背板帶寬
工業交換機的背板帶寬我認為從兩個方面來考慮:
①所有端口容量X端口數量之和的2倍應該小于背板帶寬,可實現全雙工無阻塞交換,證明以太網交換機具有發揮數據交換性能的條件。
②滿配置吞吐量(Mpps)=滿配置GE端口數×其中1個千兆端口在包長為64字節時的理論吞吐量為。例如,一臺可以提供64個千兆端口的工業交換機,其滿配置吞吐量應達到64×=,才能 夠確保在所有端口均線速工作時,提供無阻塞的包交換。
背板相對大,吞吐量相對小的交換機,除了保留了升級擴展的能力外就是軟件效率/專用芯片電路設計有問題;背板相對小,吞吐量相對大的交換機,整體性能比較高。背板帶寬的值相對來說很好確定和測量,但是吐量一般是個設計值,測試很困難的并且意義不是很大。
熱設計
現代電子設備所用的電子元器件的密度越來越高,這將使元器件之間通過傳導、輻射和對流產生熱耦合。因此,熱效應已經成為影響電子元器件失效率的一個重要的因素。對于某些電路來說,可靠性幾乎取決于熱環境。資料表明:環境溫度每提高10℃,元器件壽長約減少1/2。這就是有名的“10℃法則”。我們分析其中用風扇散熱的24口網絡交換機的報告,在環境溫度為30℃,40℃,50℃時,無風扇交換機和有風扇交換機的測試結果。
由此可見,溫度對于工業網絡產品的影響是很大的,如果像民用交換機一樣采用風扇降溫,能夠有效降機內溫度而延長設備的MTBF,但風扇本身的壽長又很有限(2~3年)。地鐵綜合監控系統的環網交換機設備,往往是一開機就常年運行,而且運行的環境也往往較惡劣,沙塵、潮濕都會直接影響風扇的運行。主動散熱性工業交換機在設計時散熱主要就是靠風扇散熱,一旦風扇失效而不及時更換,元器件壽長就減少 。工業交換機的機內積熱將會快速導致工業交換機性能的下降,直到交換機崩潰。因此,工業以太網交換機的散熱系統設計,顯的尤為重要。
工業級交換機關注問題