浙江电科院对罗杰康RSG2100交换机的测试报告Word格式.docx

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VLAN内端口隔离功能17

3.13.测试项目13:

VLANtag功能18

3.14.测试项目14:

端口镜像功能20

3.15.测试项目15:

802.1p优先级的转发21

3.16.测试项目16:

802.1p优先级重置22

4.测试结论和改进意见23

随着数字化变电站建设进程，电力系统采用工业以太网进行变电站信号和数据传输。

由于电力系统要求非常高的可靠性，对工业以太网中的传输设备，特别是以太网交换机的性能和稳定性要求非常高，所以需要对以太网交换机进行功能，性能和稳定性验证测试，为网络建设提供依据。

1.测试目标

本次测试主要对罗杰康RSG2100工业以太网交换机的功能，性能和稳定性进行测试，为数字化变电站建设提供依据。

2.测试环境和测试配置

本次测试是对单台设备进行功能，性能和稳定性验证测试。

一台RSG2100上配有8个接口，分别和测试仪表的8个测试端口相连，测试拓扑如图1所示。

图1测试拓扑

2.1.被测设备配置

本次测试配备罗杰康RSG2100工业以太网交换机2台，每台配置8个百兆光接口。

注：

由于所有被测设备端口为百兆接口，下文中的“线速”均是指100Mbps。

2.2.测试仪表配置

本次测试采用思博伦通信最先进的SpirentTestcenter数据网络测试仪。

该产品的测试卡在2008年先后获得Test&

MeasurementWorld和InternetTelephony两个测试权威组织的年度大奖。

在北美洲、欧洲、亚洲和中国，SpirentTestcenter被广泛的用于各国标准机构和认证实验室、政府实验室、运营商、网络通信设备制造商、大学科研机构，行业实验室和评测部门等相关单位中，成为数据网络标准化测试工具。

通过SpirentTestcenter可以完成测试应用：

✧网络和网络设备的性能和QoS测试（RFC2544,RFC2889,RFC3918等等），包括单播业务和组播业务

✧接入协议测试（PPPoX,DHCP,IGMP/MLD,L2TP，ANCP等等）

✧交换协议测试（STP,RSTP,PVST,RPVST,MSTP等等）

✧路由和MPLS协议测试（包括单播路由协议，组播路由协议，MPLS和各种MPLSVPN）

✧城域以太网测试（城域以太网性能和QoS,SLA,EthernetOAM,MEF认证，LACP，PBB/PBT,T-MPLS,PWE3,VPLS等等）

✧IPTV和组播视频测试,包括频道切换和视频质量测试

✧协议一致性测试

✧L4-L7应用层测试（防火墙测试，IDS/IPS测试，各种应用服务器测试）

✧网络安全防攻击测试，支持3000多种最新网络攻击手法

图2SpirentTestcenter2U便携式机框

本次测试SpirentTestcenter配置如表一所示。

型号

描述

数量

版本

SPT-2000A

SpirentTestcenter2U便携式机框

1

2.50.1836

EDM-20003B

SpirentTestcenter2000系列12端口光电双介质测试卡

SpirentTestcenterApplication

SpirentTestcenter测试软件

3.30.1836

表1SpirentTestcenter测试配置

3.测试项目及结果

双向线速转发能力测试

测试项目：

端口线速转发能力

测试原理以及目的分析：

参照RFC2544文档，测试交换机的转发性能

测试拓扑：

预置条件：

测试过程描述：

1.测试组网如上图所示，测试仪端口分别和交换机的所有端口连接；

交换机不要做任何特别的设置；

2.用SpirentTestcenterApplication软件的RFC2544测试项中的throughput，进行整机吞吐量测试。

测试时间为30s，帧长为64，128，256，512，1024，1280，1518等RFC2544标准推荐的字节长度，双向测试，发送速率为线速。

预期结果：

双向都可以达到线速，吞吐量100％，无丢包。

测试结果与结论：

测试结果：

帧字节长度（Byte）

吞吐量（线速百分比,%）

64

100

128

256

512

1024

1280

1518

测试结论:

所有字节帧长均可以达到整机线速转发。

测试通过

备注：

双向转发时延测试

端口最大转发速率时的时延

参照RFC2544文档，测试交换机在最大转发情况下的时延。

测试连接图：

2.用SpirentTestcenterApplication软件的RFC2544测试项中的Latency，进行时延测试。

时延在1ms之内

测试帧长（字节）

测试流量负载（线速百分比）

最小时延（us）

平均时延（us）

最大时延（us）

3.82

64.3

123.69

4.49

134.35

193.95

4.08

195.87

255.66

4.58

318.89

378.86

3.73

564.76

624.93

4.36

687.6

747.55

3.79

801.63

861.3

测试结论：

被测交换机线速流量下转发时延满足要求。

备注

双向丢包率测试

端口在100％端口速率下的丢包率

参照RFC2544文档，测试交换机在100％端口速率下的丢包率

2.用SpirentTestcenterApplication软件的RFC2544测试项中的FrameLoss，进行丢包率测试。

测试时间为30s，帧长为64，128，256，512，1024，1280，1518等RFC2544标准推荐的字节长度，双向测试，发送速率为线速。

交换机的丢包率为0

由于在3.1的设备吞吐量测试中，所有字节长度的吞吐量均为线速，所有整机线速转发无丢包，测试通过。

MAC地址表容量测试

交换机支持的MAC地址数量

参照RFC2889文档，测试交换机所支持的MAC地址数量

首先由地址学习端口（端口2）发送地址学习帧，然后测试流量发送端口（端口1）发送测试流量，到所有端口2的MAC地址，如果所有地址被正确学习.

变化学习端口（端口2）发送的地址的数目，搜索最大MAC地址容量

2.用SpirentTestcenterApplication中的RFC2889AddressCacheCapacity测试选项，进行地址表容量测试。

地址学习速率为1000帧/s；

MAC地址表容量应该大于4K

被测设备MAC地址表容量为5143个地址

被测设备地址表容量满足要求，测试通过

MAC地址学习速度测试

交换机MAC地址学习的速度

参照RFC2889文档，测试交换机MAC地址学习的速度

首先由地址学习端口（端口2）发送地址学习帧，然后测试流量发送端口（端口1）发送测试流量，到所有端口2的MAC地址，如果所有地址被正确学习

变化地址学习端口发送地址学习帧的速率，搜索被测设备最大地址学习速度

2.用SpirentTestcenterApplication中的RFC2889AddressLearningRate测试选项，进行地址学习速率测试。

地址数目为5000；

地址学习速率达到1000地址/秒以上

被测设备地址学习速率为9997个地址/s

地址学习速度满足要求，测试通过

BroadcastRate测试

端口最大广播包转发速率测试

参照RFC2889文档，测试交换机的最大广播包转发速率

2.用SpirentTestcenterApplicationRFC2889测试项中的BroadcastForwardRate，进行广播包速率测试。

端口1为广播测试帧源端口，其余端口为接收端口。

双向都可以达到线速

2.686656

2.686496

2.687

2.685536

2.680992

2.6832

2.682272

由于被测设备具备广播抑制功能，所以广播帧吞吐量未达到线速

由于广播帧对网络的压力很大，为了防止过多广播帧在网络中洪泛造成网络瘫痪，很多交换机都具备广播抑制功能。

所以测试结果显示了被测设备的正确功能。

FrameErrorFilter测试

交换机能够对异常、错误数据包进行正确处理

参照RFC2889文档，测试交换机能否对非标准数据帧进行正确处理

2.用SpirentTestcenterRFC2889测试项中的FrameErrorFiltering，进行异常数据包过滤测试。

发送的异常数据包类型RFC2889定义的Undersizedframes,oversizeframes,CRCerrors,alignmenterrorsanddribbleerrors。

