中华人民共和国国家计量技术规范Word格式文档下载.docx

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规范中引用和参考的国际标准情况如下：

——3.1中吞吐量、时延、丢包率、背对背参考了RFC1242。

——5.3、5.4编解码部分，各协议包头字段定义引用了EthernetII/IEEE802.3标准、RFC791、RFC793、RFC768、RFC826、RFC792、ITU-TI.361、RFC1661国际标准。

本规范为首次发布。

1范围

本规范规定了数据网络性能测试仪通用的计量特性、校准方法及校准所用仪器设备的要求。

2引用文献

JJF1237-2010

SDH/PDH传输分析仪校准规范

ANSI/IEEE802.3

采用冲突检测存取方法的载波检测多址存取（CSMA/CD）及物理层规范

（CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection（CSMA/CD）AccessMethodandPhysicalLayerSpecifications）

ISO/IEC9314-3:

1990（E）

信息处理系统——光纤分布数据接口（FDDI）-第3部分：

物理层介质决定（PMD）（ISO/IEC9314-3:

1990）;

英文版本ENISO9314-3:

1995

（Informationprocessingsystems-FiberDistributedDataInterface（FDDI）-Part3:

PhysicallayerMediumDependent（PMD）（ISO/IEC9314-3:

EnglishversionENISO9314-3:

1995）

ANSIX3.116-1990

信息系统——光纤分布数据接口（FDDI）-令牌环介质决定（PMD）R（1995）

（InformationSystems-FiberDataDistributedInterface（FDDI）-TokenRingPhysicalLayerMediumDependent（PMD）R（1995））

RFC826

以太网地址解析协议（EthernetAddressResolutionProtocol）

RFC768

用户数据报协议（UserDatagramProtocol）

RFC791

互联网协议（InternetProtocol）

RFC792

网络控制消息协议（InternetControlMessageProtocol）

RFC793

传输控制协议（TransmissionControlProtocol）

RFC1661

点对点协议（ThePoint-to-PointProtocol（PPP））

RFC1242

网络互连设备的基准术语

（BenchmarkingTerminologyforNetworkInterconnectionDevices）

RFC2544

网络互连设备的基准测试方法

（BenchmarkingMethodologyforNetworkInterconnectDevices）

ITU-TI.361

B-ISDNATM层技术规范

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规则；

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规则。

3术语和计量单位

3.1术语

3.1.1吞吐量

吞吐量（Throughput）是指被测设备在不丢帧（包）的情况下，最大转发速率。

3.1.2丢帧（包）率

丢帧（包）率（Packetloss）是指被测设备在固定负载下，由于资源不足而导致的没有被转发的帧（包）数占应转发的帧（包）数的百分比。

3.1.3背对背

背对背（BacktoBack）是指当被测设备收到一组具有固定长度和速率的帧（包）时，由空闲状态到开始转发的时间周期内，按此速率所能转发的帧（包）数，该参数反映了被测设备数据缓存能力。

3.1.4时延

时延（Latency）分为存储转发时延（Storeforwardinglatency）和按位转发时延（Bitforwardinglatency）。

存储转发时延是指输入帧（包）的最后一比特位到达输入口开始至该帧（包）第一比特位在输出口出现的时间间隔。

按位转发时延是指输入帧（包）的第一比特位到达输入口开始至该帧（包）第一比特位在输出口出现的时间间隔。

3.1.5数据包转发速率

数据包发送速率是指以太网端口以某一固定帧（包）长，在某一固定帧（包）间隔下，每秒发送数据帧（包）的个数。

3.2计量单位

3.2.1吞吐量：

通常用帧（包）/秒、比特/秒以及用吞吐量与线速率的百分比来表示。

3.2.2时延：

通常用ns、µ

s、ms、s来表示。

3.2.3背对背：

以突发某一帧（包）长的帧（包）数来表示。

3.2.4数据包发送速率：

用帧（包）/秒来表示。

4概述

数据网络性能测试仪是用于对数据网络及其相关设备的性能参数进行测试的仪表，可以模拟网络终端产生流量，进行性能测试，对网络状态进行实时监测，分析、统计结果。

5计量特性

5.1SDH/PDH系列接口:

参见JJF1237-2010第5部分。

5.2以太网接口：

100BASE-FX、1000BASE-SX/LX、10GBASE-SR/LR/ER：

各项参数如无特殊要求应符合表1的规定。

表1以太网光接口参数要求

参数

100BASE-FX

LED

单纵模

多纵模

信号光谱特性

中心波长

1270nm～1380nm

1290nm～1330nm

光谱宽

FWHW≤250nm

≤5nm

FWHM≤250nm

信号平均发送光功率

-20dBm～-14dBm

-4dBm～0dBm

-22dBm～-14dBm

接收机灵敏度

≤-29dBm

≤-37dBm

1000BASE-SX

1000BASE-LX

770nm～860nm

1270nm～1355nm

<

0.85nm

4nm

-9.5dBm～-4dBm

-11.5dBm～-3dBm

-17dBm

-19dBm

相关数据抖动

≤0.227ns

上升时间

0.21ns

0.26ns

下降时间

信号眼图

符合ISO/IEC9314-3:

1990（E）和ANSIX3.166-1990图10要求

信号消光比

≥9dB

10GBASE-SR

10GBASE-LR

10GBASE-ER

信号光谱特性：

840nm～860nm

1260nm～1355nm

1530nm～1565nm

-7.3dBm～-1dBm

-8.2dBm～-0.5dBm

-4.7dBm～4.0dBm

-11.1dBm

-12.6dBm

-14.1dBm

消光比

≥3dB

符合IEEE802.3ae图52-8要求

5.3协议编码：

见表2。

表2协议编码/解码要求

协议类型

要求

以太网帧

符合EthernetII/IEEE802.3标准

IP包

符合RFC791标准

TCP包

符合RFC793标准

UDP包

符合RFC768标准

ARP包

符合RFC826标准

ICMP包

符合RFC792标准

ATM信头

符合ITU-TI.361标准

ATMAAL5信元承载IP包

ATMAAL5信元承载TCP包

ATMAAL5信元承载UDP包

PPP帧头

符合RFC1661标准

PPP承载IP包

PPP承载TCP包

PPP承载UDP包

5.4协议解码：

5.5性能参数：

吞吐量：

自环测试状态，测试结果应达到100%。

丢包率：

自环测试状态，测试结果应为0%。

背对背：

自环测试状态，测试结果应为：

吞吐量×

测试时长。

时延：

最大允许误差：

±

（1×

10

T+1）µ

s（T：

时延标称值）。

数据包发送速率：

P+1）包/秒（P：

端口每秒发送包数标称值）。

6校准条件

6.1环境条件

6.1.1环境温度：

（23±

5）℃

6.1.2相对湿度：

不大于80％

6.1.3电源电压：

（220±

11）V；

频率：

（50±

1）Hz

6.1.4实验室应无影响测量结果的振动和电磁干扰

6.2测量标准及其他设备

主要设备应在检定或校准有效期内使用。

6.2.1频率计

频率测量范围：

0.1kHz~1GHz

频率准确度：

1×

10-8

时间间隔测量最大允许误差：

小于5ns

时间间隔测量范围：

500ns~1s

6.2.2通信信号分析仪

带宽：

不低于20GHz

上升/下降时间：

≤56ps

参考滤波器符合ISO/IEC9314-3:

1990（E）、IEEE802.3ae。

6.2.3时延发生器

具有10/100/1000BASE-T、1000BASE-SX/LX、10GBASE-SR/LR/ER速率接口，数据转发能力应达端口线速率；

各类型接口时延要求见表3。

表3各类型接口时延要求

接口类型

时延可调范围

可调步长

10/100BASE-T

0～500ms

1μs

1000BASE-X

10GBASE-X

0～5ms

6.2.4帧头触发器

具有10/100/1000BASE-T、1000BASE-SX/LX、10GBASE-SR/LR/ER速率接口；

6.2.5参考协议分析仪

具有10/100/1000BASE-T、100BASE-FX、1000BASE-SX/LX、10GBASE-SR/LR/ER速率接口、SDH系列光接口；

具有协议编、解码功能，支持TCP/IP、ATM、POS等协议，发送数据流量（0～100）%可调、数据包长可变。

6.2.6参考网络性能测试仪

具有10/100/1000BASE-T、1000BASE-SX/LX、10GBASE-SR/LR/ER速率接口。

支持吞吐量、时延、丢包率、背对背的自动测试。

7校准项目

7.1物理接口参数：

见表4

表4物理接口参数一览表

参　　数

E1

E3

E4

STM-1电口

STM-1光口

STM-4光口

STM-16光口

STM-64光口

-

√

输入口允许频偏

输入口抖动容限

输出口固有抖动

信号发送速率

信号输出口反射衰减

信号输入口抗干扰能力

信号输出口波形

信号输入口反射衰减

100

BASE-FX

1000

BASE-SR

BASE-LX

10G

BASE-LR

BASE-ER

数据相关抖动

注：

“√”为校准项目，“-”为非校准项目。

7.2协议编码：

见表5

表5协议编码验证内容一览表

项目

内容

以太网接口编码

IP包头

TCP包头

UDP包头

ARP包头

ICMP包头

ATM接口编码

ATMUNI信元头

POS接口编码

7.3协议解码：

见表6

表6协议解码验证内容一览表

以太网接口解码

ATM接口解码

7.4性能参数：

7.4.1吞吐量。

7.4.2丢包率。

7.4.3背对背。

7.4.4时延。

7.4.5数据包发送速率。

8校准方法

8.1校准开始前，应对被校数据网络性能测试仪（以下简称被校仪表）做工作正常性检查，确保被校仪表不存在影响校准结果的任何缺陷。

8.2物理接口参数的校准

8.2.1信号光谱特性

校准方法见JJF1237-2010中7.4.4。

8.2.2信号平均发送光功率

校准方法见JJF1237-2010中7.4.1。

8.2.3接收机灵敏度

校准方法见JJF1237-2010中7.4.5。

8.2.4信号眼图

校准方法见JJF1237-2010中7.4.3。

8.2.5信号消光比

校准方法见JJF1237-2010中7.4.2。

8.2.6输入口允许频偏

校准方法见JJF1237-2010中7.2.3。

8.2.7输入口抖动容限

校准方法见JJF1237-2010中7.7.5。

8.2.8输出口固有抖动

校准方法见JJF1237-2010中7.5.1。

8.2.9信号发送速率

校准方法见JJF1237-2010中7.2.1。

8.2.10信号输出口波形

校准方法见JJF1237-2010中7.3.2。

8.2.11信号输出口反射衰减（或回波损耗）

校准方法见JJF1237-2010中7.3.3。

8.2.12信号输入口抗干扰能力

校准方法见JJF1237-2010中7.3.6。

8.2.13信号输入口反射衰减（或回波损耗）

校准方法见JJF1237-2010中7.3.4。

8.2.14上升时间、下降时间、数据相关抖动

图1上升时间、下降时间和数据相关抖动测量连接图

a）如图1所示连接仪表。

对被校仪表进行设置，使其发送光信号。

b）调整可变光衰减器衰减量，使得输入通信信号分析仪的光功率在其测试的正常范围内。

对通信信号分析仪的滤波器、触发速率进行设置，在通信信号分析仪上获得稳定的波形，从通信信号分析仪上分别读取上升时间、下降时间和数据相关抖动，记录结果。

8.3协议编码

图2协议编码验证连接图

8.3.1按图2建立协议编码验证连接。

设置接口参数，使二者之间正常通信。

将参考协议分析仪设置为抓包解码模式，将被校仪表设置为发送模式。

8.3.2设置被校仪表，根据仪表具体支持的协议，按表5协议编码验证项选择相应的包类型，对该数据包内每个字段内容按相应标准进行编辑，生成正确的数据包，存盘，调整发送流量，开始发送。

