三层交换机测试手册.docx
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三层交换机测试手册
测试说明:
1、波特率为“9600”,数据位为“8”,奇偶校验为“无”,停止位为“1”,流量控制为“无”,选择终端仿真为“自动检测”。
2、使用IE9/IE10登陆WEB网管的时候,须启用兼容性视图。
否则部分菜单无法显示。
1.1二层性能测试
1.1.1光功率测试
技术要求:
应与厂商标称范围相符。
测试步骤:
1)按图1光功率测试图连接;
2)将光功率计设置到相应波长档位;
3)流量发生器在交换机任意输入端口发送广播报文;
4)把光功率计接到光口输出端进行测量。
图1光功率测试图
测试仪器:
光功率计
1.1.2接收灵敏度测试
技术要求:
应与厂商标称范围相符。
测试步骤:
1)按图2光口接收灵敏度测试图连接;
2)将光功率计设置到相应波长档位;
3)调整光衰耗计,使交换机处于丢帧和正常通信的临界状态;
4)在A点处断开,接上光功率计测量光功率。
图2光口接收灵敏度测试图
测试仪器:
网络测试仪、光功率计、光衰耗器
1.1.3端口吞吐量
技术要求:
100%。
测试步骤:
1)按照RFC2544中规定,将交换机任意两个同类型端口与测试仪相连接,见图3;
2)配置流量发生器:
测试帧长度分别为(64、65、256、1024、1518)字节;
3)测试时间为60s。
图3交换机吞吐量测试图
测试仪器:
网络测试仪(流量发生器)
测试配置说明:
须关闭生成树:
Switch#
Switch#config
Switch_config#nospanning-tree
1.1.4存储转发时延
技术要求:
平均时延应小于10µs。
测试步骤:
1)按照图4,将交换机任意两个同类型端口与测试仪相连接;
2)两个端口同时以相应负载互相发送数据,测试帧长度分别为(64、65、256、1024、1518)字节,测试时间为60s;负载率设置为:
重载95%,轻载10%。
3)记录不同帧长的平均存储转发时延。
图4存储转发时延测试图
测试仪器:
网络测试仪(流量发生器)
测试配置说明:
须关闭生成树:
Switch#
Switch#config
Switch_config#nospanning-tree
1.1.5帧丢失率
技术要求:
在端口转发速率达到100%的情况下,丢包率应为0。
测试步骤:
1)按照图4,将交换机任意两个同类型端口与测试仪相连接;
2)两个端口同时互相发送数据,测试帧长度分别为(64、65、256、1024、1518)字节,测试时间为60s;负载率设置为100%。
3)记录不同帧长的丢包率。
测试仪器:
网络测试仪(流量发生器)
测试配置说明:
须关闭生成树:
Switch#
Switch#config
Switch_config#nospanning-tree
1.1.6地址缓存能力
技术要求:
二层交换机不低于4k;
三层交换机不低于16k。
测试步骤:
1)按照RFC2889中规定,将交换机三个端口与测试仪连接,分别为端口1(测试端口),端口2(学习端口),端口3(监视端口),见图5;
2)测试方法采用RFC2889标准测试方法。
图5地址缓存能力测试图
测试仪器:
网络测试仪(流量发生器)
测试配置说明:
测试前须断开交换机所有网线,光纤,让交换机清空mac地址表,或者使用以下命令清空mac地址表:
clearmacaddress-tabledynamic
须关闭生成树,关闭MAC地址老化。
测试时,不得将除了测试仪之外的设备与交换机连接。
Switch#
Switch#config
Switch_config#nospanning-tree
Switch_config#macaddress-tableaging-time0
测试完成后须恢复MAC地址老化时间,以免影响后续其他项目的测试:
Switch_config#macaddress-tableaging-time10
1.1.7地址学习速率
技术要求:
应不低于1000帧/s。
测试步骤:
1)按照RFC2889中规定,将交换机三个端口与测试仪连接,分别为端口1(测试端口),端口2(学习端口),端口3(监视端口),见图5;
2)测试方法采用RFC2889标准测试方法。
测试仪器:
网络测试仪(流量发生器)
测试配置说明:
测试前须断开交换机所有网线,光纤,让交换机清空mac地址表,或者使用以下命令清空mac地址表:
clearmacaddress-tabledynamic
须关闭生成树,关闭MAC地址老化。
Switch#
Switch#config
Switch_config#nospanning-tree
Switch_config#macaddress-tableaging-time0
测试完成后须恢复MAC地址老化时间,以免影响后续其他项目的测试:
Switch_config#macaddress-tableaging-time10
1.2二层功能测试
1.2.1虚拟局域网VLAN功能
技术要求:
1、应支持IEEE802.1Q规定的VLAN功能;
2、至少应支持4094个VLAN划分;
3、应支持根据端口划分VLAN方式,应支持在转发的帧中插入标记头,删除标记头,修改标记头,支持VLANTrunk功能。
测试步骤:
1)测试帧长度为128字节,测试时间为30s;
2)任意选取3个端口与测试仪相连接,测试配置图如图6所示;
3)在测试仪端口3上构造9个数据流;
数据流1:
无VID标识IPv4报文;
数据流2:
VID为100的IPv4报文;
数据流3:
VID为4094的IPv4报文;
数据流4:
无VID标识的组播报文;
数据流5:
VID为100的组播报文;
数据流6:
VID为4094的组播报文;
数据流7:
广播报文,无VID标识;
4)交换机端口均设置为untagged,端口A设置为VLAN100,端口B设置为VLAN4094,端口C设置为TRUNK口、VLAN1,其他端口默认设置;
5)网络测试仪端口3向端口1、端口2分别以10%负载发送数据;
6)记录不同数据流的帧丢失率,判断VLAN是否划分成功;
7)在测试仪端口1、端口2上构造以上7个数据流;
8)端口1、端口2分别向端口3以10%负载发送数据;
9)记录不同数据流的帧丢失率,判断VLANTRUNK是否成功;
注:
测试后应仔细察看各VLAN中结果是否与预期结果一致。
图6虚拟局域网VLAN测试图
预期结果:
测试仪发送到交换机的数据流,若VLANID不同,则交换机丢弃该数据流(入口不透传)或转发至相应VLAN端口(入口透传);若相同则转发至相同VLAN的端口。
广播风暴仅可在VLAN内广播。
测试仪器:
网络测试仪
测试配置说明:
可以使用web配置或串口配置:
web配置
(1)配置交换机Vlan1IP为172.31.18.244(或其他自定义的IP)
Switch#
Switch#config
Switch_config#interfacevlan1
Switch_config_v1#ipaddress172.31.18.244255.255.255.0
(2)将PC机IP设为与交换机同一网段的IP。
(3)使用IE登陆交换机。
用户名,密码为admin,admin。
(4)点击“设备高级配置”—“VLAN配置”。
(5)选择新建
(6)本例中,选择G0/1,G0/2,G0/3测试,将G0/1默认VLAN改为100,G0/2改为4094,G0/3模式改为trunk,点击“应用”。
串口配置方法:
Switch>enable
Switch#config
Switch_config#interfacegigaEthernet0/1
Switch_config_g0/1#switchportmodeaccess
Switch_config_g0/1#switchportpvid100
Switch_config_g0/1#interfacegigaEthernet0/2
Switch_config_g0/2#switchportpvid4094
Switch_config_g0/2#interfacegigaEthernet0/3
Switch_config_g0/3#switchportmodetrunk
Switch_config_g0/3#switchporttrunkvlan-allowed1
测试完成后,须将vlan删除,以免影响后续其他项目的测试。
1.2.2优先级QoS
技术要求:
1、应支持IEEE802.1p流量优先级控制标准;
2、应至少支持4个优先级队列,具有绝对优先级功能;
测试步骤:
1)按图6,从交换机任意选取三个端口与测试仪相连接,分别定为端口1、端口2和端口3,交换机配置为绝对优先级;
2)端口1和端口2同时端口3发送数据;
3)在端口1构造两条优先级分别为7和5的数据流,在端口2构造两条优先级分别为3和1的数据流;
4)测试帧长度为64字节,测试时间30s,端口负荷设置为100%;
5)记录不同数据流的帧丢失率,判断优先级是否设置成功。
测试仪器:
网络测试仪
1.2.3队头阻塞测试
技术要求:
应支持避免队头阻塞的功能。
不堵塞端口帧丢失为0。
测试步骤:
1)按图7,从交换机任意选取4个端口与测试仪相连接,分别定为端口A、端口B、端口C和端口D;
2.)网络测试仪、交换机均关闭流控,12发送100%流量,32发送50%流量,34发送50%流量。
3)记录端口D是否有丢包。
图7队头阻塞测试图
测试仪器:
网络测试仪
测试配置说明:
须关闭生成树:
Switch#
Switch#config
Switch_config#nospanning-tree
在web管理界面,设备状态---端口流量中可以查看到丢包率(测试前须清零计数器).
