首页 > 电脑主机 >

100G / 40G / 25G / 10G网络测试解决方案

电脑杂谈　发布时间：2020-07-14 01:25:50　来源：网络整理

100g传输测试仪表_100g传输测试仪表_hinet http传输测试

随着CDN和其他实时视频服务以及P2P服务的迅猛发展，带宽要求越来越高. 当前的5G业务正在蓬勃发展，其基于400G的骨干网通信服务也正在积极部署. 但是，在许多业务场景中，部署100G系统仍然是主要选择. 本文介绍了中国领先的100G测试解决方案.

IEEE标准定义了一系列40G和100G物理接口. 表1显示了各种接口的介质和距离限制.

表1各种接口的介质和距离限制

在这里插入图片描述

通过复用通常分为几个25G信道或10G信道的多个信道（Lane）来实现40G / 100G链路. 发送方通常将40G / 100G流划分为4或10G并行通道，并在接收方将并行通道的码流重新组合为40G / 100G流. 与传统的以太网物理接口一样，40G / 100G接口也分为PCS，PMA和PMD子层. PCS子层将编码的数据分配到多个逻辑通道. 这些逻辑通道称为虚拟通道（Virtual Lane）. 该标准未指定如何在逻辑上将逻辑通道映射到物理通道. 可以在一个物理信道上承载一个或多个虚拟信道，并且可能会有信道切换.

尽管40G / 100G以太网仍然是“更快”的以太网，但它在许多方面改变了传统以太网的特性，给测试带来了挑战.

对于高级应用程序，40G / 100G接口要求设备中的组件在较短的时间内完成工作. 例如，路由器需要剥离传入数据包的低层协议标头，将其排队，执行路由表查询，然后将其转发到相应的出口队列. 在此过程中，还完成了分类，监督，优先级调度和整形. 另外，路由器还需要完成路由信息更新，组播路由树创建，MPLS标签信息交换，统计信息，警报，日志，防火墙和安全功能. 具有100G接口的路由器需要以当前速度的10倍执行上述功能. 在上述功能中，理想情况下，应该不会出现诸如丢包，过度抖动和乱序之类的性能问题.

要测试40G / 100G系统，我们必须首先以线速验证转发性能，然后需要验证负载下数据和协议平面的功能，性能，可伸缩性以及集成. 另外，需要从用户体验的角度评估系统所承载的真实服务的质量.

物理层测试中最关键的问题是消除误码. 在不同的子层中，有不同的测试点.

·取决于物理介质（PMD）

PMD层测试需要一些硬件测试工具，例如示波器.

·物理介质附件（PMA）

PMA层测试要求测试仪器发送各种位模式，例如伪随机码序列（PRBS），以检测系统后的错误，例如位错误率，模式同步问题等. 回送测试也是PMA层测试的重要内容.

·物理编码子层（PCS）

PCS层测试主要集中在通道交换和通道倾斜测试上. 测试系统验证被测设备是否可以检测到信道交换并通过交换信道进行补偿. 在偏差测试中，测试系统会在发送端口产生一定的偏差，在接收端口会计算出被测试系统补偿后的偏差值. IEEE定义了可以补偿的偏差范围. 偏差测试是为了验证系统是否可以在此范围内支持补偿，或者测试系统与标准的匹配程度.

在40G / 100G系统性能测试中，除了比特率的变化外，性能测量指标的变化不大，如丢包率，时延，抖动，无序/无序等指标. 现有的测试系统能否在40G / 100G性能下继续提供准确的统计信息. 测试仪器的时钟测量精度在这里起着关键作用.

为了测试诸如延迟，抖动和帧序列之类的信息，测试仪器会在发送的每个数据帧中插入一个签名字段（Signature），其中包括诸如时间戳记和传输序列号之类的信息. 当测试仪器的接收端口接收到数据帧时，它将在签名字段中提取发送时间戳，然后将其与接收时间进行比较以计算延迟，抖动和其他指标. 在40G / 100G测试中，它可以准确地提供诸如延迟和抖动之类的指标，并且测量精度至关重要.

传统测试仪器主要用于测试10G及以下的系统，典型测量精度为20ns. 但是20ns的测量精度不足以支持40G / 100G系统. 要传输64字节的以太网帧，需要路上传输672位. 计算公式为: （64字节+ 8字节前导+ 12字节帧间隔）×8 = 672位. 在10G线上传输64字节数据帧需要67.2 ns. 20 ns的测量精度已足够，并且可以为每个发送的帧标识唯一的发送时间戳.

对于40G线路，传输64字节以太网帧需要16.8ns的时间. 时钟刻度线中间可能会出现两个帧. 在这种情况下，延迟和抖动测量是不准确的.

