千兆交換機(jī)怎樣測(cè)？談網(wǎng)絡(luò)硬件測(cè)試設(shè)備

交換機(jī)作為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的核心連接設(shè)備，它的性能是保障企業(yè)網(wǎng)絡(luò)速度的主要標(biāo)準(zhǔn)。目前企業(yè)推出各種以太網(wǎng)交換機(jī)，很多參數(shù)性能都是廠商自己標(biāo)注，這些性能參數(shù)跟交換機(jī)的實(shí)際情況有差異。

硬件網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀

廠商生產(chǎn)某一款產(chǎn)品，當(dāng)然不能過(guò)分的夸大、虛標(biāo)參數(shù)，因?yàn)闃I(yè)界有同樣對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行測(cè)試的設(shè)備。對(duì)于普通的家用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，采用軟件測(cè)試就可以，但是對(duì)于大型網(wǎng)絡(luò)用的設(shè)備，就需要用到硬件網(wǎng)絡(luò)測(cè)試設(shè)備。對(duì)以太網(wǎng)交換機(jī)測(cè)試比較出名的硬件設(shè)備就是IXIA 1600，使用的IXIA 1600是可用于多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能測(cè)試的負(fù)載生成器和分析儀，可測(cè)試的設(shè)備包括交換機(jī)、路由器、有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)Modem等邊緣和骨干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

利用IXIA性能分析系統(tǒng)，可以對(duì)構(gòu)筑高速數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的各種設(shè)備的性能指標(biāo)進(jìn)行精確可靠的分析檢測(cè)。IXIA性能分析系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于設(shè)備開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)及質(zhì)量認(rèn)證的各個(gè)環(huán)節(jié)，以及網(wǎng)絡(luò)的基準(zhǔn)測(cè)試、開(kāi)通測(cè)試、QoS測(cè)試、前瞻性和升級(jí)測(cè)試。

交換機(jī)測(cè)試

交換機(jī)測(cè)試主要使用IXIA1600測(cè)試儀的ScripMate軟件配置和運(yùn)行各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試，ScriptMate專(zhuān)門(mén)為RFC 2544和RFC 2285設(shè)計(jì)了標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化腳本，我們根據(jù)自己的需求可以輕松地定義各種參數(shù)，同時(shí)能夠產(chǎn)生詳細(xì)的日志文件和描述結(jié)果的文件。

在測(cè)試時(shí)，IXIA 1600所有端口在默認(rèn)狀態(tài)下都允許自適應(yīng)并關(guān)閉流控，此次所有測(cè)試都考慮了64字節(jié)、512字節(jié)、1518字節(jié)三種典型長(zhǎng)度的幀，除非特別指明，測(cè)試都在全雙工狀態(tài)下進(jìn)行。為了確保測(cè)試條件的可靠性和準(zhǔn)確性，每項(xiàng)測(cè)試均重復(fù)了三次。最后的結(jié)果是取三次測(cè)試的平均值。

為了幫助讀者比較清楚地了解交換機(jī)的性能全貌，利用IXIA1600測(cè)試儀器對(duì)涉及交換機(jī)性能中的9項(xiàng)主要指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試。

1、吞吐量 作為用戶(hù)選擇和衡量交換機(jī)性能最重要的指標(biāo)之一，吞吐量的高低決定了交換機(jī)在沒(méi)有丟幀的情況下發(fā)送和接收幀的最大速率。在測(cè)試時(shí)，我們?cè)跐M(mǎn)負(fù)載狀態(tài)下進(jìn)行。該測(cè)試配置為一對(duì)一映射。

2、幀丟失率 該測(cè)試決定交換機(jī)在持續(xù)負(fù)載狀態(tài)下應(yīng)該轉(zhuǎn)發(fā)，但由于缺乏資源而無(wú)法轉(zhuǎn)發(fā)的幀的百分比。幀丟失率可以反映交換機(jī)在過(guò)載時(shí)的性能狀況，這對(duì)于指示在廣播風(fēng)暴等不正常狀態(tài)下交換機(jī)的運(yùn)行情況非常有用。

3.Back-to-Back 該測(cè)試考量交換機(jī)在不丟幀的情況下能夠持續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀的數(shù)量。該參數(shù)的測(cè)試能夠反映數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的大小。

