bande passante d'un nombre moyen de ports de châssis et recherchez la taille moyenne des paquets (au taux de non-abandon annoncé) avec les fonctionnalités activées et désactivées (comparez les modifications possibles de ces chiffres).
  • Agrégation des performances pps IPv4 / IPv6 / MPLS (ces chiffres peuvent changer en fonction de la plate-forme ou des combinaisons de fonctionnalités utilisées)
  • Limites de la règle ACL (sur le nombre d'ACE, les champs d'en-tête sur lesquels vous pouvez filtrer, les compteurs, etc.)
  • Nombre total de préfixes / adresses mac pris en charge dans HW et dans DRAM
  • MIB SNMP pris en charge
  • Modes et fonctionnalités QoS pris en charge, ainsi que la facilité avec laquelle vous pouvez intégrer ces fonctionnalités QoS au reste de votre réseau.
  • Routage des temps de basculement du processeur
  • Disponibilité et fiabilité des mises à niveau logicielles en service
  • Le système d'exploitation a-t-il des composants logiciels modulaires?
  • Les vlans sont-ils localement significatifs pour une interface ou la boîte a-t-elle une utilisation globale de vlan?

• connexions de tissu / carte linecard / ASIC de carte linec (normalement mesurées en bps)

  • Coût moyen par port 1GE ou 10GE
  • Nombre de ports et ratios de surabonnement de la carte de visite
  • Taille de la linecard et du tampon de port
  • Indique si le commutateur prend en charge la contre-pression d'entrée des cartes de visite, si le port de la structure de sortie est encombré
  • Réplication multicast Ingress vs Egress

Habituellement, le débit vous est présenté en Mbps (M-bits / s) et en Mpps (M-paquets / s). Ceux-ci sont considérés comme des numéros de débit de fond de panier ou de boîte. Les supports marketing présentent généralement les chiffres sous leur meilleur jour, ce qui correspond dans des conditions idéales à des paquets volumineux de 1500 octets de long. Un débit réaliste peut être obtenu dans des conditions de test utilisant Internet Mix (IMIX) où les longueurs de paquets et les protocoles varient.

1. Mbps vs Mpps - "M" inclus car les nombres sont souvent indiqués x 10 ^ 6 - est simplement la différence entre la capacité de commutation ou de traitement "bit" et "paquet" brute. Lorsque la commutation matérielle est possible, les nombres supposent les meilleures conditions dans lesquelles la commutation de processus (conversion en processeur) ne est pas nécessaire pour chaque paquet.
2. Puisque les grandes trames (pas les Jumbos) ont une charge utile de 1500 octets, ce 1 paquet de 1500 octets x 8 bits / octet = 12 000 bits.
3. Le Mbps vous indique la capacité de commutation de bits lors de l'agrégation de toutes les interfaces. Le Mpps vous aide à comprendre combien de paquets d'agrégats peuvent être traités. Tout cela peut être changé si vous envisagez quelque chose comme des modules de commutation Cisco avec DFC.

Pour ajouter aux bonnes réponses données par @generalnetworkerror et @MikePennington

Les pps et les bps rapportés dans les feuilles de données sont des nombres idéalisés. Non seulement les bps sont-ils souvent comptés en double (le double comptage vient du fait que pour prendre en charge une interface à 10 Gbps, vous aurez besoin d'une bande passante mémoire de 20 Gbps; être déroutant pour l'acheteur), comme Mike a expliqué.

Mais ils, en particulier pps, sont également idéalisés pour un scénario de définition du terme "typique" par le fournisseur. Ce scénario a beaucoup moins d'incidence sur les périphériques de type commutateur (catalyseur Cisco, Juniper, Force10, Brocade), car ils ont tendance à fonctionner en temps constant. Périphériques de type ASIC pour la recherche. De plus, les périphériques de type routeur (Cisco ASR9k, Juniper MX, Alcatel SR) ont tendance à fonctionner car ils ont tendance à faire fonctionner NPU, qui est proche de la CPU normale dans la conception, ce qui prend un temps variable.

Cette fonctionnalité inhérente est exploitée lorsque les fournisseurs achètent des tests "vérifiés par une tierce partie", comme Cisco pourrait payer Miercom pour tester Cisco + Juniper et que Juniper pourrait payer EANTC pour tester Cisco + Juniper.
Ces ingénieurs EANTC et Miercom reçoivent des informations privilégiées sur les deux plates-formes. Ils les utilisent pour montrer comment une plate-forme (un client payant) surpasse une autre plate-forme. Parce qu'ils choisissent des cas de test qui ciblent les compromis dans le scénario idéalisé choisi par ce fournisseur.

Heureusement, rarement dans les périphériques de type commutateur, les pps ou les bps deviendront un problème pour vous, il est beaucoup plus probable que vous soyez piqué, par exemple, par la micro-éclatement (conséquence de petits tampons) avant même que les plates-formes ne dépassent les limites bps / pps.
Plus généralement, les pps et les bps vous affectent dans les boîtiers bas de gamme exécutant des CPU COTS, c’est-à-dire des boîtiers logiciels, tels que Cisco ISR, une branche Juniper SRX ou des pare-feu.

En termes très génériques et approximatifs, bps mesure la bande passante de la mémoire et pps les performances de recherche (vitesse de la «CPU»)

D'accord avec les énoncés ci-dessus, sachez également que chaque fournisseur fausse un peu ses statistiques. En d'autres termes, cochez Enable PAT, de simples règles de pare-feu, des listes de contrôle d'accès, la qualité de service et vous constaterez que ces chiffres peuvent même parfois être divisés par deux - cela est souvent dû à la capacité de traitement d'un périphérique réseau et chaque service exécuté sur un périphérique réseau nécessite un certain temps. quantité de ressources CPU. PPS et BPS ne sont pas toujours les meilleures statistiques à utiliser.

Lorsque vous envisagez votre mise à niveau, voyez ce que vous utilisez actuellement. SNMP (Simple Network Management Protocol) peut vous aider à atteindre cet objectif. Laissez de la marge à la croissance en mettant à niveau votre environnement pour atteindre moins de 50% de bande passante sur l'utilisation actuelle du réseau sur le nouvel appareil et moins de 40% d'utilisation du processeur.