在100G线路上，此问题更为突出. 在100G线路上，传输64字节以太网帧仅需6.72 ns. 每个时间戳时钟滴答包含3帧. 在这种情况下，测试仪器无法准确识别每个帧的传输. 时间. 提供这些关键统计信息要求测试仪器的测量精度小于传输64字节帧的时间.

100G以太网测试仪与RENIX（基于PCT体系结构的新一代测试软件）配合使用，可以实现网络设备和网络系统的2-3层流量测试和协议仿真，并在功能，性能方面提供全面的测试解决方案. 和安全性，以满足研发，实验和质量控制过程中的测试需求.

BigTao系列旨在测试网络2-3层需求方案，例如:

·服务提供商和IP系统制造商可以使用线速转发性能分析来验证路由和MPLS服务可以扩展到100G以太网核心和边缘接口.

·数据中心交换机制造商可以使用纳秒级的精确延迟测量功能来对用于互连服务器和存储系统的新型40G以太网交换结构进行基准测试.

·光传输供应商可以在OTN，OTU-3 40G和OTU-4 100G传输网络中的客户端接口上生成和分析线速流量，并测量2到3层性能以及1层PRBS和信道偏差.

100G测试仪器基于RENIX平台提供的解决方案. RENIX软件设计使用C / S架构，模块化结构，分层设计和多线程管理方法. RENIX平台基于PCT体系结构: 表示层（PL表示层），核心层（CL核心层），流量层（TL流量层）.

·表示层（PL）: 它是GUI界面和自动化界面的抽象描述. 该层在客户端主机上运行，负责接受用户的配置并显示测试过程和测试结果；

·核心层（CL）: 该层运行在客户端主机上，负责用户配置的摘要，存储，分发和统计信息收集，并通过SOCKET接口与测试仪机箱通信；

·流量生成层（TL）: 此层运行在测试仪机箱上，负责与业务板的交互. 它是所有测试服务的执行引擎.

在这里插入图片描述

场景描述

IP网络设备是IP网络的核心，其性能直接影响IP网络的网络规模，网络稳定性和网络可扩展性. 性能测试主要是为了使被测设备能够承受不同的负载并验证其性能. 主要目的是测试其容量（例如吞吐量）和处理服务的速度（例如延迟）. 不同的IP网络设备由于其不同的硬件结构而具有不同的性能. 甚至同一IP网络设备交换设备在不同负载下的性能也会有所不同. 另外，IP网络设备的不同配置也会导致不同的性能，因此全面测试IP网络设备的性能尤为重要.

RFC2544协议是一个国际标准，用于评估RFC组织提出的网络互连设备（防火墙，IDS，交换机等）. 它主要规定了性能评估参数的具体测试方法和结果的提交形式. RFC2544指定用于测试不同网络设备的参数.

（1）吞吐量（吞吐量）

·定义: 被测设备可以转发而不会丢包的最大数据流量. 通常用每秒通过的最大数据包或字节数（MB / s）来衡量.

·功能: 反映被测设备可以处理的最大数据流（不丢失数据包）.

（2）丢失率（丢失率）

·定义: 在一定负载下，由于资源不足而无法转发的报文所占的百分比.

·功能: 反映被测设备承受特定载荷的能力.

（3）延迟（延迟）

·定义: 发送一定数量的数据包，记录发送中间数据包的时间T1，以及被测试设备转发后到达接收端口的时间T2，然后根据以下公式:

对于存储/位转发设备: 延迟= T2-T1

T2: 输出帧的第一位到达输出端口的时间；

T1: 输入帧的最后一位到达输入端口的时间.

100g传输测试仪表_hinet http传输测试_100g传输测试仪表

·功能: 反映被测设备处理数据包的速度.

（4）背靠背

·定义: 以可以生成的最大速率发送一定长度的数据包，并不断更改一次发送的数据包的数量，直到被测设备可以完全转发所有已发送的数据包. 这是数据包的数量设备的背对背值.

·功能: 反映被测设备处理突发数据的能力（数据缓冲能力）.

RFC2889将rfc2544中定义的网络互连设备测试基准的方法扩展到LAN交换设备的测试. RFC2889主要测试在mac层交换帧的设备. 它为转发性能100g传输测试仪表，拥塞控制，延迟，地址处理和交换机过滤提供了测试基准方法. 这是第2层设备的基本测试.

RFC3918该规范是基于RFC2432的更新的多播测试规范.

RFC2544测试

·测试内容: 吞吐量，延迟，丢包率，背对背

·被测设备: 任何需要测试流量的设备，例如交换机，路由器，防火墙等.

