交换机测试知识幻灯片课件

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1、2 2西西1 1第八章第八章网络设备测试：交换机网络设备测试：交换机o目标目标：n学习交换机的常用指标学习交换机的常用指标及测试方法及测试方法o主要内容主要内容n1交换机的性能指标交换机的性能指标n2交换机性能测试交换机性能测试n3千兆交换机测试千兆交换机测试n4用于网络测试的仪表用于网络测试的仪表2 2西西2 21交换机的性能指标交换机的性能指标-背板带宽背板带宽o1 1、背板带宽背板带宽：是交换机接口处理器或接口：是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。n背板带宽标志了交换机总的数据交换能力背板带宽标志了交换机总的数据交换能力，单，单

2、位为位为GbpsGbps，也叫交换带宽，一般的交换机的背，也叫交换带宽，一般的交换机的背板带宽从几板带宽从几GbpsGbps到上百到上百GbpsGbps不等。不等。n一台交换机的背板带宽越高，所能处理数据的一台交换机的背板带宽越高，所能处理数据的能力就越强，但同时设计成本也会越高。能力就越强，但同时设计成本也会越高。n背板带宽资源的利用率与交换机的内部结构息背板带宽资源的利用率与交换机的内部结构息息相关。息相关。2 2西西3 3交换机的性能指标交换机的性能指标-背板带宽背板带宽o目前交换机的内部结构主要有以下几种：目前交换机的内部结构主要有以下几种：n一是共享内存结构。一是共享内存结构。这种结

3、构依赖中心交换引擎来提供全端口这种结构依赖中心交换引擎来提供全端口的高性能连接，由核心引擎检查每个输入包以决定路由。这种的高性能连接，由核心引擎检查每个输入包以决定路由。这种方法需要很大的内存带宽、很高的管理费用，尤其是随着交换方法需要很大的内存带宽、很高的管理费用，尤其是随着交换机端口的增加，中央内存的价格会很高，因而交换机内核成为机端口的增加，中央内存的价格会很高，因而交换机内核成为性能实现的瓶颈；性能实现的瓶颈；n二是交叉总线结构。二是交叉总线结构。可在端口间建立直接的点对点连接，这对可在端口间建立直接的点对点连接，这对于单点传输性能很好，但不适合多点传输；于单点传输性能很好，但不适合多

4、点传输；n三是混合交叉总线结构。三是混合交叉总线结构。设计思路：将一体的交叉总线矩阵划设计思路：将一体的交叉总线矩阵划分成小的交叉矩阵，中间通过一条高性能的总线连接。其优点分成小的交叉矩阵，中间通过一条高性能的总线连接。其优点是减少了交叉总线数，降低了成本，减少了总线争用；但连接是减少了交叉总线数，降低了成本，减少了总线争用；但连接交叉矩阵的总线成为新的性能瓶颈。交叉矩阵的总线成为新的性能瓶颈。n当交换机所有端口容量乘以端口数量之和的当交换机所有端口容量乘以端口数量之和的2 2倍小于背板带宽倍小于背板带宽时，能实现全双工无阻塞交换，证明交换机具有发挥最大数据时，能实现全双工无阻塞交换，证明交换

5、机具有发挥最大数据交换性能的条件。交换性能的条件。2 2西西4 41交换机的性能指标交换机的性能指标-包转发率包转发率o2 2、包转发率：包转发率标志了交换机转发、包转发率：包转发率标志了交换机转发数据包能力的大小。数据包能力的大小。n单位一般为单位一般为ppspps（包每秒），一般交换机的包转（包每秒），一般交换机的包转发率在几十发率在几十KppsKpps到几百到几百MppsMpps不等。不等。n包转发率以数据包为单位体现了交换机的交换包转发率以数据包为单位体现了交换机的交换能力。能力。2 2西西5 51交换机的性能指标交换机的性能指标-端口数端口数o3 3、端口数：交换机设备的端口数量是交

6、换、端口数：交换机设备的端口数量是交换机最直观的衡量因素。机最直观的衡量因素。n通常此参数是针对固定端口交换机而言，常见通常此参数是针对固定端口交换机而言，常见的标准的固定端口交换机端口数有的标准的固定端口交换机端口数有8 8、1212、1616、2424、4848等几种。等几种。n而非标准的端口数主要有：而非标准的端口数主要有：4 4端口，端口，5 5端口、端口、1010端口、端口、1212端口、端口、2020端口、端口、2222端口和端口和3232端口等。端口等。2 2西西6 61交换机的性能指标交换机的性能指标-转发技术转发技术o4 4、转发技术、转发技术：目前交换机在传送源和目的：目前

7、交换机在传送源和目的端口的数据包时通常采用端口的数据包时通常采用n直通式交换直通式交换n存储转发式（主流交换方式）存储转发式（主流交换方式）n碎片隔离方式碎片隔离方式2 2西西7 7交换机的性能指标交换机的性能指标-转发技术转发技术o直通转发技术：（直通转发技术：（Cut-throughCut-through）：交换机一旦解：交换机一旦解读到数据包目的地址，就开始向目的端口发送数据读到数据包目的地址，就开始向目的端口发送数据包。包。n通常，交换机在接收到数据包的前通常，交换机在接收到数据包的前6 6个字节时，就已经知个字节时，就已经知道目的地址，从而可以决定向哪个端口转发这个数据包。道目的地址

8、，从而可以决定向哪个端口转发这个数据包。n优点优点：转发速率快、减少延时和提高整体吞吐率。：转发速率快、减少延时和提高整体吞吐率。n缺点缺点：交换机在没有完全接收并检查数据包的正确性之：交换机在没有完全接收并检查数据包的正确性之前就已经开始了数据转发。这样，在通讯质量不高的环前就已经开始了数据转发。这样，在通讯质量不高的环境下，交换机会转发所有的完整数据包和错误数据包，境下，交换机会转发所有的完整数据包和错误数据包，这实际上是给整个交换网络带来了许多垃圾通讯包，交这实际上是给整个交换网络带来了许多垃圾通讯包，交换机会被误解为发生了广播风暴。换机会被误解为发生了广播风暴。n总之，直通转发技术适用

9、与网络链路质量较好、错误数总之，直通转发技术适用与网络链路质量较好、错误数据包较少的网络环境。据包较少的网络环境。2 2西西8 8交换机的性能指标交换机的性能指标-转发技术转发技术o存储转发技术存储转发技术：（：（Store-and-ForwardStore-and-Forward）：）：n存储转发技术要求交换机在接收到全部数据包存储转发技术要求交换机在接收到全部数据包后再决定如何转发。这样一来，交换机可以在后再决定如何转发。这样一来，交换机可以在转发之前检查数据包完整性和正确性。转发之前检查数据包完整性和正确性。n优点优点：没有残缺数据包转发，减少了潜在的不：没有残缺数据包转发，减少了潜在的

10、不必要数据转发。必要数据转发。n缺点缺点：转发速率比直接转发技术慢。：转发速率比直接转发技术慢。o所以，存储转发技术比较适应与普通链路质量的网所以，存储转发技术比较适应与普通链路质量的网络环境。络环境。2 2西西9 9交换机的性能指标交换机的性能指标-转发技术转发技术o碎片隔离式（碎片隔离式（Fragment FreeFragment Free）n这是介于直通式和存储转发式之间的一种解决这是介于直通式和存储转发式之间的一种解决方案。方案。n它在转发前先检查数据包的长度是否够它在转发前先检查数据包的长度是否够6464个字个字节节（512 bit512 bit），如果小于），如果小于6464字节，

11、说明是假包字节，说明是假包（或称残帧），则丢弃该包；如果大于（或称残帧），则丢弃该包；如果大于6464字节，字节，则发送该包。则发送该包。n该方式的数据处理速度比存储转发方式快，但该方式的数据处理速度比存储转发方式快，但比直通式慢，但由于能够避免残帧的转发，所比直通式慢，但由于能够避免残帧的转发，所以被广泛应用于低档交换机中。以被广泛应用于低档交换机中。2 2西西10101交换机的性能指标交换机的性能指标-交换机时延交换机时延o5 5、交换机时延（、交换机时延（LatencyLatency）：是指从交换机接收到数据）：是指从交换机接收到数据包到开始向目的端口复制数据包之间的时间间隔。包到开始向

