三层交换机的物理特性及功能特征

　　目前三层交换机已经成为组网中非常重要的设备，这里我们主要介绍三层交换机的物理特性和基本知识。本次专题评测的性能和功能部分测试是《个人电脑》中国实验室委托中国科学院计算技术研究所网络测试实验室进行的，为了客观公正地体现产品的各项特性，送测的3款三层交换机全部都进行了包括物理特性、功能、性能在内的三个方面的测试。

　　为此我们共同商讨制定了专门针对三层交换机的横向评定测试方案，其中包含了物理特性、功能特性、路由协议、交换性能、可管理性以及可靠性在内的六大方面，同时对三层交换机的每端口价格也进行了考虑。

　　物理特性

　　这项测试主要从六个方面来进行。首先是外观，考察对象包括指示灯设置是否合理；是否设有故障指示灯和流量指示灯；是否具有电源开关；是否提供机架安装的附件以及说明书编写是否明了、详尽，语言是否为中文。第二是端口配置，包含端口数目、端口类型、是否有WAN/MAN端口、是否支持10/100M自适应、FDX/HDX自适应、有无可选的MDI/MDI-X端口，端口设置是否合理。第三为模块化设计，涉及到支持何种模块，接口类型以及扩展能力。第四为堆叠特性，考察交换机是否支持堆叠及堆叠能力。然后是底座类型，分为固定、模块和混合三种情况。最后是热插拔特性：包括连接模块、上行模块、风扇、电源等部件。

　　功能特性

　　功能特性重点考察以下几点：

　　1.转发类型：三层交换机转发类型分成存储转发(store-and-forward)和快速转发(cut-through)两类。通过向三层交换机发送一定数量的不同大小的连续帧，测试其转发延迟，从延迟的变化上确认其转发方式。

　　2.过滤：交换机设置过滤策略，通过向交换机发送一定数量的相应类型的数据帧，从转发结果上确认交换机是否支持基于端口和MAC地址的过滤以及非法帧过滤。

　　3.广播削减：交换机上的广播风暴会消耗大量带宽，降低正常的网络流量，给网络性能带来很大影响。广播削减的目的是有效地消除或减少网络上的广播风暴。通过向交换机发送一定数量的广播帧，从转发结果上验证三层交换机是否支持广播消减。除了广播风暴还有其他类型的风暴，如多点传送风暴和不明目的MAC地址（单点传送）风暴。

　　4.端口干路：是否支持porttrunking或其它端口速率提升技术，可以提供高速上行链路。

　　5.802.1d协议支持：绝大多数交换机支持802.1d跨越树(SpanningTree)。跨越树技术能够检测并且消除网络中出现的逻辑环路。人为构造环路，测试环路的消除。

　　6.VLAN功能：是否支持VLAN，VLAN的实现标准，VLAN的设置方式，VLAN的跨设备能力。

　　7.流量控制：是否支持HDX、FDX的流量控制标准。

　　8.三层交换能力：通过向三层交换机发送一定数量的IP包，从转发结果上确认三层交换机是否支持三层交换。

　　9.协议支持：是否支持IP协议或是否支持IPX协议

　　路由协议

　　测试交换机对目前局域网中普遍采用的两种动态选路协议RIP和OSPF协议的支持情况以及测试路由地址表的大小。

　　交换性能

　　交换性能主要包括了对吞吐量、延迟、丢帧率、背对背这四项公认指标的测试（结果见表）。另外我们还对地址表深度、线端阻塞和三层交换机的多对一端口传输能力进行了考察。

　　可管理性

　　目前三层交换机普遍采用的管理方式包括通过控制台进行的软件管理、Telnet方式的远程管理、人性化较强的Web管理以及智能型的网络管理（SNMP、RMON），主要测试交换机对它们的支持能力以及是否易于实施。另外用户访问控制是否有安全措施以及安全策略如何也在测试之列。

　　可靠性

　　主要测试三层交换机在如何避免发生故障以及发生故障后如何解决问题方面的能力，其中包括三层交换机是否具备一定的冗余能力，厂家是否提供相关的技术支持（网站、热线电话、现场支持等），产品是否通过了国家强制性标准如电磁辐射标准、各种安全标准以及对三层交换机散热问题的考虑和采取的措施等。

　　测试环境

　　其中控制台为一台DellLatitudeCPi笔记本，采用PentiumII处理器，内存64M，操作系统为Windows98，通过串行口COM1与SmartBits2000相连。在控制台上运行相应的测试软件，可控制SmartBits2000完成相应的测试。

　　测试设备由一台SmartBits2000和两台SmartBits10组成。SmartBits2000上可安装20块不同类型的测试卡，目前安装有5块ML-7710测试卡和2块GX-1405B测试卡，其中ML-7710为三层以太（10M/100M）测试卡，GX-1405B为千兆以太网测试卡；SmartBit10与SmartBits2000相连，可扩展SmartBits2000上的测试卡数量，目前每个SmartBits10上安装有10块SX-7410B测试卡，SX-7410B为以太网（10M/100M）测试卡。