其中Oversize测试用1526帧长，Undersizedframes用63帧长。

交换机能够把所有这些非法数据包丢弃掉

注：

CRC错误统计中包含AlignmentErrors和DribbleErrors

除了Oversize帧全部被收到外，其他类型的帧全部被丢弃。

很多现代交换芯片和交换机具备超大帧转发功能，所以超大帧全部被接受的情况反映了被测交换机的一个非常好的功能。

组播转发性能测试

交换机组播转发性能测试

参照RFC3918文档，测试交换机的组播转发性能

测试仪的端口1仿真组播源，其他端口仿真组播的接收者。

2.用SpirentTestcenterApplication的RFC3918测试项中的ScaledGroupForwarding，验证交换机是否能够线速转发组播流。

测试时间为30秒，测试帧长为64，512和1518字节，组播组数目为100

可以达到线速组播流量转发

在此项测试中，测试顺序是依次测试64字节，512字节和1518字节的组播流量转发。

从测试结果中可以看到，在此项测试中，64字节的测试结果达到要求，而在测试512字节，施加90％流量的时候，测试进行到一半，被测设备出现down机，后续帧全部丢掉，而512字节100％流量测试和1518字节测试，由于被测设备已经down机，所以所有测试帧全部被丢掉。

此项测试不通过。

Multicast/Unicast流量混合测试

交换机对Multicast/Unicast混合流量的转发性能测试

参照RFC3918文档，测试交换机对Multicast/Unicast混合流量的转发性能测试

IGMP使用V2；

2.用SpirentTestcenterApplication的RFC3918测试项中的MixedClassThroughput，验证交换机转发组播报文的时延。

其中端口1发送组播流量，速率为线速50％，其他7个端口一全网状拓扑，互相间发送单播流量，每个端口发送的单播流量总和为线速的50％。

测试时间30s，组播组数量为100个组播组

可以全部转发单播和组播流量。

运行30s的结果：

运行15s的结果：

测试顺序是先进行64字节测试流量测试，然后是512字节测试，最后是1518字节测试。

从测试结果中可以看到，每一轮测试运行30s，64字节和512字节全部完成无丢包转发，而1518字节出现了3.5％的丢包。

而如果每一轮测试运行15s，那么所有字节的测试均成功完成无丢包转发。

因此可以看到，在开始阶段，被测设备性能良好，随着运行时间增加，转发性能下降。

所以测试不通过。

RSTP收敛时间测试

交换机的收敛时间

测试交换机在网络拓扑变化情况下，启用RSTP协议时的收敛时间

测试原理：

测试仪表用3个端口，端口1为测试流量发送端口，端口2仿真到根桥的较短路径，端口3仿真到根桥的较长路径。

端口1在测试开始时候发送测试流量。

由于端口2到根桥近，所以被测设备上b端口处于forward状态，而c端口处于block状态。

只有端口2收到测试流量。

断开测试端口2和被测设备b端口之间的link，使得被测设备c端口转为forward状态。

测试流量这时候从端口c转发。

收敛时间＝（端口1发送帧总数-端口2接收帧总数-端口3接收帧总数）/端口1发送帧速率

2.SpirentTestcenter端口1以1000帧/秒速率发送测试流量，端口2仿真到根桥的较短路径，端口3仿真到根桥的较长路径。

3.断开测试端口2和被测设备b端口之间的link

4.计算收敛时间

收敛时间在5S以内

初始状态：

断开高优先级端口和被测设备的link以后状态：

测试结束后统计：

收敛时间计算：

收敛时间=（发送帧总数-2个端口收到帧总数）/发送速率

=（45471－31744－13709）/1000

=0.018秒

测试结果满足要求，测试通过。

VLAN数量和范围测试

VLAN数量

