跳转到主内容

千兆位以太网接口的理论最大吞吐量是多少?

Views:
739
Visibility:
Public
Votes:
6
Category:
ontap-9
Specialty:
perf
Last Updated:

可不使用  

适用场景

所有NetApp产品

问题解答

它取决于帧大小、但通常介于110到125 MB/秒之间

注:

  • 根据行业标准、位缩写为小写"b"、而字节(8位)缩写为大写"B"
  • 在本文中、兆位是1024 x 1024位、而不是1000 x 1000位
  • 在本文中、兆字节是指1024 x 1024字节或一个兆字节
以太网帧中有哪些内容?
帧字段 长度(以字节为单位) 以位为单位的长度(字节x 8)
引言 8 64
帧间隙 12 96
目标MAC地址 6 48
源MAC地址 6 48
协议类型 2 16
有效负载 46 368
CRC 4 32
总计 84 672

注意: 前导帧和帧间差距不是实际帧本身的一部分、而是在起始处增加16字节(128位)、必须在计算中予以考虑

如何计算帧速率?
  • 每秒帧数可计算为:
    • 速率/帧大小=每秒帧数
    • 1、000、000、000位/672位= 1、488、000帧/秒
如何计算512位(64字节)帧的最大吞吐量?
  • 最大理论吞吐量计算如下:
    • 每秒帧数x帧大小=吞吐量
    • 1、445、000帧/秒x 512位= 707 Mbps
  • 但是、我们必须包括帧大小+前言+帧间差距
    • 1、488、000帧/秒x (512位+ 64位+ 64位)= 523 Mbps
 
如何计算标准MTU (1518字节)帧的最大吞吐量?
  • 速率/帧大小=每秒帧数
  • 1、000、000、000 /(1518 + 8 + 8 = 1538字节* 8 = 12、144位)= 82、345帧/秒
  • 帧/秒*帧大小=吞吐量
  • 82、345 *(1518 + 8 + 8 = 1538)= 120.77 MB/秒或966 Mbps
  • 注意: 这些数字不包括以太网帧、IP、TCP或UDP开销、因此吞吐量会更低
如何计算巨型MTU (9000字节)帧的最大吞吐量以及TCP开销
框架部件 大小(以字节为单位)
帧大小 9000
帧间隙 12
以太网前言 8
以太网标头 14
以太网帧检查序列(FCS) 4
IP标头 20
TCP报头 20
TCP选项 12
  • 每秒帧数:
    • 以太网速度(以位为单位)/(帧大小+帧间隙+以太网前导码)
    • 1、000、000、000位/((9、000+12+8 = 9、020字节) x 8 = 72、160位)= 13、858帧/秒
  • 无开销的最大吞吐量
    • 13、858 x 72、000 = 997 Mbps
  • 前导码开销
    • 13、858 x 8 x 8 =.886
  • 帧间差距
    • 13、858 x 12 x 8 = 1.33 Mbps
  • 以太网标头开销
    • 13、858 x 14 x 8 = 1.55 Mbps
  • 以太网FCS开销
    • 13、858 x 4 x 8 =.443 Mbps
  • IP标头开销
    • 13、858 x 20 x 8 = 2.21 Mbps
  • TCP报头开销
    • 13、858 x 20 x 8 = 2.21 Mbps
  • TCP选项开销
    • 13、858 x 12 x 8 = 1.33 Mbps
  • 使用巨型帧和TCP时的千兆以太网理论吞吐量:
    • 997Mbps -.886-1.33 - 1.55 -.443 - 2.21 - 2.21 - 1.33 = 987Mbps / 8 = 123MB/秒

追加信息

  • 不使用巨型帧且使用TCP的千兆以太网的近似吞吐量约为928Mbps或116MB/秒
  • 但是、这仍然不能准确地反映现实世界中的预期情况
  • 其他因素也会影响吞吐量、例如:
    • 文件大小
    • 事务类型
    • 缓存命中/未命中
    • CPU 利用率
    • 网络利用率
    • 磁盘利用率
    • 协议(CIFS、NFS、iSCSI等)延迟/问题
    • 客户端类型
    • 内核版本
    • TCP拥塞控制
    • 数据包丢失
    • 带宽延迟产品
    • NIC配置不当
    • 无线介质

 

Sign in to view the entire content of this KB article.

New to NetApp?

Learn more about our award-winning Support

NetApp provides no representations or warranties regarding the accuracy or reliability or serviceability of any information or recommendations provided in this publication or with respect to any results that may be obtained by the use of the information or observance of any recommendations provided herein. The information in this document is distributed AS IS and the use of this information or the implementation of any recommendations or techniques herein is a customer's responsibility and depends on the customer's ability to evaluate and integrate them into the customer's operational environment. This document and the information contained herein may be used solely in connection with the NetApp products discussed in this document.