4、延遲 該項(xiàng)指標(biāo)能夠決定數(shù)據(jù)包通過(guò)交換機(jī)的時(shí)間。延遲如果是FIFO(First in and First Out),即指的是被測(cè)設(shè)備從收到幀的第一位達(dá)到輸入端口開(kāi)始到發(fā)出幀的第一位達(dá)到輸出端口結(jié)束的時(shí)間間隔。最初將發(fā)送速率設(shè)定為吞吐量測(cè)試中獲得的速率，在指定間隔內(nèi)發(fā)送幀，一個(gè)特定的幀上設(shè)置為時(shí)間標(biāo)記幀。標(biāo)記幀的時(shí)間標(biāo)簽在發(fā)送和接收時(shí)都被記錄下來(lái)，二者之間的差異就得出延遲時(shí)間。

5、錯(cuò)誤幀過(guò)濾 該測(cè)試項(xiàng)目決定交換機(jī)能否正確過(guò)濾某些錯(cuò)誤類(lèi)型的幀，比如過(guò)小幀、超大幀、CRC錯(cuò)誤幀、Fragment、Alignment錯(cuò)誤和Dribble錯(cuò)誤，過(guò)小幀指的是小于64字節(jié)的幀，包括16、24、32、63字節(jié)幀，超大幀指的是大于1518字節(jié)的幀，包括1519、2000、4000、8000字節(jié)幀，F(xiàn)ragment指的是長(zhǎng)度小于64字節(jié)的幀，CRC錯(cuò)誤幀指的是幀校驗(yàn)和錯(cuò)誤，Dribble幀指的是在正確的CRC校驗(yàn)幀后有多余字節(jié)，交換機(jī)對(duì)于Dribble幀的處理通常是將其更正后轉(zhuǎn)發(fā)到正確的接收端口，Alignment結(jié)合了CRC錯(cuò)誤和dribble錯(cuò)誤，指的是幀長(zhǎng)不是整數(shù)的錯(cuò)誤幀。該測(cè)試配置為1對(duì)多映射。

6、背壓 決定交換機(jī)能否支持在阻止將外來(lái)數(shù)據(jù)幀發(fā)送到擁塞端口時(shí)避免丟包。一些交換機(jī)當(dāng)發(fā)送或接收緩沖區(qū)開(kāi)始溢出時(shí)通過(guò)將阻塞信號(hào)發(fā)送回源地址實(shí)現(xiàn)背壓。交換機(jī)在全雙工時(shí)使用IEEE802.3x流控制達(dá)到同樣目的。該測(cè)試通過(guò)多個(gè)端口向一個(gè)端口發(fā)送數(shù)據(jù)檢測(cè)是否支持背壓。如果端口設(shè)置為半雙工并加上背壓，則應(yīng)該檢測(cè)到?jīng)]有幀丟失和碰撞。如果端口設(shè)定為全雙工并且設(shè)置了流控，則應(yīng)該檢測(cè)到流控幀。如果未設(shè)定背壓，則發(fā)送的幀總數(shù)不等于收到的幀數(shù)。

7、線(xiàn)端阻塞（Head of Line Blocking，HOL） 該測(cè)試決定擁塞的端口如何影響非擁塞端口的轉(zhuǎn)發(fā)速率。我們測(cè)試時(shí)采用端口A和B向端口C發(fā)送數(shù)據(jù)形成擁塞端口，而A也向端口D發(fā)送數(shù)據(jù)形成非擁塞端口。結(jié)果將顯示收到的幀數(shù)，碰撞幀數(shù)和丟幀率。

8、全網(wǎng)狀 該測(cè)試用來(lái)決定交換機(jī)在所有自己的端口都接收數(shù)據(jù)時(shí)所能處理的總幀數(shù)。交換機(jī)的每個(gè)端口在以特定速度在接收來(lái)自其他端口數(shù)據(jù)的同時(shí)，還以均勻分布的、循環(huán)方式向所有其他端口發(fā)送幀。我們?cè)跍y(cè)試千兆骨干交換機(jī)時(shí)采用全網(wǎng)狀方法獲得更為苛刻的測(cè)試環(huán)境。

9、部分網(wǎng)狀 該測(cè)試在更嚴(yán)格的環(huán)境下測(cè)試交換機(jī)最大的承受能力，通過(guò)從多個(gè)發(fā)送端口向多個(gè)接收端口以網(wǎng)狀形式發(fā)送幀進(jìn)行測(cè)試。我們使用該測(cè)試方法用于千兆接入交換機(jī)測(cè)試中，其中將每個(gè)1000M對(duì)應(yīng)10個(gè)100MB端口，而剩余的100MB端口實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)狀測(cè)試。