吞吐率理论值的计算.docx
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吞吐率理论值的计算
第五章吞吐率理论值的计算
5.1以太网链路吞吐率理论值
相关的内容在1.3中提到过。
公式：
每秒钟传输的帧的个数＝速率/[8×（帧长＋8）＋96]
公式中，第一个“8”表示“1个字节有8比特”，第二个“8”表示“8个字节的前同步码字段”，“96”表示“96比特的帧间距”。
把“速率＝100000000（即100M）”和“帧长＝64”带入公式，就可以算出“每秒钟发送的数据包的个数＝148810”。
下表是100M以太网链路吞吐率理论值。
帧长（单位：
字节）
速率（单位：
Mbits/s）
每秒钟传输的帧的个数（单位：
frames）
1518
100.00
8127
1280
100.00
9615
1024
100.00
11973
512
100.00
23496
256
100.00
45290
128
100.00
84459
64
100.00
148810
5.2PPP链路吞吐率理论值
5.2.1异步口链路
5.2.1.1波特率为115200的异步口链路
以太网帧：
PPP帧：
对于异步链路，每个字节含有8bit数据，1bit起始位和1bit结束位，因此，当速率为115200bit/s的时候，传输速率是每秒11520字节。
当以太网数据帧为64字节的时候，ppp链路中对应的数据帧的大小为64－14－4＋8＝54字节。
上面这个式子中，减14指的是减掉14字节的以太网帧头，减4指的是减掉4个字节的以太网帧尾部的CRC校验码，加8指的是ppp数据报的添加上的标志、地址、控制、协议、CRC等字节。
11520÷54＝213（舍去小数部分，取整。
这是由于smartbits测试是以“帧”为精度的）。
因此，速率为115200bit/s的PPP链路理论上每秒钟能够发送213个64字节（64字节指的是其在以太网链路上的长度）的帧，同时接收213个64字节的帧。
公式：
每秒钟传输的帧的个数＝异步口波特率/（PPP帧长×10）
相应的，可以计算出其他帧长吞吐率的理论值，如下表：
以太网帧长
（单位：
字节）
PPP帧长
（单位：
字节）
发送
（单位：
pks/sec）
接收
（单位：
pks/sec）
总共
（单位：
pks/sec）
64
54
213
213
426
128
118
97
97
194
256
246
46
46
92
512
502
22
22
44
1024
1014
11
11
22
1280
1270
9
9
18
1518
1508
7
7
14
上表的理论值实际上并不是绝对精确的。
阅读以下一段文字，有助于理解这一点。
在低速链路的实际应用中，经常可以省略“地址”和“控制”字段，而且“协议”字段为一个字节。
这样的情况下，吞吐率理论值如下表：
以太网帧长
（单位：
字节）
PPP帧长
（单位：
字节）
发送
（单位：
pks/sec）
接收
（单位：
pks/sec）
总共
（单位：
pks/sec）
64
51
225
225
450
128
115
100
100
200
256
243
47
47
94
512
499
23
23
46
1024
1011
11
11
22
1280
1267
9
9
18
1518
1505
7
7
14
5.2.1.2波特率为38400的异步口链路
PPP帧：
对于上图的PPP帧格式，吞吐率理论值如下表：
以太网帧长
（单位：
字节）
PPP帧长
（单位：
字节）
发送
（单位：
pks/sec）
接收
（单位：
pks/sec）
总共
（单位：
pks/sec）
64
54
71
71
142
128
118
32
32
64
256
246
15
15
30
512
502
7
7
14
1024
1014
3
3
6
1280
1270
3
3
6
1518
1508
2
2
4
在低速链路的实际应用中，经常可以省略“地址”和“控制”字段，而且“协议”字段为一个字节。
这样的情况下，吞吐率理论值如下表：
以太网帧长
（单位：
字节）
PPP帧长
（单位：
字节）
发送
（单位：
pks/sec）
接收
（单位：
pks/sec）
总共
（单位：
pks/sec）
64
51
75
75
150
128
115
33
33
66
256
243
15
15
30
512
499
7
7