·测试拓扑: 1对1、1对许多，主干100g传输测试仪表，全网状和其他拓扑

·特点: 配置简单，多个测试项目依次运行，全自动执行

·测试报告: 提供详细的标准测试报告，可以将其保存为PDF，XLS格式

RFC2889测试

·测试内容: MAC地址学习率，容量，拥塞控制等7个测试内容

·被测设备: 电桥，开关

·特点: 配置简单，多个测试项目依次运行，全自动执行

·测试报告: 提供详细的标准测试报告，可以将其保存为PDF格式

RFC3918测试

·测试内容: 组播组容量，组播加入/离开延迟，组播吞吐量等5个项目

·被测设备: 网桥，交换机，路由器等具有组播功能的设备

·特点: 配置简单，多个测试项目依次运行，全自动执行

·测试报告: 提供详细的标准测试报告，可以将其保存为PDF格式

RTSM是远程测试会话管理器.

传统的网络测试体系结构通常在实验室网络环境中部署测试仪（机箱），而客户端则在用户的办公室网络环境中部署. 用户通过在个人计算机上操作客户端将测试命令发送到机箱. 机箱将测试数据传输到客户端，以便用户可以通过客户端实时查看测试结果. 但是，传统的网络测试体系结构有一个缺点: 办公室网络和实验室网络是两个不同的网络. 当其中一个地方的网络发生更改时，机箱与客户端之间的通信将终止，并且数据无法传输到客户端，导致测试无法继续进行.

为了解决传统网络测试体系结构的缺点，开发了一种新的网络测试体系结构: 通过向实验室网络添加独立的设备来承载测试逻辑（在这里，我们将该设备称为第三方）设备）. 用户通过在个人计算机上操作客户端将测试命令发送到第三方设备，然后第三方设备将测试命令发送到机箱，然后机箱将测试数据传输到第三方设备直接交给客户. 即使办公室网络和实验室网络不稳定，测试过程和数据仍在第三方设备上运行. 只要重新启动客户端并重新连接第三方设备，仍可以查看和操作以前的测试.

在这里插入图片描述

启用远程连接后，将启用RTSM功能（如上图所示）. 此时，RENIX客户端部署在客户端的计算机上，而RENIX服务器（即RTSM服务器）部署在实验室中的单独计算机上. （测试逻辑将从用户的本地计算机传输到其他设备），并且服务器部署在测试仪上. 这种体系结构不仅允许多个用户共享测试控制权，加快协作调试的过程，而且还允许用户暂时断开实时测试的连接并在将来重新连接. 此外，用户还可以通过部署多个RTSM服务器来增加并行测试会话的数量.

在这里插入图片描述

场景描述

“宽带”是指最终客户通过无线，有线或数字用户线（DSL）高速访问Internet. 宽带要求大量协议和设备之间的无缝协作，以提供可靠的客户Internet访问，尤其是在启动越来越被宽带占用的新服务时. 如果宽带网络协议，设备和网络拓扑未经过完整测试，则不受信任的客户将访问该企业.

宽带访问测试解决方案为最终用户（无论是企业，服务提供商还是个人客户）提供基于访问协议的测试设备和测试方法. 此外，网络需要为Internet协议IPv4和IPv6提供无缝支持，以减轻客户迁移到IPv6的风险.

解决方案

·支持协议: PPPoE，DHCP，802.1X；

·模拟角色: PPPoE / DHCP客户端，PPPoE / DHCP服务器；

·被测设备: BRAS，路由器，交换机；

·测试内容: 评估被测设备的访问速率，容量和稳定性；

在这里插入图片描述

场景描述

多播是指在IP网络中以尽力而为传输的形式将数据包发送到某个节点集（即多播组）. 基本思想是源主机（即组播源）仅发送一个. 目的地址是组播组地址；目的地址是组播组地址. 多播组中的所有接收者都可以接收相同的数据副本，只有多播组中的主机可以接收数据，而其他主机则不能.

组播技术有效解决了单点传输和多点接收的问题，实现了IP网络中从点到多点的高效数据传输，可以大大节省网络带宽，减少网络负载. 作为具有单播和广播的并行通信方法，多播的意义不仅限于此. 更重要的是，您可以使用网络的多播功能轻松提供一些新的增值服务，包括信息服务，例如实时广播，网络电视，远程教育，远程医疗，网络广播和实时视频会议.

多播测试和测试解决方案适用于支持多播协议的设备和系统. 它执行多播功能，性能以及端到端测试和验证，从而为产品开发和程序部署提供了良好的保证.

BigTao解决方案

·支持协议: IGMP，MLD，PIM-SM；

·模拟角色: IGMP客户端，IGMP查询器，PIM路由器；

hinet http传输测试_100g传输测试仪表_100g传输测试仪表