Cosas a tener en cuenta al comprar un switch: capacidad de conmutación y forwarding performance

jogofus

2 sept

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Está muy extendido que, a mayor número de puertos y mayor velocidad de los mismos, mejor es el switch.

Aunque generalmente suele ir de la mano, no siempre es una respuesta tan acertada.

La mejor forma de comprobarlo es poniendo dos switches con los mismos puertos y mismas velocidades a funcionar con el mismo flujo de trabajo. Uno crea cuello de botella, el otro no. ¿Por qué?

Capacidad de conmutación: ¿qué es?

La capacidad de conmutación indica cuánto tráfico puede transportar internamente la arquitectura de conmutación del switch.

Se expresa generalmente en Gbps o Tbps.

Si en un datasheet nos encontramos con:

Switching capacity: 176 Gbps

Significa que la arquitectura interna del switch puede manejar hasta 176 Gbit/s de tráfico agregado, bajo las condiciones definidas por el fabricante.

Por ejemplo:

Si tenemos un switch con 48 puertos a 1Gbps y 4 a 10Gbps, la capacidad máxima sería:

48 x 1 + 4 x10 = 88 Gbps

Pero al tratarse de full-duplex, pudiendo transmitir y recibir a la vez:

88 x 2 = 176 Gbps

Forwarding perfomance

El forwarding performance mide cuántos paquetes por segundo puede procesar el switch.

Se expresa normalmente como Mpps (million packets per second)

Podemos sacar el troughput del switch mediante la siguiente fórmula:

troughput = PPS x PacketSize x 8

Así que si tenemos 100 Mpps y paquetes de 1500 bytes (MTU estándar), tendremos que:

Pero si utilizamos paquetes de 64 bytes:

Si queremos saber cuantos paquetes se necesitan para saturar un puerto utilizaremos la fórmula para ethernet de:

Donde:

R=velocidad del puerto en bits
L=tamaño de trama Ethernet en bytes
8 bytes = preámbulo(7) + SFD(1)
12bytes = IFG(12). El IFG no forma parte de la trama pero sí consume tiempo del enlace.

Por lo que para 1518 bytes tendríamos que hacer uso de 81,275 Kpps, mientras que para 64 bytes se necesitarían 1,488 Mpps.

Cálculo de uplink: mejores prácticas

Las mejores prácticas de diseño de Cisco para los switches se basa en los niveles de sobresuscripción de los equipos, que es la cantidad de puertos de usuario final que funcionando a velocidades wire-rate que pueden transmitir de manera simultánea a través de un enlace de uplink.

Los niveles de sobresuscripción, considerados en los diseños de Cisco son:

De 1:1 a 20:1 para redes con un nivel de tráfico bajo.
De 10:1 a 20:1 para redes con un nivel de tráfico medio-bajo, que utilizan la mayor parte del tiempo aplicaciones típicas.
de 4:1 a 12:1 para redes empresariales con nivel de tráfico medio-alto.
De 5:1 a 10:1 en redes empresariales con tráfico de servidores virtuales.
De 1:1 a 4:1 para redes de datacenters.

Se debe cumplir la relación indicada en la ecuación: