交換機(jī)測試知識

第八章網(wǎng)絡(luò)設(shè)備測試：交換機(jī)目標(biāo)：學(xué)習(xí)交換機(jī)的常用指標(biāo)及測試方法主要內(nèi)容1交換機(jī)的性能指標(biāo)2交換機(jī)性能測試3千兆交換機(jī)測試4用于網(wǎng)絡(luò)測試的儀表2/4/20231西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@1交換機(jī)的性能指標(biāo)-背板帶寬1、背板帶寬：是交換機(jī)接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。背板帶寬標(biāo)志了交換機(jī)總的數(shù)據(jù)交換能力，單位為Gbps，也叫交換帶寬，一般的交換機(jī)的背板帶寬從幾Gbps到上百Gbps不等。一臺交換機(jī)的背板帶寬越高，所能處理數(shù)據(jù)的能力就越強(qiáng)，但同時(shí)設(shè)計(jì)成本也會越高。背板帶寬資源的利用率與交換機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)息息相關(guān)。2/4/20232西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@交換機(jī)的性能指標(biāo)-背板帶寬目前交換機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要有以下幾種：一是共享內(nèi)存結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)依賴中心交換引擎來提供全端口的高性能連接，由核心引擎檢查每個(gè)輸入包以決定路由。這種方法需要很大的內(nèi)存帶寬、很高的管理費(fèi)用，尤其是隨著交換機(jī)端口的增加，中央內(nèi)存的價(jià)格會很高，因而交換機(jī)內(nèi)核成為性能實(shí)現(xiàn)的瓶頸；二是交叉總線結(jié)構(gòu)?？稍诙丝陂g建立直接的點(diǎn)對點(diǎn)連接，這對于單點(diǎn)傳輸性能很好，但不適合多點(diǎn)傳輸；三是混合交叉總線結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)思路：將一體的交叉總線矩陣劃分成小的交叉矩陣，中間通過一條高性能的總線連接。其優(yōu)點(diǎn)是減少了交叉總線數(shù)，降低了成本，減少了總線爭用；但連接交叉矩陣的總線成為新的性能瓶頸。當(dāng)交換機(jī)所有端口容量乘以端口數(shù)量之和的2倍小于背板帶寬時(shí)，能實(shí)現(xiàn)全雙工無阻塞交換，證明交換機(jī)具有發(fā)揮最大數(shù)據(jù)交換性能的條件。2/4/20233西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@1交換機(jī)的性能指標(biāo)-包轉(zhuǎn)發(fā)率2、包轉(zhuǎn)發(fā)率：包轉(zhuǎn)發(fā)率標(biāo)志了交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包能力的大小。單位一般為pps（包每秒），一般交換機(jī)的包轉(zhuǎn)發(fā)率在幾十Kpps到幾百M(fèi)pps不等。包轉(zhuǎn)發(fā)率以數(shù)據(jù)包為單位體現(xiàn)了交換機(jī)的交換能力。2/4/20234西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@1交換機(jī)的性能指標(biāo)-端口數(shù)3、端口數(shù)：交換機(jī)設(shè)備的端口數(shù)量是交換機(jī)最直觀的衡量因素。通常此參數(shù)是針對固定端口交換機(jī)而言，常見的標(biāo)準(zhǔn)的固定端口交換機(jī)端口數(shù)有8、12、16、24、48等幾種。而非標(biāo)準(zhǔn)的端口數(shù)主要有：4端口，5端口、10端口、12端口、20端口、22端口和32端口等。2/4/20235西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@1交換機(jī)的性能指標(biāo)-轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)4、轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)：目前交換機(jī)在傳送源和目的端口的數(shù)據(jù)包時(shí)通常采用直通式交換存儲轉(zhuǎn)發(fā)式（主流交換方式）碎片隔離方式2/4/20236西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@交換機(jī)的性能指標(biāo)-轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)直通轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)：（Cut-through）：交換機(jī)一旦解讀到數(shù)據(jù)包目的地址，就開始向目的端口發(fā)送數(shù)據(jù)包。通常，交換機(jī)在接收到數(shù)據(jù)包的前6個(gè)字節(jié)時(shí)，就已經(jīng)知道目的地址，從而可以決定向哪個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)這個(gè)數(shù)據(jù)包。優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)發(fā)速率快、減少延時(shí)和提高整體吞吐率。缺點(diǎn)：交換機(jī)在沒有完全接收并檢查數(shù)據(jù)包的正確性之前就已經(jīng)開始了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。這樣，在通訊質(zhì)量不高的環(huán)境下，交換機(jī)會轉(zhuǎn)發(fā)所有的完整數(shù)據(jù)包和錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包，這實(shí)際上是給整個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)帶來了許多垃圾通訊包，交換機(jī)會被誤解為發(fā)生了廣播風(fēng)暴?？傊?，直通轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)適用與網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量較好、錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包較少的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。2/4/20237西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@交換機(jī)的性能指標(biāo)-轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)：（Store-and-Forward）：存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)要求交換機(jī)在接收到全部數(shù)據(jù)包后再決定如何轉(zhuǎn)發(fā)。這樣一來，交換機(jī)可以在轉(zhuǎn)發(fā)之前檢查數(shù)據(jù)包完整性和正確性。優(yōu)點(diǎn)：沒有殘缺數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，減少了潛在的不必要數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)發(fā)速率比直接轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)慢。所以，存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)比較適應(yīng)與普通鏈路質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。2/4/20238西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@交換機(jī)的性能指標(biāo)-轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)碎片隔離式（FragmentFree）這是介于直通式和存儲轉(zhuǎn)發(fā)式之間的一種解決方案。它在轉(zhuǎn)發(fā)前先檢查數(shù)據(jù)包的長度是否夠64個(gè)字節(jié)（512bit），如果小于64字節(jié)，說明是假包（或稱殘幀），則丟棄該包；如果大于64字節(jié)，則發(fā)送該包。該方式的數(shù)據(jù)處理速度比存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式快，但比直通式慢，但由于能夠避免殘幀的轉(zhuǎn)發(fā)，所以被廣泛應(yīng)用于低檔交換機(jī)中。2/4/20239西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@1交換機(jī)的性能指標(biāo)-交換機(jī)時(shí)延5、交換機(jī)時(shí)延（Latency）：是指從交換機(jī)接收到數(shù)據(jù)包到開始向目的端口復(fù)制數(shù)據(jù)包之間的時(shí)間間隔。有許多因素會影響延時(shí)大小，比如轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)等等。采用直通轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的交換機(jī)有固定的延時(shí)。因?yàn)橹蓖ㄊ浇粨Q機(jī)不管數(shù)據(jù)包的整體大小，而只根據(jù)目的地址來決定轉(zhuǎn)發(fā)方向。所以它的延時(shí)取決于交換機(jī)解讀數(shù)據(jù)包前6個(gè)字節(jié)中目的地址的解讀速率。采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的交換機(jī)由于必須要接收完整的數(shù)據(jù)包才開始轉(zhuǎn)發(fā)，所以它的延時(shí)與數(shù)據(jù)包大小有關(guān)。數(shù)據(jù)包大，則延時(shí)大；數(shù)據(jù)包小，則延時(shí)小。

2/4/202310西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@1交換機(jī)的性能指標(biāo)-MAC地址表6、MAC地址表：MAC地址表存放于交換機(jī)的緩存中，并記住這些地址，這樣一來當(dāng)需要向目的地址發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，交換機(jī)就可在MAC地址表中查找這個(gè)MAC地址的節(jié)點(diǎn)位置，然后直接向這個(gè)位置的節(jié)點(diǎn)發(fā)送。（自學(xué)習(xí)）MAC地址數(shù)量：指交換機(jī)的MAC地址表中可以最多存儲的MAC地址數(shù)量，存儲的MAC地址數(shù)量越多，那么數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的速度和效率也就越高。Buffer（緩存）容量的大小就決定了相應(yīng)交換機(jī)所能記憶的MAC地址數(shù)。通常交換機(jī)只要能夠記憶1024個(gè)MAC地址基本上就可以了。緩存大?。?/4/202311西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@1交換機(jī)的性能指標(biāo)-管理功能7、管理功能：交換機(jī)的管理功能是指交換機(jī)如何控制用戶訪問交換機(jī)，以及用戶對交換機(jī)的可視程度如何。通常，交換機(jī)廠商都提供管理軟件或滿足第三方管理軟件遠(yuǎn)程管理交換機(jī)。一般的交換機(jī)滿足SNMPMIBI/MIBII統(tǒng)計(jì)管理功能。而復(fù)雜一些的交換機(jī)會增加通過內(nèi)置RMON組（mini-RMON）來支持RMON主動監(jiān)視功能。有的交換機(jī)還允許外接RMON探監(jiān)視可選端口的網(wǎng)絡(luò)狀況。2/4/202312西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@1交換機(jī)的性能指標(biāo)-地址學(xué)習(xí)能力8、地址學(xué)習(xí)能力：指交換機(jī)在不用丟包或丟棄數(shù)據(jù)幀的情況下，可以學(xué)習(xí)新的MAC地址的速度，該指標(biāo)用于網(wǎng)絡(luò)重啟后地址表的建立速度。2/4/202313西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@華為3COMLS-3526E2/4/202314西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@華為3COMLS-3526E指標(biāo)產(chǎn)品類型:三層交換機(jī),快速智能三層交換機(jī)接口類型:RJ45,1個(gè)Console端口(RS232)接口數(shù)目:24口模塊化插槽數(shù):2個(gè)后擴(kuò)展模塊插槽：支持5種類型GE擴(kuò)展模塊、1種堆疊模塊、2種百兆光口模塊傳輸速率:10M/100Mbps,1000Mbps傳輸方式:存儲轉(zhuǎn)發(fā)2/4/202315西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@華為3COMLS-3526E詳細(xì)指標(biāo)1網(wǎng)絡(luò)與軟件VLAN支持支持VLAN,支持256個(gè)802.1Q標(biāo)準(zhǔn)的VLAN，支持4KVLAN透傳,支持GVRP,支持VLANtrunk端口聚合數(shù)支持端口聚合,支持6組，每組最大8個(gè)100M端口聚合、2個(gè)千兆端口聚合支持網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3,IEEE802.3u,IEEE802.3z網(wǎng)管功能支持Telnet遠(yuǎn)程配置,支持通過Console口配置,支持WEB網(wǎng)管,支持SNMP管理,支持RMON管理,支持集群管理2/4/202316西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@華為3COMLS-3526E詳細(xì)指標(biāo)2性能指標(biāo)

