详谈以太网交换机设备的测试工作

　　以太网交换机还是比较常用的，于是我研究了一下以太网交换机设备的测试工作，在这里拿出来和大家分享一下，希望对大家有用。交换机作为企业网络的核心连接设备，它的性能是保障企业网络速度的主要标准。目前企业推出各种以太网交换机，很多参数性能都是厂商自己标注，这些性能参数跟交换机的实际情况有差异。

　　硬件网络测试仪

　　厂商生产某一款产品，当然不能过分的夸大、虚标参数，因为业界有同样对产品性能进行测试的设备。对于普通的家用无线网络设备，采用软件测试就可以，但是对于大型网络用的设备，就需要用到硬件网络测试设备。对以太网交换机测试比较出名的硬件设备就是IXIA1600，使用的IXIA1600是可用于多种网络设备性能测试的负载生成器和分析仪，可测试的设备包括交换机、路由器、有线和无线Modem等边缘和骨干网络设备。

　　利用IXIA性能分析系统，可以对构筑高速数据通信网络的各种设备的性能指标进行精确可靠的分析检测。IXIA性能分析系统广泛应用于设备开发、生产及质量认证的各个环节，以及网络的基准测试、开通测试、QoS测试、前瞻性和升级测试。

　　交换机测试

　　交换机测试主要使用IXIA1600测试仪的ScripMate软件配置和运行各项指标测试，ScriptMate专门为RFC2544和RFC2285设计了标准自动化脚本，我们根据自己的需求可以轻松地定义各种参数，同时能够产生详细的日志文件和描述结果的文件。

　　在测试时，IXIA1600所有端口在默认状态下都允许自适应并关闭流控，此次所有测试都考虑了64字节、512字节、1518字节三种典型长度的帧，除非特别指明，测试都在全双工状态下进行。为了确保测试条件的可靠性和准确性，每项测试均重复了三次。最后的结果是取三次测试的平均值。为了帮助读者比较清楚地了解以太网交换机的性能全貌，利用IXIA1600测试仪器对涉及交换机性能中的9项主要指标进行了测试。

　　1、吞吐量作为用户选择和衡量以太网交换机性能最重要的指标之一，吞吐量的高低决定了以太网交换机在没有丢帧的情况下发送和接收帧的最大速率。在测试时，我们在满负载状态下进行。该测试配置为一对一映射。

　　2、帧丢失率该测试决定以太网交换机在持续负载状态下应该转发，但由于缺乏资源而无法转发的帧的百分比。帧丢失率可以反映交换机在过载时的性能状况，这对于指示在广播风暴等不正常状态下交换机的运行情况非常有用。

　　3.Back-to-Back该测试考量交换机在不丢帧的情况下能够持续转发数据帧的数量。该参数的测试能够反映数据缓冲区的大小。

　　4、延迟该项指标能够决定数据包通过交换机的时间。延迟如果是FIFO(FirstinandFirstOut),即指的是被测设备从收到帧的第一位达到输入端口开始到发出帧的第一位达到输出端口结束的时间间隔。最初将发送速率设定为吞吐量测试中获得的速率，在指定间隔内发送帧，一个特定的帧上设置为时间标记帧。标记帧的时间标签在发送和接收时都被记录下来，二者之间的差异就得出延迟时间。

　　5、错误帧过滤该测试项目决定以太网交换机能否正确过滤某些错误类型的帧，比如过小帧、超大帧、CRC错误帧、Fragment、Alignment错误和Dribble错误，过小帧指的是小于64字节的帧，包括16、24、32、63字节帧，超大帧指的是大于1518字节的帧，包括1519、2000、4000、8000字节帧，Fragment指的是长度小于64字节的帧，CRC错误帧指的是帧校验和错误，Dribble帧指的是在正确的CRC校验帧后有多余字节，交换机对于Dribble帧的处理通常是将其更正后转发到正确的接收端口，Alignment结合了CRC错误和dribble错误，指的是帧长不是整数的错误帧。该测试配置为1对多映射。

　　6、背压决定以太网交换机能否支持在阻止将外来数据帧发送到拥塞端口时避免丢包。一些以太网交换机当发送或接收缓冲区开始溢出时通过将阻塞信号发送回源地址实现背压。交换机在全双工时使用IEEE802.3x流控制达到同样目的。该测试通过多个端口向一个端口发送数据检测是否支持背压。如果端口设置为半双工并加上背压，则应该检测到没有帧丢失和碰撞。如果端口设定为全双工并且设置了流控，则应该检测到流控帧。如果未设定背压，则发送的帧总数不等于收到的帧数。

　　7、线端阻塞（HeadofLineBlocking，HOL）该测试决定拥塞的端口如何影响非拥塞端口的转发速率。我们测试时采用端口A和B向端口C发送数据形成拥塞端口，而A也向端口D发送数据形成非拥塞端口。结果将显示收到的帧数，碰撞帧数和丢帧率。

　　8、全网状该测试用来决定以太网交换机在所有自己的端口都接收数据时所能处理的总帧数。以太网交换机的每个端口在以特定速度在接收来自其他端口数据的同时，还以均匀分布的、循环方式向所有其他端口发送帧。我们在测试千兆骨干交换机时采用全网状方法获得更为苛刻的测试环境。

　　9、部分网状该测试在更严格的环境下测试交换机最大的承受能力，通过从多个发送端口向多个接收端口以网状形式发送帧进行测试。我们使用该测试方法用于千兆接入交换机测试中，其中将每个1000M对应10个100MB端口，而剩余的100MB端口实现全网状测试。