三层交换机评测(2)

测试环境

其中控制台为一台Dell Latitude CPi 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。

所用测试软件有：
●SmartWindows 6.52
●SmartApplication 2.21
●Advanced Switch Test（AST）2.10

测试基准

由于测试方法涉及到知识产权的保护，因此不在这里进行介绍，相关方面的资料可以参考RFC 2544（网络互连设备的基准测试方法）以及RFC 2889（局域网交换设备的基准测试方法）。在这里我们只讨论RFC 1242和RFC 2285中涉及的一些基本术语，由于篇幅较长，下面只对其中一些重要概念有选择地进行介绍。

网络互连设备的基准测试术语（RFC 1242 Benchmarking terminology for network interconnection devices）

●背对背帧（Back-to-back）

对于给定的媒体，从空闲状态开始，以最小的合法帧间隔连续发送固定长度的帧。

随着网络设备的逐渐增加，网络中会产生大量的背对背帧。比如使用NFS协议的远程磁盘服务器，比如RDUMP这样的远程磁盘备份系统，以及像远程磁带访问系统那样配置成一个请求就可以引发一批大小为64K字节的数据被返回。对于穿越像以太网这样MTU（最大传输单元）相对较小的的网络来说，由此会导致许多数据分片在网络中传输。由于只有当所有的数据分片都被收到时才会将它们重组，因此即使只有一个分片因网络中的某些网络设备没能对连续帧进行充分处理而丢失，都将会使发送方陷入无限循环中，不断地尝试着发送大量数据段来使接收方完整地收到这些数据分片。
随着Internet的规模不断扩大，使得路由更新会产生许多帧，因此要求现代路由器的传送速度必须非常快。由于路由信息数据帧的丢失将会产生网络不可达的错误信息，那么对这个参数的测试目的主要就是来确定网络设备的数据缓存的大小。

测量单位—产生脉冲时以N字节为一个帧的帧数。

●数据链路帧的大小

帧字节的数目是从帧的第一个字节开始计算直到出现FCS（帧检验序列）标志为止，如果没有FCS标志则以最后一个字节作为结束点。

在测试网络设备或进行网络评估过程中，帧大小的报告很容易会让人产生混淆。有些人会加上帧尾的校验和，而有些人则不加。在本文档和它的后续文档中，我们将上面的定义作为一个明确定义来使用。

测量单位—字节。

●丢帧率

在稳定状态负载下，由于缺乏资源而没有被网络设备转发出去的帧占所有应该被转发的帧数的百分比。

这项测量指标可以用来报告网络设备在超载状态下的性能。该指标的高低能够有力地显示出一台网络设备在恶劣网络环境中的运行效能，特别是在受到广播风暴冲击的情况下。

测量单位—被丢弃的帧占所有应该转发的帧的百分比（以字节为单位计数），一般使用负载量-丢帧率这种形式的图表进行报告。

●帧间隔（IFG）

按照3.5节定义的一个数据链路帧的结尾到接下来的下一个数据链路帧的开始之间的时间间隔。

在测试网络设备时，对于报告帧间隙通常会产生很多混淆的理解。本文档及后续文档作为一个指定定义来使用。

测量单位—精确到足以区分开两个帧的时间单位。

●延迟

对于存储转发设备来说：输入帧的最后一位到达输入端口和输出帧的第一位出现在输出端口的时间间隔。对于按位转发设备来说：输入帧的第一位已到达输入端口和输出帧的第一位出现在输出端口的时间间隔。

延迟的可变性会引发一些问题。许多协议是与时间紧密相关的（如：LAT和IPX协议）。未来的应用很可能对网络延迟更加敏感。设备延迟的增加将会缩小网络的有效直径。消除数据速率对延迟测试的影响是希望所在。这项测试应当仅仅反映真实的设备延迟。测试应该在不改变设备配置的情况下，对大小不同的帧进行。

从概念上来说，对于所有设备的测试都应该从帧的第一个实际位开始，不包括帧的导言部分。理论上厂商们通常应该将他们的网络设备设计为存储转发的设备，比如一个网桥，它能够在完全接收一帧的所有数据前就转发该数据帧。这种类型的设备通常称之为“直通（cut through）型”设备。假定直通型设备在接收输入帧的剩余部分时出现了某种不可恢复的传输错误，例如：接收到一个错误校验和。在这种情况下，设备仍然被看成一种存储转发设备，设备的延迟仍然从输入的最后一位开始计算，直到输出第一位结，即使这个计算结果是负值。其目的就是要将设备作为一个整体来看待，而不考虑设备的内部结构。

测量单位—精确到足以区分开两个事件的时间单位。

●基于过滤策略

过滤就是根据管理策略将本应该在普通操作中转发出去的帧丢弃的操作方式。

多数网络设备都具备按照一定标准将某些帧丢弃的能力。这些标准既可以是简单的源或目的地址，也可以通过检查数据帧中的某些特定域值来制定。配置多个网络设备使它们具有过滤功能的操作将会影响网络设备的吞吐量。

测量单位—n/a.

●重启动方式

因为系统重新初始化而引起的数据丢失。

在系统电源启动或重启的这段时间内，网络设备不能接收和转发帧。这段不可用时间的长短对于评估设备的优劣十分重要。此外，许多网络设备当它们的初始化变量改变后都需要进行某种形式的重启。如果重启时间太长，就会抵消网络管理员修改这些变量的积极性。

测量单位—在各种重启动条件下，对设备行为的描述。

●单个帧操作方式

一个设备在输入端口上只收到单个帧时，设备的操作方式。

由单个帧构成的数据“流”能够要求网络设备进行许多处理工作。比如：发现路由，执行ARP地址转换，检查访问权限等等。总之就是需要为数据建立缓存项目。与处理固定数据流中同样内容的帧相比，设备通常需要花更多的时间来处理分隔开的单个帧。通常都会有这样一种担心：假设这个单独帧是许多需接收转发帧中的第一帧时，某些设备也许会在缓存建立并初始化的时候将它丢弃掉。

测量单位—对于设备操作方式的描述。

●吞吐量

设备在不丢失任何一个帧的情况下的最大转发速率。

吞吐量指标允许设备厂商只需报告这一项值就可以在市场竞争中让客户辩明优劣。因为即使丢失数据流中的一个帧便能引发较长的延时，使更高层协议因为等待而超时。它对于了解设备所能支持的最大数据速率是很有帮助的。考察时应对大小不同的帧进行多组测试。对于同时支持路由和网桥功能的设备要分别测试路由和网桥功能的数据。如果接收帧中包含校验和的话，那么所有的校验和处理都应该被执行。

测量单位—每秒接收的以N字节为长度的帧的数目。

每秒接收的输入比特位。