CPU:PowerPC8240（200MHz）交換容量:12.8Gbps包轉(zhuǎn)發(fā)率(Mpps)≥6.55Mpps(所有端口實(shí)現(xiàn)線速路由和轉(zhuǎn)發(fā))傳輸速率10M/100Mbps,1000Mbps傳輸方式存儲轉(zhuǎn)發(fā)是否支持全雙工支持全雙工MAC地址表8K其他性能支持流量控制(FlowControl),支持端口鏡像(PortMirror),支持IGMP偵聽(Snooping),支持服務(wù)質(zhì)量(QoS),支持流量分級(CoS),生成樹協(xié)議支持,廣播風(fēng)暴控制,每端口帶寬控制支持2/4/202317西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@華為3COMLS-3526E詳細(xì)指標(biāo)3物理和環(huán)境參數(shù)

LED指示器不詳外形尺寸(mm)436×245×42mm重量(Kg)3Kg電源電壓(V)100V~240VAC；50/60Hz，波動范圍±10％，或-36V~-75VDC最大功率(W)35W工作溫度及濕度(℃)0~45℃;10%~90%,不結(jié)露存儲溫度及濕度(℃)-40~70℃;10%~90%,不結(jié)露認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)不詳2/4/202318西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@CISCOWS-C45062/4/202319西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@CISCOWS-C4506設(shè)備類型：智能自適應(yīng)交換機(jī)交換方式：存儲-轉(zhuǎn)發(fā)背板帶寬（Gbps）：100端口數(shù)：250模塊化插槽數(shù)：62/4/202320西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@CISCOWS-C4506指標(biāo)1基本規(guī)格設(shè)備類型智能自適應(yīng)交換機(jī)交換方式存儲-轉(zhuǎn)發(fā)背板帶寬（Gbps）100包轉(zhuǎn)發(fā)率75MppsVLAN支持支持2/4/202321西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@CISCOWS-C4506指標(biāo)2網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3、10BASE-T,IEEE802.3u、100BASE-TX,IEEE802.3、10BASE-FX,IEEE802.3z、IEEE802.3x、IEEE802.3ab,10BASE-X（GBIC）傳輸速率(Mbps)10/100/1000/10000端口端口類型10/100/1000Base-T,1000Base-FX端口數(shù)250模塊化插槽數(shù)6其它是否支持全雙工全雙工網(wǎng)管功能SNMP管理信息庫(MIB)II，SNMPMIB擴(kuò)展，橋接MIB(RFC1493)堆疊可堆疊2/4/202322西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@CISCOWS-C4506指標(biāo)3電氣規(guī)格額定電壓（V）220額定功率（W）2800外觀參數(shù)重量(Kg)18.37長度(mm)440寬度(mm)317高度(mm)440環(huán)境參數(shù)工作溫度（℃）0-40工作濕度10%-96%工作高度（米）4000存儲溫度（℃）-40-75存儲濕度10%-96%存儲高度（米）45002/4/202323西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@2交換機(jī)指標(biāo)的測試方法（一）功能測試（二）性能測試2/4/202324西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@（一）功能測試--流量控制測試當(dāng)數(shù)據(jù)流量超過交換機(jī)的最大傳輸能力時(shí)，交換機(jī)吞吐量可能下降，由于可能存在多個(gè)端口向某一端口發(fā)流量的情況，導(dǎo)致背板能力不足引起擁塞，所以交換機(jī)應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)流量控制。流量控制是一種被交換機(jī)或阻塞實(shí)體用于限制網(wǎng)絡(luò)訪問的機(jī)制，流量控制通過對緩存器設(shè)置上限、修改發(fā)送速率或?qū)l(fā)送源關(guān)閉一段時(shí)間實(shí)現(xiàn)。流量控制在測試時(shí)配置流量發(fā)生器從1、2端口向3端口發(fā)送數(shù)據(jù)，1，2端口流量各占3端口容量65%。觀察流量發(fā)生器接收狀況，通過網(wǎng)絡(luò)觀察儀觀察pause幀的收發(fā)。在正常情況下網(wǎng)絡(luò)應(yīng)不會出現(xiàn)丟包現(xiàn)象，網(wǎng)絡(luò)實(shí)際流量小于設(shè)置流量，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視器出現(xiàn)pause幀。2/4/202325西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@（一）功能測試--隊(duì)頭擁塞處理測試隊(duì)頭擁塞指由于輸入端口試圖向某一擁塞端口發(fā)送數(shù)據(jù)幀，導(dǎo)致該輸入端口上目的地為不擁塞端口幀的丟失或附加時(shí)延。