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千兆交換機性能測試指標(biāo)詳解

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交換機作為企業(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) 。為了幫助讀者比較清楚地了解交換機的性能全貌 ， 我們利用業(yè)界先進的IXIA1600測試儀器對涉及交換機性能中的9項主要指標(biāo)進行了測試 ， 當(dāng)然 ， 測試條件相對于實際工作環(huán)境來說是相當(dāng)嚴(yán)酷的 。
我們進行性能測試的主要依據(jù)是RFC2544和RFC2285 ， 測試中主要選擇了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 。
1．吞吐量 作為用戶選擇和衡量交換機性能最重要的指標(biāo)之一 ， 吞吐量的高低決定了交換機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 ， 我們在滿負(fù)載狀態(tài)下進行 。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在過載時的性能狀況 ， 這對于指示在廣播風(fēng)暴等不正常狀態(tài)下交換機的運行情況非常有用 。
3.Back-to-Back該測試考量交換機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 。
4.延遲該項指標(biāo)能夠決定數(shù)據(jù)包通過交換機的時間 。延遲假如是FIFO(First in and First Out),即指的是被測設(shè)備從收到幀的第一位達到輸入端口開始到發(fā)出幀的第一位達到輸出端口結(jié)束的時間間隔 。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 ， 一個特定的幀上設(shè)置為時間標(biāo)記幀 。標(biāo)記幀的時間標(biāo)簽在發(fā)送和接收時都被記錄下來 ， 二者之間的差異就得出延遲時間 。
5．錯誤幀過濾 該測試項目決定交換機能否正確過濾某些錯誤類型的幀 ， 比如過小幀、超大幀、CRC錯誤幀、Fragment、Alignment錯誤和Dribble錯誤 ， 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 ， Fragment指的是長度小于64字節(jié)的幀 ， CRC錯誤幀指的是幀校驗和錯誤 ， Dribble幀指的是在正確的CRC校驗幀后有多余字節(jié) ， 交換機對于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錯誤和dribble錯誤 ， 指的是幀長不是整數(shù)的錯誤幀 。該測試配置為1對多映射 。
6．背壓 決定交換機能否支持在阻止將外來數(shù)據(jù)幀發(fā)送到擁塞端口時避免丟包 。一些交換機當(dāng)發(fā)送或接收緩沖區(qū)開始溢出時通過將阻塞信號發(fā)送回源地址實現(xiàn)背壓 。交換機在全雙工時使用IEEE802.3x流控制達到同樣目的 。該測試通過多個端口向一個端口發(fā)送數(shù)據(jù)檢測是否支持背壓 。假如端口設(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 。假如端口設(shè)定為全雙工并且設(shè)置了流控 ， 則應(yīng)該檢測到流控幀 。假如未設(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 該測試用來決定交換機在所有自己的端口都接收數(shù)據(jù)時所能處理的總幀數(shù) 。交換機的每個端口在以特定速度在接收來自其他端口數(shù)據(jù)的同時 ， 還以均勻分布的、循環(huán)方式向所有其他端口發(fā)送幀 。我們在測試千兆骨干交換機時采用全網(wǎng)狀方法獲得更為苛刻的測試環(huán)境 。
9．部分網(wǎng)狀 該測試在更嚴(yán)格的環(huán)境下測試交換機最大的承受能力 ， 通過從多個發(fā)送端口向多個接收端口以網(wǎng)狀形式發(fā)送幀進行測試 。我們使用該測試方法用于千兆接入交換機測試中 ， 其中將每個1000M對應(yīng)10個100M端口 ， 而剩余的100M端口實現(xiàn)全網(wǎng)狀測試 。

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