Capacidade de Comutação (Switch Fabric) e Wire Speed
Sempre que vamos realizar a implementação de um novo switch na infraestrutura, nos deparamos com algumas informações técnicas no datasheet que acabam gerando uma certa confusão.
Isso ocorre porque os fabricantes variam as nomenclaturas para a mesma coisa. A Capacidade de Comutação, Backplane, Switch Fabric ou Switching Bandwidth refere-se à largura de banda do barramento do equipamento, onde todas as portas estão conectadas.
Todos esses termos indicam a capacidade de processamento que o switch vai conseguir realizar. Vamos detalhar um pouco mais essa informação para facilitar o entendimento.
Configuração do Switch:
24 portas de 1 Gb mas como ela é Full-Duplex vai se transformar em 48 Gb porque o tráfego tem fluxo simultâneo.
24 x 1 Gb x 2 (Full-Duplex) = 48 Gb
4 portas de 10 Gb mas como ela é Full-Duplex vai se transformar em 80 Gb porque o tráfego tem fluxo simultâneo.
4 x 10 Gb x 4 (Full-Duplex) = 80
Total: 128 Gb que é a capacidade de comutação do switch.
Forwarding Rate (Taxa de Encaminhamento)
Outra configuração que gera muita confusão é o Forwarding Rate (Taxa de Encaminhamento), que aparece como Mpps (Million Packets per second/Milhões de Pacotes por Segundo).
Vamos usar como exemplo um switch que em seu datasheet descreve “Encaminhamento de até 95 Mpps“. Isso significa que:
Se temos pacotes de 64 bytes (tamanho mínimo do padrão Ethernet), teremos um throughput de 48,64 Gbps.
A fórmula é: capacidade de encaminhamento de pacotes x tamanho do pacote x oito. Assim, obteremos o número em bits para fazermos a conversão até Gbps. O cálculo de Mpps para Gbps é bem fácil, analise a conta abaixo:
95.000.000 x 64 x 8 = 48.640.000.000 bps
48.640.000.000 / 1.000 = 48.640.000 Kbps
48.640.000 / 1.000 = 48.640 Mbps
48.640 / 1.000 = 48,64 Gbps
O resultado da conta foi bem inferior à capacidade de comutação de 128 Gbps porque levamos em consideração o menor tamanho de um pacote. No entanto, se você calcular com o valor máximo permitido pelo equipamento (confira o datasheet), verá que o resultado é diferente.
Wire Speed
Wire Speed ou non-blocking é quando o processamento (em hardware) dos pacotes no chipset dedicado a comutação (onde as portas estão conectadas) tem a largura igual ou maior do que a soma das portas. Isso significa que mesmo com todas as portas trabalhando em sua capacidade máxima o blackplane não irá bloquear o tráfego.
E aí você se pergunta: E quando o CPU do switch irá realmente trabalhar?
Basicamente em três momentos:
1 – Para aprender um novo Endereço MAC;
Quando conectamos um novo dispositivo ao switch, o CPU entra em ação para montar a tabela de Endereços MAC, após realizar esse trabalho toda a comunicação que ocorrer será feita via hardware no chipset.
2 – Quando usamos uma VLAN com Endereço IP ou Gerência;
Aqui acontece sempre que vamos nos conectar via SSH/Telnet, Monitoramento com SNMP etc.
3 – Mensagem de Controle dos Protocolos.
Um exemplo bem simples é o BPDU utilizado pelo STP (Spanning Tree) para verificar se existe loop na rede ou mudança na topologia.
Citando outros protocolos que tem mensagem de controle temos o LACP, OSPF (Hello), MPLS (Hello), EAPS (Health Check).
Para críticas, dúvidas e sugestões, envie um e-mail para erick{“arrob4”}erickandrade.com.br.