測試時(shí)配置流量發(fā)生器使1端口向3端口滿速率發(fā)送，編寫一序列從2端口發(fā)送，第一個(gè)數(shù)據(jù)幀向端口3發(fā)送，其余幀向端口4發(fā)送，觀察端口4是否有持續(xù)數(shù)據(jù)流。以確定是否發(fā)生擁塞。2/4/202326西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@（一）功能測試--網(wǎng)絡(luò)管理功能測試網(wǎng)管設(shè)備測試通過網(wǎng)管設(shè)備測試是否能正常連接流量發(fā)生器（配置管理）；插拔交換機(jī)模塊是否有相應(yīng)的提示（故障管理）；以不正確的用戶名和口令登錄，測試網(wǎng)管是否拒絕（安全管理）；測試從網(wǎng)管設(shè)備是否能開啟或禁止某端口。在網(wǎng)管工作站上由SNMP管理者從網(wǎng)管站向被測設(shè)備發(fā)送被測設(shè)備接口組信息的查詢命令，以及讀取被測設(shè)備接口組信息查詢的響應(yīng)內(nèi)容，查詢和配置被測設(shè)備Ethernet狀態(tài)的配置，測試是否能正確獲得被測設(shè)備接口組對象的查詢參數(shù)并進(jìn)行相關(guān)配置。2/4/202327西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@（一）功能測試--業(yè)務(wù)功能測試通過測試儀表連接以太網(wǎng)交換機(jī)兩個(gè)以上端口，發(fā)送數(shù)據(jù)，測試交換機(jī)能否正常連接，能否實(shí)現(xiàn)交換數(shù)據(jù)幀功能。測試MAC地址學(xué)習(xí)能力；配置流量發(fā)生器，從端口1向端口2發(fā)送數(shù)據(jù)；此時(shí)協(xié)議分析儀上應(yīng)出現(xiàn)廣播，再從流量發(fā)生器端口2向端口1發(fā)送數(shù)據(jù)，流量發(fā)生器端口3向端口1發(fā)送數(shù)據(jù)，如果交換機(jī)MAC地址學(xué)習(xí)能力正常，則此時(shí)協(xié)議分析儀上無廣播，所有發(fā)送數(shù)據(jù)都能正常收到。測試地址過濾能力：從流量發(fā)生器端口1向端口2發(fā)送測試幀，此時(shí)接口2應(yīng)可以正常接收到數(shù)據(jù)，然后在交換機(jī)上配置地址過濾，過濾所發(fā)測試幀。正常情況下接口2將無法收到數(shù)據(jù)。2/4/202328西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@（一）功能測試--系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)間和設(shè)備的故障恢復(fù)時(shí)間測試測試方法：使交換機(jī)掉電后重新啟動，通過向交換機(jī)持續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)，直到能正常接收為止，測試設(shè)備重啟時(shí)間人為制造設(shè)備故障，測試設(shè)備故障恢復(fù)時(shí)間。2/4/202329西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@（二）性能測試--吞吐量測試將交換機(jī)所有端口與流量發(fā)生器相連，配置流量發(fā)生器，選擇測試吞吐量，測試時(shí)間300s左右，正常情況下吞吐量=∑端口吞吐量╳2(全雙工)。2/4/202330西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@（二）性能測試--突發(fā)長度和突發(fā)間隔測試配置流量發(fā)生器，選擇測試突發(fā)長度與突發(fā)間隔，驗(yàn)證是否丟包以及突發(fā)間隔是否等于最小幀間隔。2/4/202331西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@（二）性能測試--轉(zhuǎn)發(fā)速率測試將交換機(jī)與流量發(fā)生器相連，從一端口以最大負(fù)荷，不同幀長度（64，128，256，512，1024，1518byte）發(fā)送數(shù)據(jù)，測試時(shí)間10s以上，記錄不同長度幀的轉(zhuǎn)發(fā)速率，測試對不同的幀長度是否均能以線速轉(zhuǎn)發(fā)。流量發(fā)生器流量發(fā)生器交換機(jī)2/4/202332西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@（二）性能測試--過負(fù)荷測試將交換機(jī)端口與流量發(fā)生器端口相連，同時(shí)從兩個(gè)端口向第三個(gè)端口發(fā)送數(shù)據(jù)，驗(yàn)證交換機(jī)是否實(shí)現(xiàn)過負(fù)荷能力。查看流量記錄，區(qū)分系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)過負(fù)荷（緩存或擁塞控制方式）協(xié)議分析儀流量發(fā)生器交換機(jī)2/4/202333西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@（二）性能測試--地址緩存能力測試將交換機(jī)所有端口與流量發(fā)生器相連，配置流量發(fā)生器使1端口的n個(gè)MAC地址流向另一端口發(fā)送，暫停發(fā)送一段時(shí)間，從端口1向端口2以新的MAC地址發(fā)送，停止發(fā)送新地址，向端口1重新用n個(gè)MAC發(fā)送。最后觀察協(xié)議分析儀，如果出現(xiàn)x個(gè)廣播，則端口地址緩存能力為

