Performance ist Trumpf
Die Switching-Methode ist ein wichtiges Element in der Gesamt-Performance, dazu muss aber auch die Leistungsfähigkeit der Hardware passen. Im schlimmsten Fall werden alle Ports mit ihrer maximalen Bandbreite ausgelastet; dann muss die interne Switching-Matrix aber immer noch in der Lage sein, alle Pakete ohne Zeitverlust zu verteilen. Die Gesamtleistung wird als Backplane-Kapazität oder Fabric-Performance bezeichnet und ist relativ gut zwischen den einzelnen Herstellern und Modellen vergleichbar.
Bei Switches im professionellen Umfeld wird in der Regel das Feature Native-Non-Blocking vorausgesetzt. Das heißt: Auch im Worst Case, der Auslastung aller Ports zu 100 Prozent, wird nach wie vor jedes Paket ohne Zeitverlust zu seinem Ziel-Port geschickt. Meist ist die Backplane-Kapazität mindestens so hoch wie der Durchsatz aller Ports kombiniert. Bei einem Switch mit 24 Gigabit-Ports und zwei 10-GbE-Uplinks wären das beispielsweise:
2 x 24 + 2 x 20 = 88 Gbit/s
Der Faktor zwei rührt daher, dass jeder Port im Full-Duplex Mode gleichzeitig mit 1 Gigabit beziehungsweise 10 Gigabit senden und empfangen kann.
Oft werden noch weitere Werte angegeben, zum Beispiel die Forwarding-Rate oder die Filter-Rate. Weil die meisten Hersteller unterschiedliche Angaben zugrunde legen, wie sich diese Werte zusammensetzen, sind sie schlecht vergleichbar. Um die Ergebnisse gut aussehen zu lassen, arbeiten die Hersteller meist mit der Annahme, dass die minimal mögliche Paketgröße, also 64 Byte, übertragen wird. Dazu kommen noch die Präambel mit 8 Byte und ein Interframe-Gap am Ende des Pakets, das 96 Bit entspricht. Die Gesamtlänge eines Pakets ist also 672 Bit.
Bei einem Switch mit Gigabit-Ethernet kann jeder Port etwa 1,6 Millionen Pakete pro Sekunde übertragen (1 Gbit/672 Bit), bei 24 Ports wären das 38,4 Millionen Pakete pro Sekunde. Kleine Pakete erfordern in der Bearbeitung allerdings auch weniger Aufwand, sodass der Wert also nicht unbedingt etwas darüber aussagt, wie sich der Switch verhält, wenn die Pakete größer werden.
Solche Fragen sind besonders dann von Bedeutung, wenn der Switch im Virtualisierungsumfeld genutzt werden soll. Hier können die Hosts, je nach Anzahl der virtuellen Maschinen, Switches über ihre eingebauten Netzwerkkarten problemlos auslasten. Auch die Verbreitung von SAN-Systemen hat für einen enormen Anstieg bei der Netzwerkauslastung gesorgt, da die Daten sehr performant vom Massenspeicher gelesen und verteilt werden können. Das Aufkommen von günstigen SSDs dürfte den Trend noch beschleunigen, Switches sollten daher heute mit so vielen Leistungsreserven wie finanzierbar und vor allem mit schnellen Uplink-Ports gekauft werden.