기가 메가의 차이점

 

 

1 Giga bit/sec 의 인터페이스를 처리 하는데 필요한 용량 및

백플레인과 패킷 처리 용량의 차이점

 

가. 백플레인은 라우터에서 처리 가능한 자체적인 처리 용량이며, 즉 트래픽이

흘러 갈수 있는 길과 같은 역할을 합니다. 반면에 패킷 처리 용량은 패킷을

얼마나 source 에서 destination 까지 까지 전달을 할수 있는가 하는 처리 용량

입니다.

나. 1 Gbps 는 1 billion  이며, one thousand million 입니다

    1,000,000,000 입니다.

    ( 참조로 ,G 는 giant 라는 말에서 유래됨 10의 9승 임,  Mega  는 10 의 6승

, kilo- 는 10의 3승 임,

(큰숫자 10의 12승은  tera  = 영문 trillion 이라고 부른다, 10의 15승은 peta 임 )  

* 킬로(kilo), 메가(maga), 기가(giga), 테라(teta), 페타(peta) 엑사 (exa)

* 작은 단위 -  데시(deci 10의 - 1승,) 센티(cendi 10의 -2승), 밀리(mili 10의 - 3) ,

마이크로(micro 10의 - 6승) 나노( nano 10의 - 9승) , 피코 (pico 10의 - 12승) 다.

다. 계산 수식

 최대 rate

= 전송 속도( MAC transmit bit rate ) / (preamble + frame length,+ interframe gap)  =e 1000,000,000 / 672 = 1.488 Mpps

* 해석: 초당 전송 속도 / 프레임 길이를 하면 되는데

즉 한 프레임 길이는 64 byte * 8 = 512 bit 가 한프레임 길이 이므로

 1.953 M pps 로 생각되는데

( 최소 사이즈로 64 바이트를 전송할대 1 byte = 8 bit 임 )

실제로 전송이 될때는 프레임 별로 pramble 이 붙고,interframe gap 역시도

 붙어서 전송이 되므로, 해당 사항을 적용을 하면 된다

*  pramble = 8 byte * 8 = 64 bit

* inter frame gap 12 byte * 8 = 96 bits

그러므로 적용하면 512+64+96 = 672

 

>>> 참조한 내용 : spirent communications white paper

How to test 10Gigabit Ethernet performance ? pdf 자료

 

>> 이더넷 최소 패킷 사이즈는 64 바이트 ( 46 바이트의 데이터 + 헤더  18 BYTE: 출발지 및 도착치 MAC 주소12BYTE, 타입 2BYTE, ,  FCS 4 BYTE 까지 적용한 것 이더넷 프레임크기중

, SOF 1 + 프리앰블 7 BYTE ,는제외됨 )

 그리고 길이 계산에서 제외된 프리엠블과 SOF 8 BYTE  를 BIT 로 환산하고

그리고 10Mbps 의 데이터 전송속도에서  802.3 이더넷 규격에서 보장해주어야할 프레임 사이 간격인

 9.6 µs inter-frame gap 을 byte 로 환산하면 12 byte 임 .

라. 그러므로 24 포트 기가 포트가 wire speed 가 도출되기 위해서는

패킷 처리 용량은 1.488 * 24 = 35.712 Mpps 가 필요하며

백플레인은 양방향으로 처리 되므로 1G * 24 port * 2 (양방향) = 48 Gbps

 

 

 

라. 그러므로 24 포트 기가 포트가 wire speed 가 도출되기 위해서는

패킷 처리 용량은 1.488 * 24 = 35.712 Mpps 가 필요하며

백플레인은 양방향으로 처리 되므로 1G * 24 port * 2 (양방향) = 48 Gbps

 

마. (참조 : 계산 결과를 적용할수 없지만 단순히 외형상 수치를 계산하면 )

즉 다른 계산 방법 ( 비록 pramble 이 붙고,interframe gap 을 적용하지

않아서 실제 적용가능한 수치와 차이가 있지만 )

단순한 각각 패킷에 대한 계산 수식을 적용하면

 > 1 Gbps = 1000 M bit/sec , 1 byte = 8 bit 이므로 8로 나누면 125 M BYTE/sec

  1 패킷이 64byte  이므로 64 byte  로 나누면 125/64 = 1.953 Mpps 입니다

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 IPv6 에서는 이더넷 최소 패킷 사이즈는 76 바이트 입니다

이유는, RFC 의 이더넷에서의 프레임 길이 최소 기준을 확인해서

정리가 필요합니다.

 

 

 

-------------- 기존의 참조할 계산 수식 ---------------

이더넷이 아닌경우에 단순 계산을 할 때 계산 수식  

1. 1Mpps 의 패킷 처리 용량 ? :

 a 1 packet = 64 byte 라고 할 때 ( 또한 1byte = 8 bit )

그러므로 1 Mpps = 64 M byte/sec( 1*64 바이트)

 = 512 M bit/sec ( 64 * 8 )  = 즉 512 Mbps 까지 처리가능

즉 일반적인 시리얼 라인의경우 2 M bps  (E1) 회선은 자체적으로

 처리는 가능하다.

 

cf. 영상 신호의 경우 H.323 의 경우  188 byte  또는 이보다 작거나 큰 크기로

    1 packet 의 크기를 잡는다.

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** 관련 글)

처음 제가 자료를 정리 할때는 여러가지 준비를 하면서

어렵게 정리했던 내용입니다...

기술은 사람을 행복하게 만들기 위해서 있는것이라고 합니다,

 기술을 서로 공유하여 세상을 행복하게 만들어 내는데 도움이 되었으면 하네요...^^

[출처] 1 Giga bit/sec 의 인터페이스를 처리 하는데 필요한 용량|작성자 호랭이