8.3.3启动参考协议分析仪的抓包功能，接收到被校仪表发送的数据包后，停止抓包。

8.3.4启动参考协议分析仪的解码功能，比较参考协议分析仪解码值和被校仪表发送值是否一致，记录结果。

8.3.5根据表5继续下一协议编码验证项，重复8.3.3、8.3.4、8.3.5，直至完成所有编码内容的验证。

8.4协议解码

图3协议解码验证连接图

8.4.1按图3建立协议解码验证连接。

将参考协议分析仪设置为编码发送模式，将被校准仪表设置为抓包解码模式。

8.4.2设置参考协议分析仪：

根据被校仪表具体支持的协议，按表6协议解码验证项选择相应的发送包的类型，对该数据包内每个字段内容按相应标准进行编辑，生成正确的数据包，存盘，调整发送流量，开始发送。

8.4.3启动被校仪表抓包功能，接收到参考协议分析仪发送的数据包后，停止抓包。

8.4.4启动被校仪表的解码功能，比较被校仪表解码值和参考协议分析仪发送值是否一致，记录结果。

8.4.5根据表6继续下一协议解码验证项，重复8.4.2、8.4.3、8.4.4，直至完成所有解码项目的验证。

8.5性能参数

8.5.1吞吐量、丢包率、背对背

被校仪表进行自环测试，以验证其吞吐量、丢包率、背对背测试功能。

测试用以太网端口数量依据被校仪表来确定，采用被校仪表最大端口数。

图4吞吐量、丢包率、背对背测试连接

c）被校仪表各端口按图4建立一对一测试连接。

d）设置仪表速率（10/100/1000/10000Mbps），工作模式（全双工/半双工），保证每对端口之间正常通信，分别启动吞吐量、丢包率、背对背测试。

测试时需针对不同以太网包长64、128、256、512、1024、1280、1518字节分别进行。

e）记录测试结果。

8.5.2时延

图5数据包转发时延测试连接

f）根据被校仪表以太网接口类型，选择两个同类型接口，设置被校仪表接口速率（10/100/1000/10000Mbps），工作模式（全双工/半双工）。

时延发生器采用同样配置的接口，按图5连接，保证二者之间正常通信。

g）启动被校仪表的时延测试模块，按表6设置测试参数，测试包长分别设为64、128、256、512、1024、1280、1518字节，测试速率设为线速率的100%。

h）按表7设置时延发生器的时延值。

开始测试，记录测试结果。

i）重复c），直至完成所有时延点的测试。

表7数据包转发时延校准参数

端口线速率

（Mbit/s）

测试包长

（字节）

时延发生器时延值设置（μs）

64

5、10、50、100、500、1000、5000、

10000、50000、100000、500000

128

256

512

1024

1280

1518

10000、50000

10000

5、10、50、100、500、1000、5000

8.5.3数据包发送速率

图5数据包发送速率校准连接图

j）被校仪表选择一个以太网端口，按图5连接。

k）频率计设置在频率计数模式。

l）将被校仪表设置为数据发送模式，按表8，设置接口速率、测试包长、发送速率。

m）被校仪表发送包，从频率计上读取显示值，记录结果。

n）停止被校仪表的数据发送，按表8重新设置数据包的包长和发送速率。

o）重复d）、e），直至完成所有测试点的测试。

表8数据包发送速率校准参数

发送包长

发送速率

％

Packet/s

14881.0

8445.9

4529.0

2349.6

1197.3

961.5

812.7

148809.5

84459.5

45289.9

23496.2

11973.2

9615.4

8127.4