n-x。2/4/202334西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@（二）性能測試--交換機(jī)時(shí)延與時(shí)延抖動測試從流量發(fā)生器以端口能力10%發(fā)送數(shù)據(jù)，測試時(shí)間為10s，測試交換機(jī)輕載時(shí)延；從流量發(fā)生器以端口能力100%發(fā)送數(shù)據(jù)，測試時(shí)間為10s，測試交換機(jī)重載時(shí)延從流量發(fā)生器以端口能力10%發(fā)送數(shù)據(jù)，測試時(shí)間為10s，計(jì)算交換機(jī)輕載時(shí)延抖動；從流量發(fā)生器以端口能力100%發(fā)送數(shù)據(jù)，測試時(shí)間為10s，計(jì)算交換機(jī)重載時(shí)延抖動；2/4/202335西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@3千兆交換機(jī)性能測試指標(biāo)詳解來自《網(wǎng)絡(luò)世界》，2001-12-17第49期IXIA1600測試儀器對涉及交換機(jī)性能中的9項(xiàng)主要指標(biāo)進(jìn)行了測試依據(jù)是RFC2544和RFC2285選擇了64字節(jié)、512字節(jié)和1518字節(jié)三種常用的以太網(wǎng)幀長度2/4/202336西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@千兆交換機(jī)性能測試指標(biāo)詳解-續(xù)1．吞吐量