12、目的端口复制数据包之间的时间间隔。n有许多因素会影响延时大小，比如转发技术等等。有许多因素会影响延时大小，比如转发技术等等。n采用直通转发技术的交换机有固定的延时。因为直通式交采用直通转发技术的交换机有固定的延时。因为直通式交换机不管数据包的整体大小，而只根据目的地址来决定转换机不管数据包的整体大小，而只根据目的地址来决定转发方向。所以它的发方向。所以它的延时取决于交换机解读数据包前延时取决于交换机解读数据包前6 6个字节个字节中目的地址的解读速率中目的地址的解读速率。n采用存储转发技术的交换机由于必须要接收完整的数据包采用存储转发技术的交换机由于必须要接收完整的数据包才开始转发，所以它的延时

13、与数据包大小有关。才开始转发，所以它的延时与数据包大小有关。数据包大，数据包大，则延时大；数据包小，则延时小。则延时大；数据包小，则延时小。2 2西西11111交换机的性能指标交换机的性能指标-MACMAC地址表地址表o6 6、MACMAC地址表地址表：nMACMAC地址表存放于交换机的缓存中，并记住这些地址，这样地址表存放于交换机的缓存中，并记住这些地址，这样一来当需要向目的地址发送数据时，交换机就可在一来当需要向目的地址发送数据时，交换机就可在MACMAC地址地址表中查找这个表中查找这个MACMAC地址的节点位置，然后直接向这个位置的地址的节点位置，然后直接向这个位置的节点发送。节点发送。

14、（自学习）（自学习）nMACMAC地址数量地址数量：指交换机的：指交换机的MACMAC地址表中可以最多存储的地址表中可以最多存储的MACMAC地址数量，存储的地址数量，存储的MACMAC地址数量越多，那么数据转发的速度地址数量越多，那么数据转发的速度和效率也就越高。和效率也就越高。BufferBuffer（缓存）容量的大小就决定了相（缓存）容量的大小就决定了相应交换机所能记忆的应交换机所能记忆的MACMAC地址数。地址数。o通常交换机只要能够记忆通常交换机只要能够记忆10241024个个MACMAC地址基本上就可以了。地址基本上就可以了。n缓存大小：缓存大小：2 2西西12121交换机的性能指

15、标交换机的性能指标-管理功能管理功能o7 7、管理功能、管理功能：n交换机的管理功能是指交换机如何控制用户访问交换机，交换机的管理功能是指交换机如何控制用户访问交换机，以及用户对交换机的可视程度如何。以及用户对交换机的可视程度如何。n通常，交换机厂商都提供管理软件或满足第三方管理软通常，交换机厂商都提供管理软件或满足第三方管理软件远程管理交换机。件远程管理交换机。n一般的交换机满足一般的交换机满足SNMP MIB I/MIB IISNMP MIB I/MIB II统计管理功能。统计管理功能。而复杂一些的交换机会增加通过内置而复杂一些的交换机会增加通过内置RMONRMON组（组（mini-min

16、i-RMONRMON）来支持）来支持RMONRMON主动监视功能。有的交换机还允许外主动监视功能。有的交换机还允许外接接RMONRMON探监视可选端口的网络状况。探监视可选端口的网络状况。2 2西西13131交换机的性能指标交换机的性能指标-地址学习能力地址学习能力o8 8、地址学习能力、地址学习能力：n指交换机在不用丢包或丢弃数据帧的情况下，指交换机在不用丢包或丢弃数据帧的情况下，可以学习新的可以学习新的MACMAC地址的速度，该指标用于网络地址的速度，该指标用于网络重启后地址表的建立速度。重启后地址表的建立速度。2 2西西1414华为华为3COM LS-3526E 3COM LS-3526

17、E 2 2西西1515华为华为3COM LS-3526E 3COM LS-3526E 指标指标o产品类型产品类型:三层交换机三层交换机,快速智能三层交换机快速智能三层交换机o接口类型接口类型:RJ45,1:RJ45,1个个ConsoleConsole端口端口(RS232)(RS232)o接口数目接口数目:24:24口模块化插口模块化插o槽数槽数:2:2个后扩展个后扩展o模块插槽：支持模块插槽：支持5 5种类型种类型GEGE扩展模块、扩展模块、1 1种堆叠模块、种堆叠模块、2 2种百兆光口模块种百兆光口模块o传输速率传输速率:10M/100Mbps,1000Mbps:10M/100Mbps,10

18、00Mbpso传输方式传输方式:存储转发存储转发2 2西西1616华为华为3COM LS-3526E 3COM LS-3526E 详细指标详细指标1 1o网络与软件网络与软件nVLANVLAN支持支持支持支持VLAN,VLAN,支持支持256256个个802.1Q802.1Q标准的标准的VLANVLAN，支，支持持4K VLAN4K VLAN透传透传,支持支持GVRP,GVRP,支持支持VLAN trunkVLAN trunkn端口聚合数支持端口聚合端口聚合数支持端口聚合,支持支持6 6组，每组最大组，每组最大8 8个个100M100M端口聚合、端口聚合、2 2个千兆端口聚合个千兆端口聚合n支

19、持网络标准支持网络标准IEEE 802.3,IEEE 802.3u,IEEE 802.3zIEEE 802.3,IEEE 802.3u,IEEE 802.3zn网管功能支持网管功能支持TelnetTelnet远程配置远程配置,支持通过支持通过ConsoleConsole口配口配置置,支持支持WEBWEB网管网管,支持支持SNMPSNMP管理管理,支持支持RMONRMON管理管理,支持集群支持集群管理管理2 2西西1717华为华为3COM LS-3526E 3COM LS-3526E 详细指标详细指标2 2o性能指标性能指标nCPU:PowerPC 8240CPU:PowerPC 8240（20

20、0MHz200MHz）n交换容量交换容量:12.8Gbps:12.8Gbpsn包转发率包转发率(Mpps)(Mpps)6.55Mpps(6.55Mpps(所有端口实现线速路由和所有端口实现线速路由和转发转发)n传输速率传输速率10M/100Mbps,1000Mbps10M/100Mbps,1000Mbpsn传输方式存储转发传输方式存储转发n是否支持全双工支持全双工是否支持全双工支持全双工nMACMAC地址表地址表8K8Kn其他性能支持流量控制其他性能支持流量控制(Flow Control),(Flow Control),支持端口镜像支持端口镜像(Port Mirror),(Port Mirro

21、r),支持支持IGMPIGMP侦听侦听(Snooping),(Snooping),支持服务质量支持服务质量(QoS),(QoS),支持流量分级支持流量分级(CoS),(CoS),生成树协议支持生成树协议支持,广播风暴控广播风暴控制制,每端口带宽控制支持每端口带宽控制支持2 2西西1818华为华为3COM LS-3526E 3COM LS-3526E 详细指标详细指标3 3o物理和环境参数物理和环境参数nLEDLED指示器不详指示器不详n外形尺寸外形尺寸(mm)(mm)43624542mm43624542mmn重量重量(Kg)(Kg)3Kg3Kgn电源电压电源电压(V)(V)100V240V A

22、C100V240V AC；50/60Hz 50/60Hz，波动范围，波动范围1010，或，或 -36V -75V DC-36V -75V DCn最大功率最大功率(W)(W)35W35Wn工作温度及湿度工作温度及湿度()()0 45;10%90%,0 45;10%90%,不结露不结露n存储温度及湿度存储温度及湿度()()-40 70;10%90%,-40 70;10%90%,不结露不结露n认证标准不详认证标准不详2 2西西1919CISCO WS-C4506CISCO WS-C45062 2西西2020CISCO WS-C4506CISCO WS-C4506o设备类型：智能自适应交换机设备类型：

23、智能自适应交换机 o交换方式：存储交换方式：存储-转发转发 o背板带宽（背板带宽（GbpsGbps）：）：100 100 o端口数：端口数：250 250 o模块化插槽数：模块化插槽数：6 6 2 2西西2121CISCO WS-C4506 CISCO WS-C4506 指标指标 1 1o基本规格基本规格 n设备类型设备类型 智能自适应交换机智能自适应交换机 n交换方式交换方式 存储存储-转发转发 n背板带宽（背板带宽（GbpsGbps）100 100 n包转发率包转发率 75Mpps 75Mpps nVLANVLAN支持支持 支持支持 2 2西西2222CISCO WS-C4506 CISC

24、O WS-C4506 指标指标 2 2o网络网络 n网络标准网络标准 IEEE 802.3IEEE 802.3、10BASE-T,IEEE 802.3u10BASE-T,IEEE 802.3u、100BASE-100BASE-TX,IEEE 802.3TX,IEEE 802.3、10BASE-FX,IEEE 802.3z10BASE-FX,IEEE 802.3z、IEEE 802.3xIEEE 802.3x、IEEE 802.3ab,10BASE-XIEEE 802.3ab,10BASE-X（GBICGBIC）n传输速率传输速率(Mbps)10/100/1000/10000(Mbps)10/1

25、00/1000/10000 o端口端口 n端口类型端口类型 10/100/1000Base-T,1000Base-FX 10/100/1000Base-T,1000Base-FX n端口数端口数 250 250 n模块化插槽数模块化插槽数 6 6 o其它其它 n是否支持全双工是否支持全双工 全双工全双工 n网管功能网管功能 SNMPSNMP管理信息库管理信息库(MIB)II(MIB)II，SNMP MIBSNMP MIB扩展，桥接扩展，桥接MIB(RFC 1493)MIB(RFC 1493)n堆叠堆叠 可堆叠可堆叠 2 2西西2323CISCO WS-C4506 CISCO WS-C4506

26、指标指标 3 3o电气规格电气规格 n额定电压（额定电压（V V）220 220 额定功率（额定功率（W W）2800 2800 o外观参数外观参数 n重量重量(Kg)18.37(Kg)18.37 n长度长度(mm)440(mm)440 n宽度宽度(mm)317(mm)317 n高度高度(mm)440(mm)440 o环境参数环境参数 n工作温度（工作温度（）0-40 0-40 n工作湿度工作湿度 10%-96%10%-96%n工作高度（米）工作高度（米）4000 4000 n存储温度（存储温度（）-40-75-40-75 n存储湿度存储湿度 10%-96%10%-96%n存储高度（米）存储高

27、度（米）4500 4500 2 2西西24242 2 交换机指标的测试方法交换机指标的测试方法 o（一）功能测试（一）功能测试o（二）性能测试（二）性能测试2 2西西2525（一）功能测试（一）功能测试-流量控制测试流量控制测试o当数据流量超过交换机的最大传输能力时，交换机吞当数据流量超过交换机的最大传输能力时，交换机吞吐量可能下降，由于可能存在多个端口向某一端口发吐量可能下降，由于可能存在多个端口向某一端口发流量的情况，导致背板能力不足引起拥塞，所以交换流量的情况，导致背板能力不足引起拥塞，所以交换机应当实现流量控制。机应当实现流量控制。流量控制是一种被交换机或阻流量控制是一种被交换机或阻塞

28、实体用于限制网络访问的机制，流量控制通过对缓塞实体用于限制网络访问的机制，流量控制通过对缓存器设置上限、修改发送速率或将发送源关闭一段时存器设置上限、修改发送速率或将发送源关闭一段时间实现。间实现。o流量控制在测试时配置流量发生器从流量控制在测试时配置流量发生器从1 1、2 2端口向端口向3 3端端口发送数据，口发送数据，1 1，2 2端口流量各占端口流量各占3 3端口容量端口容量65%65%。观察。观察流量发生器接收状况，通过网络观察仪观察流量发生器接收状况，通过网络观察仪观察pausepause帧帧的收发。在正常情况下网络应不会出现丢包现象，网的收发。在正常情况下网络应不会出现丢包现象，网

29、络实际流量小于设置流量，网络监视器出现络实际流量小于设置流量，网络监视器出现pausepause帧。帧。2 2西西2626（一）功能测试（一）功能测试-队头拥塞处理测试队头拥塞处理测试o队头拥塞指由于输入端口试图向某一拥塞端队头拥塞指由于输入端口试图向某一拥塞端口发送数据帧，导致该输入端口上目的地为口发送数据帧，导致该输入端口上目的地为不拥塞端口帧的丢失或附加时延。不拥塞端口帧的丢失或附加时延。o测试时配置流量发生器使测试时配置流量发生器使1 1端口向端口向3 3端口满速端口满速率发送，编写一序列从率发送，编写一序列从2 2端口发送，第一个端口发送，第一个数据帧向端口数据帧向端口3 3发送，其

30、余帧向端口发送，其余帧向端口4 4发送，发送，观察端口观察端口4 4是否有持续数据流。以确定是否是否有持续数据流。以确定是否发生拥塞。发生拥塞。2 2西西2727（一）功能测试（一）功能测试-网络管理功能测试网络管理功能测试o网管设备测试网管设备测试n通过网管设备测试是否能正常连接流量发生器（配置管理）；通过网管设备测试是否能正常连接流量发生器（配置管理）；n插拔交换机模块是否有相应的提示（故障管理）；插拔交换机模块是否有相应的提示（故障管理）；n以不正确的用户名和口令登录，测试网管是否拒绝（安全管理）；以不正确的用户名和口令登录，测试网管是否拒绝（安全管理）；n测试从网管设备是否能开启或禁止

31、某端口。测试从网管设备是否能开启或禁止某端口。o在网管工作站上由在网管工作站上由SNMPSNMP管理者从网管站向被测设备发送被测设管理者从网管站向被测设备发送被测设备接口组信息的查询命令，以及读取被测设备接口组信息查询备接口组信息的查询命令，以及读取被测设备接口组信息查询的响应内容，查询和配置被测设备的响应内容，查询和配置被测设备EthernetEthernet状态的配置，测试状态的配置，测试是否能正确获得被测设备接口组对象的查询参数并进行相关配是否能正确获得被测设备接口组对象的查询参数并进行相关配置。置。2 2西西2828（一）功能测试（一）功能测试-业务功能测试业务功能测试o通过测试仪表连

32、接以太网交换机两个以上端口，发送通过测试仪表连接以太网交换机两个以上端口，发送数据，测试交换机能否正常连接，能否实现交换数据数据，测试交换机能否正常连接，能否实现交换数据帧功能。帧功能。o测试测试MACMAC地址学习能力地址学习能力；配置流量发生器，从端口；配置流量发生器，从端口1 1向向端口端口2 2发送数据；此时协议分析仪上应出现广播，再发送数据；此时协议分析仪上应出现广播，再从流量发生器端口从流量发生器端口2 2向端口向端口1 1发送数据，流量发生器端发送数据，流量发生器端口口3 3向端口向端口1 1发送数据，如果交换机发送数据，如果交换机MACMAC地址学习能力地址学习能力正常，则此时

33、协议分析仪上无广播，所有发送数据都正常，则此时协议分析仪上无广播，所有发送数据都能正常收到。能正常收到。o测试地址过滤能力测试地址过滤能力：从流量发生器端口：从流量发生器端口1 1向端口向端口2 2发送发送测试帧，此时接口测试帧，此时接口2 2应可以正常接收到数据，然后在应可以正常接收到数据，然后在交换机上配置地址过滤，过滤所发测试帧。正常情况交换机上配置地址过滤，过滤所发测试帧。正常情况下接口下接口2 2将无法收到数据。将无法收到数据。2 2西西2929（一）功能测试（一）功能测试-系统恢复时间和设备的系统恢复时间和设备的故障恢复时间测试故障恢复时间测试o测试方法：测试方法：n使交换机掉电后

34、重新启动，通过向交换机持续使交换机掉电后重新启动，通过向交换机持续发送数据，直到能正常接收为止，测试设备重发送数据，直到能正常接收为止，测试设备重启时间启时间o人为制造设备故障，测试设备故障恢复时间。人为制造设备故障，测试设备故障恢复时间。2 2西西3030（二）性能测试（二）性能测试-吞吐量测试吞吐量测试o将交换机所有端口与流量发生器相连，配置将交换机所有端口与流量发生器相连，配置流量发生器，选择测试吞吐量，测试时间流量发生器，选择测试吞吐量，测试时间300s300s左右，正常情况下吞吐量左右，正常情况下吞吐量=端口吞吐端口吞吐量量2(2(全双工全双工)。2 2西西3131（二）性能测试（二

35、）性能测试-突发长度和突发间突发长度和突发间隔测试隔测试o配置流量发生器，选择测试突发长度与突发配置流量发生器，选择测试突发长度与突发间隔，验证是否丢包以及突发间隔是否等于间隔，验证是否丢包以及突发间隔是否等于最小帧间隔。最小帧间隔。2 2西西3232（二）性能测试（二）性能测试-转发速率测试转发速率测试o将交换机与流量发生器相连，从一端口以最将交换机与流量发生器相连，从一端口以最大负荷，不同帧长度（大负荷，不同帧长度（64 64，128128，256256，512512，10241024，1518byte1518byte）发送数据，测试时间）发送数据，测试时间10s10s以上，记录不同长度帧

36、的转发速率，测以上，记录不同长度帧的转发速率，测试对不同的帧长度是否均能以线速转发。流试对不同的帧长度是否均能以线速转发。流量发生器流量发生器交换机量发生器流量发生器交换机2 2西西3333（二）性能测试（二）性能测试-过负荷测试过负荷测试o将交换机端口与流量发生器端口相连，同时将交换机端口与流量发生器端口相连，同时从两个端口向第三个端口发送数据，验证交从两个端口向第三个端口发送数据，验证交换机是否实现过负荷能力。换机是否实现过负荷能力。o查看流量记录，区分系统是如何实现过负荷查看流量记录，区分系统是如何实现过负荷（缓存或拥塞控制方式）协议分析仪流量发（缓存或拥塞控制方式）协议分析仪流量发生器

37、交换机生器交换机2 2西西3434（二）性能测试（二）性能测试-地址缓存能力测试地址缓存能力测试o将交换机所有端口与流量发生器相连，配置将交换机所有端口与流量发生器相连，配置流量发生器使流量发生器使1 1端口的端口的n n个个MACMAC地址流向另一地址流向另一端口发送，暂停发送一段时间，从端口端口发送，暂停发送一段时间，从端口1 1向向端口端口2 2以新的以新的MACMAC地址发送，停止发送新地址，地址发送，停止发送新地址，向端口向端口1 1重新用重新用n n个个MACMAC发送。发送。o最后观察协议分析仪，如果出现最后观察协议分析仪，如果出现x x个广播，个广播，则端口地址缓存能力为则端口

38、地址缓存能力为n-xn-x。2 2西西3535（二）性能测试（二）性能测试-交换机时延与时延交换机时延与时延抖动测试抖动测试o从流量发生器以端口能力从流量发生器以端口能力10%10%发送数据，测发送数据，测试时间为试时间为10s10s，测试交换机轻载时延；，测试交换机轻载时延；o从流量发生器以端口能力从流量发生器以端口能力100%100%发送数据，测发送数据，测试时间为试时间为10s10s，测试交换机重载时延，测试交换机重载时延o从流量发生器以端口能力从流量发生器以端口能力10%10%发送数据，测发送数据，测试时间为试时间为10s10s，计算交换机轻载时延抖动；，计算交换机轻载时延抖动；o从流

39、量发生器以端口能力从流量发生器以端口能力100%100%发送数据，测发送数据，测试时间为试时间为10s10s，计算交换机重载时延抖动；，计算交换机重载时延抖动；2 2西西36363 3 千兆交换机性能测试指标详解千兆交换机性能测试指标详解 o来自来自网络世界网络世界，2001-12-17 2001-12-17 第第4949期期 nIXIA1600IXIA1600测试仪器对涉及交换机性能中的测试仪器对涉及交换机性能中的9 9项主项主要指标进行了测试要指标进行了测试 n依据是依据是RFC2544RFC2544和和RFC2285RFC2285n选择了选择了6464字节、字节、512512字节和字节和

40、15181518字节三种常用的字节三种常用的以太网帧长度以太网帧长度 2 2西西3737千兆交换机性能测试指标详解千兆交换机性能测试指标详解-续续o1 1吞吐量吞吐量作为用户选择和衡量交换机性能最重作为用户选择和衡量交换机性能最重要的指标之一，吞吐量的高低决定了交换机在没有要的指标之一，吞吐量的高低决定了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，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我们在满负载状态下进行。该测试配置为一对一映射。射。2 2帧丢失率帧丢失率该测试决定交换机在持续负载状态该测试决定交换机在持续负载状态下应该转发，

41、但由于缺乏资源而无法转发的帧的百下应该转发，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。的运行情况非常有用。3.Back-to-Back3.Back-to-Back该测试考量交换机在不丢帧的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。能够反映数据缓冲区的大小。2 2西西3838千兆交换机性能测试指标详解千兆交换机性能测

42、试指标详解-续续o4.4.延迟延迟n该项指标能够决定数据包通过交换机的时间。该项指标能够决定数据包通过交换机的时间。延迟如果是延迟如果是FIFO(FirstinandFirstOut),FIFO(FirstinandFirstOut),即指的是即指的是被测设备从收到帧的第一位达到输入端口开始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

43、时间标签在发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。得出延迟时间。2 2西西3939千兆交换机性能测试指标详解千兆交换机性能测试指标详解-续续o5 5错误帧过滤错误帧过滤o该测试项目决定交换机能否正确过滤某些错误类型的帧，比如该测试项目决定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、过小帧、超大帧、CRCCRC错误帧、错误帧、FragmentFragment、AlignmentAlignment错误和错误和DribbleDribble错误，过小帧指的是小于错误，过小帧指的是小于6464字节

44、的帧，包括字节的帧，包括1616、2424、3232、6363字节帧，超大帧指的是大于字节帧，超大帧指的是大于15181518字节的帧，包括字节的帧，包括15191519、20002000、40004000、80008000字节帧，字节帧，FragmentFragment指的是长度小于指的是长度小于6464字节的帧，字节的帧，CRCCRC错误帧指的是帧校验和错误，错误帧指的是帧校验和错误，DribbleDribble帧指的是在正确的帧指的是在正确的CRCCRC校校验帧后有多余字节，交换机对于验帧后有多余字节，交换机对于DribbleDribble帧的处理通常是将其更帧的处理通常是将其更正后转发

45、到正确的接收端口，正后转发到正确的接收端口，AlignmentAlignment结合了结合了CRCCRC错误和错误和dribbledribble错误，指的是帧长不是整数的错误帧。该测试配置为错误，指的是帧长不是整数的错误帧。该测试配置为1 1对多映射。对多映射。2 2西西4040千兆交换机性能测试指标详解千兆交换机性能测试指标详解-续续o6 6背压背压决定交换机能否支持在阻止将外来数据帧发送到拥塞决定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。一些交换机当发送或接收缓冲区开始溢出时端口时避免丢包。一些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

46、双工时使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用IEEE802.3xIEEE802.3x流控制达到同样目的。该测试通过多个端口向一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。压，则发送的帧总数不等于收到的帧数。o7 7线端阻

47、塞（线端阻塞（HeadofLineBlockingHeadofLineBlocking，HOLHOL）该测试决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用端口A A和和B B向端口向端口C C发送数据形成拥塞端口，而发送数据形成拥塞端口，而A A也向端口也向端口D D发送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。帧率。2 2西西4141千兆交换机性能测试指标详解千兆交换机性能测试指标详解-续续o8 8全网状全网状该测试用来决定交换机在所有自

48、己的端口都接收数该测试用来决定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。交换机的每个端口在以特定速度在接据时所能处理的总帧数。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。方法获得更为苛刻的测试环境。o9 9部分网状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

49、帧能力，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，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，其中将每个其中将每个1000M1000M对应对应1010个个100M100M端口，而剩余的端口，而剩余的100M100M端口实现全端口实现全网状测试。网状测试。2 2西西4242交换机测试实例交换机测试实例o安奈特的安奈特的SwitchBlade 4008SwitchBlade 4008交换机交换机是安奈特交换机产品线的旗舰产品，是安奈特交换机产品线的旗舰产品，主要定位于网络的核心层，或兼顾主要定位于网络的核心层，或兼顾汇聚层的工作

50、。汇聚层的工作。o该交换机总交换容量为该交换机总交换容量为128Gbps128Gbps，共支持最大，共支持最大384384个铜线个铜线10/100M10/100M接接口和最多口和最多6464个千兆端口，这样的配个千兆端口，这样的配置相对实用。置相对实用。oSwitchBlade 4008SwitchBlade 4008共有共有1010个插个插槽，其中，中间两个为主控模块专槽，其中，中间两个为主控模块专用，另外用，另外8 8个为接口模块使用，两个为接口模块使用，两个主控模块可以互为备份，所有接个主控模块可以互为备份，所有接口板都支持热插拔，提供设备的高口板都支持热插拔，提供设备的高可用性。该产品

51、提供了可用性。该产品提供了3 3个互为冗个互为冗余的电源。余的电源。2 2西西4343SwitchBlade 4008SwitchBlade 4008转发性能测试转发性能测试 o分别进行了板内的转发测试和板间的转发测分别进行了板内的转发测试和板间的转发测试，结果全部线速。试，结果全部线速。2 2西西4444交换机测试实例交换机测试实例o美国思博伦美国思博伦(Spirent)(Spirent)通信公司通信公司的的SmartBits 6000BSmartBits 6000B（个（个LAN3201BLAN3201B，一个，一个LAN3301ALAN3301A）以及）以及相关的测试软件相关的测试软件SmartWindowSmartWindow.70.159.70.159、SmartFlow 2.2SmartFlow 2.2，TeraRouting 2.0TeraRouting 2.0 2 2西西45454 4 用于网络设备测试的仪表用于网络设备测试的仪表o思博伦（思博伦（Spirent CommunicationsSpirent Communications）nhttp:/ TechnologyAgilent Technology） o福禄克（福禄克（Fluke NetworksFluke Networks）nhttp:/http:/2 2西西4646路路由由器器的的软软件件结结构构