测试子项目：

测试交换机可配置vlan数量

如图连接系统和测试工作站

1.创建VLAN1-4094，并在VLAN1-4094中都添加端口1，查看VLAN；

2.删除VLAN1000，查看VLAN；

3.保存配置，重启交换机，测试重启需要的时间；

1、可配置成功，且速率较快，查看VLAN时共有4094个VLAN；

2、可删除成功，查看VLAN时公有4093个VLAN；

3、重启的时间较短；

能较快配置4094个VLAN

能删除成功

在1分钟内完成重启

功能满足要求，测试通过

VLAN内端口隔离功能

VLAN功能测试

VLAN内端口隔离功能测试

测试交换机的VLAN内端口隔离功能，不同端口的用户属于不同VLAN，而不同用户之间不能互通，只能从指定的上行端口出去。

1.配置了端口a、b、c为下行口，之间互相隔离；

2.用测试仪端口1和2互发报文，看能否通信；

3.用测试仪端口4和5互发报文，看能否通信；

4.用测试仪端口1和4互发报文，看能否通信；

2、不能通信，下行口和下行口之间被隔离；

3、可以通信，上行口和上行口之间正常通信；

4、可以通信，下行口和上行口之间正常通信；

1．端口1和端口2不能通信

2．端口4和端口5能正常通信

3．端口1和端口4能正常通信

VLANtag功能

VLANTag功能

测试交换机的VLANTag功能，交换机能够和测试仪直接建立VLAN通道并能正确转发数据。

1.被测交换机在端口a和b上分别加入VLAN2,3,4

2.SpirentTestcenter从端口1上发送VLAN2,3,4的数据包。

3.从端口2上查看是否被正确转发

端口2应该收到VLAN2,3,4的数据包

Tag数据包被正确转发，测试通过

端口镜像功能

端口镜像

把进入/输出端口的报文镜像到某端口

端口镜像（PortMirroring）功能是将被镜像端口输入/输出的报文，复制一份送到镜像端口。

1.配置交换机端口a镜像到端口c，镜像方向为双向。

测试仪端口1和2互发报文，发送速率为20M，在测试仪端口3上查看抓到的报文。

测试仪端口3上可以同时抓取到端口1和端口2发送的报文。

端口1发送了809066个帧，接收了808985个帧，在镜像端口上收到了（809066+808985）=1618051个帧，端口1所有的收发流量都被镜像到镜像端口，测试通过。

802.1p优先级的转发

QoS功能

802.1p优先级的转发

验证是否能对802.1p优先级进行转发

1.配置交换机端口b在VLAN1中为TAG属性；

2.用测试仪端口1向交换机发送带TAG的报文，其中tag头中VID为1，cos为3；

3.在测试仪端口2抓包，查看抓取到的报文；

3、抓取到的报文，cos值不变。

测试结论

步骤3在测试端口2收到VLAN为1，802.1p为3的数据包，测试通过

802.1p优先级重置

802.1p优先级重置功能

验证是否能对802.1p的优先级进行重置

1.配置交换机端口b在VLAN1中为tag属性；

开启802.1p的重置功能，配置优先级2重置为4，优先级3重置为6；

2.测试仪端口1向交换机发送带tag头的报文，其中VLANID为1，cos为2，在测试仪端口2上抓包查看；

3.修改端口1发送的报文，修改cos为3；

4.修改端口1发送的报文，修改cos为5；

对于设置了重置的cos，转发出来的报文的cos字段为重置后的值；

对于未设置重置的cos，转发处理的报文中cos值不变。

在界面上无次配置界面，不支持此功能

4.测试结论和改进意见

通过本次测试可以看到，罗杰康RSG2100工业以太网交换机在绝大多数功能和性能测试中，如二层性能测试，二层交换基本功能测试，生成树协议测试等项中，表现良好，满足要求。

但是在以下方面需要做进一步改进：

✧组播性能测试中，出现了设备运行不稳定，在组播和单播混合业务转发中，转发性能不能长