作為用戶選擇和衡量交換機(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)在沒有丟幀的情況下發(fā)送和接收幀的最大速率。在測試時(shí)，我們在滿負(fù)載狀態(tài)下進(jìn)行。該測試配置為一對一映射。

2．幀丟失率

該測試決定交換機(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)在過載時(shí)的性能狀況，這對于指示在廣播風(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)的測試能夠反映數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的大小。2/4/202337西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@千兆交換機(jī)性能測試指標(biāo)詳解-續(xù)4.延遲

該項(xiàng)指標(biāo)能夠決定數(shù)據(jù)包通過交換機(jī)的時(shí)間。延遲如果是FIFO(First

in

and

First

Out),即指的是被測設(shè)備從收到幀的第一位達(dá)到輸入端口開始到發(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，二者之間的差異就得出延遲時(shí)間。

2/4/202338西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@千兆交換機(jī)性能測試指標(biāo)詳解-續(xù)5．錯(cuò)誤幀過濾

該測試項(xiàng)目決定交換機(jī)能否正確過濾某些錯(cuò)誤類型的幀，比如過小幀、超大幀、CRC錯(cuò)誤幀、Fragment、Alignment錯(cuò)誤和Dribble錯(cuò)誤，過小幀指的是小于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，指的是幀長不是整數(shù)的錯(cuò)誤幀。該測試配置為1對多映射。2/4/202339西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@千兆交換機(jī)性能測試指標(biāo)詳解-續(xù)6．背壓

決定交換機(jī)能否支持在阻止將外來數(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)開始溢出時(shí)通過將阻塞信號發(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。該測試通過多個(gè)端口向一個(gè)端口發(fā)送數(shù)據(jù)檢測是否支持背壓。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．線端阻塞（Head

of

Line

Blocking，HOL）

該測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。2/4/202340西安電子科技大學(xué)ISN國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@千兆交換機(jī)性能測試指標(biāo)詳解-續(xù)8．全網(wǎng)狀

該測試用來決定交換機(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