14
1024
1011
3
3
6
1280
1267
3
3
6
1518
1505
2
2
4
5.2.2同步口链路
5.2.2.1波特率为2M的同步口链路
公式：
每秒钟传输的帧的个数＝同步口波特率/（PPP帧长×8）
计算出的吞吐率理论值如下表：
以太网帧长
（单位：
字节）
PPP帧长
（单位：
字节）
发送
（单位：
pks/sec）
接收
（单位：
pks/sec）
总共
（单位：
pks/sec）
64
54
4629（在以太网上相当于3.11M）
4629
9258
128
118
2118（在以太网上相当于2.51M）
2188
4376
256
246
1016（在以太网上相当于2.24M）
1016
2032
512
502
498（在以太网上相当于2.12M）
498
996
1024
1014
246（在以太网上相当于2.05M）
246
492
1280
1270
196（在以太网上相当于2.04M）
196
392
1518
1508
165（在以太网上相当于2.03M）
165
330
由于2M的同步口链路已经属于高速链路，所以下图的PPP帧不会进行类似于5.2.1最后一段的压缩。
但是，有可能存在下图的情况，即两个帧“粘在一起”，省去了一个“标志7E”。
标志
地址
控制
协议
信息
CRC
标志
地址
控制
协议
信息
CRC
标志
现在有企业版2501＋和思科3640背靠背连接，可以用SMARTWINDOW（关于SMARTWINDOW的内容见第六章）验证吞吐率理论值，如下。
64字节：
128字节：
256字节：
512字节：
1024字节：
1280字节：
1518字节：
5.2.2.1低速同步口链路
公式：
每秒钟传输的帧的个数＝速率/（PPP帧长×8）
对于波特率为128K的低速同步口链路，计算出的吞吐率理论值如下表：
以太网帧长
（单位：
字节）
PPP帧长
（单位：
字节）
发送
（单位：
pks/sec）
接收
（单位：
pks/sec）
总共
（单位：
pks/sec）
64
54
296（在以太网上相当于0.199M）
296
592
128
118
135（在以太网上相当于0.16M）
135
270
256
246
65（在以太网上相当于0.144M）
65
130
512
502
31（在以太网上相当于0.132M）
31
62
1024
1014
15（在以太网上相当于0.125M）
15
30
1280
1270
12（在以太网上相当于0.125M）
12
24
1518
1508
10（在以太网上相当于0.123M）
10
20
对于波特率为64K的低速同步口链路，计算出的吞吐率理论值如下表：
以太网帧长
（单位：
字节）
PPP帧长
（单位：
字节）
发送
（单位：
pks/sec）
接收
（单位：
pks/sec）
总共
（单位：
pks/sec）
64
54
148（在以太网上相当于0.099M）
148
296
128
118
67（在以太网上相当于0.079M）
67
134
256
246
32（在以太网上相当于0.071M）
32
64
512
502
15（在以太网上相当于0.064M）
15
30
1024
1014
7（在以太网上相当于0.058M）
7
14
1280
1270
6（在以太网上相当于0.062M）
6
12
1518
1508
5（在以太网上相当于0.062M）
5
10
在低速链路的实际应用中，经常可以省略“地址”和“控制”字段，而且“协议”字段为一个字节。
这样的情况下，吞吐率理论值如下。
波特率为128K的低速同步口链路：
以太网帧长
（单位：
字节）
PPP帧长
（单位：
字节）
发送
（单位：
pks/sec）
接收
（单位：
pks/sec）
总共
（单位：
pks/sec）
64
51
128
115
256
243
512
499
1024
1011
1280
1267
1518
1505
波特率为64K的低速同步口链路：
以太网帧长
（单位：
字节）
PPP帧长
（单位：
字节）
发送
（单位：
pks/sec）
接收
（单位：
pks/sec）
总共
（单位：
pks/sec）
64
51
128
115
256
243
512
499
1024
1011
1280
1267
1518
1505
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