1.2.4端口镜像
技术要求:
支持单端口镜像和多端口镜像,镜像端口在不丢失数据的前提下应保证系统要求的转发速率。
测试步骤:
1)测试帧长度为64字节,测试时间不小于30s;
2)测试配置图如图7所示,交换机端口4设置成镜像端口,端口1和端口3设置成被镜像端口,镜像方式为输入和输出同时镜像;
3)端口1向端口2双向发送数据,端口2和端口3双向发送数据,负载率分别为25%;
4)记录端口4接收到的数据帧数量,判断镜像功能是否设置成功。
测试仪器:
网络测试仪
1.2.5多链路聚合
技术要求:
链路聚合时不应丢失数据。
测试步骤:
1)按图8建立测试环境;
2)将交换机1的2个端口和交换机2的2个端口对应连接。
将交换机1的2个端口配置为一个聚合端口,交换机2的2个端口配置为一个聚合端口;
3)由测试仪1、3端口分别向2、4端口发送数据流,负载率为100%;
4)在测试仪的2、4端口观察流量的接收情况,应无丢包;
5)断开交换机1和交换机2间的1条链路,观察流量的接收情况,应各丢50%;
6)停掉3向4的数据流,观察3向4的数据流的接收情况,应无丢包。
图8多链路聚合测试图
测试仪器:
网络测试仪
测试配置说明:
1、链路聚合中的端口必须是自协商模式。
2、链接聚合中的端口必须具备相同的带宽,如都是100M端口,或者都是1000M端口。
3、测试仪打流的MAC地址必须是合法的,可用的MAC地址,如000b.ab42.1f04(可随便查看一台电脑MAC,然后以电脑MAC递增配置),不能为01,02,03,04之类的MAC地址。
4、配置好之后,才能同时接上聚合端口的网线,否则会引起网络风暴。
配置步骤:
1、分别登陆2台交换机的WEB网管界面,选择“设备高级配置”---“端口聚合配置”,点“新建”,将要聚合的端口加入成员端口,选择模式为静态static,点击“应用”。
2、在端口聚合负载均衡配置中,选择“基于源MAC地址”,点击应用。
3、拔掉其中一条链路后,点击WEB网管,“设备状态”—“端口流量“,可以看到两个端口丢包率一样,各丢50%的包。
4、测试完成后,须将链路聚合删除,以免影响后续的测试。
1.2.6IGMP-Snooping组播
技术要求:
二层交换机应支持IGMP-Snooping组播功能。
测试步骤:
1)连接流量发生器与交换机,如图4所示,交换机端口为同一VLAN内的UNTAGGED端口;
2)端口1向端口2发送1个组的组播流量;
3)在被测交换机上禁用IGMPSnooping功能,观察端口2流量接收情况;
4)在被测交换机上启用IGMPSnooping功能,观察端口2流量接收情况;
5)端口2使用IGMP协议V2加入组播组,观察端口2流量接收情况。
6)端口2发送离开组请求,观察端口2流量接收情况。
预期结果:
1)在被测交换机上禁用IGMPSnooping功能时,所有端口应均可接收到组播流量。
2)在被测交换机上启用IGMPSnooping功能时,非组播客户端端不能接收组播流量。
3)端口2发送组加入请求后,可接收组播流量。
4)端口2发送离开组请求后,不能接收组播流量。
测试仪器:
网络测试仪
测试配置说明:
测试步骤1:
禁用IGMPsnooping:
登陆交换机WEB管理页面,用户名admin,密码admin。
在“设备高级配置”中,选择“IGMP-SNOOPING”,配置为不使能。
测试步骤2:
启用IGMPsnooping:
1.2.7网络风暴抑制
技术要求:
应支持广播风暴抑制、组播风暴抑制和未知单播风暴抑制功能,默认设置广播风暴抑制功能开启。
网络风暴实际抑制值不应超过抑制设定值的110%。
测试步骤:
1)连接流量发生器与交换机,如图4所示;
2)测试帧长设为64,端口负载为满负载,测试时间30s;
3)交换机分别开启广播风暴抑制、组播风暴抑制和未知单播风暴抑制功能;
4)使用默认抑制值或者设置抑制值为1M;
5)端口1向端口2发送3条数据流,分别为Stream1(广播帧)、Stream2(广播帧)、Stream3(IPv4帧),端口2向端口1发送2条数据流,分别为Stream1(组播帧)、Stream2(未知单播帧);
6)记录不同数据流的帧丢失率,判断网络风暴抑制功能是否设置成功;
7)根据帧丢失率,计算网络风暴抑制比偏差。
测试仪器:
网络测试仪
测试配置说明:
本例中使用百兆电口测试。
1、广播抑制:
广播抑制默认值为100pps。
2、组播抑制
配置方法一致,配置为100pps
3、未知单播抑制
配置方法一致,可选配置为100pps。
1.2.8网络风暴抑制配置
技术要求:
风暴抑制值宜可由用户设定,宜支持广播风暴、组播风暴和未知单播风暴的抑制值独立设置,网络风暴抑制最小粒度宜不超过64kbits/s或者1pps。
测试步骤:
1)连接流量发生器与交换机,如图4所示;
2)测试帧长设为64,端口负载为满负载,测试时间30s;
3)交换机分别开启广播风暴抑制、组播风暴抑制和未知单播风暴抑制功能;
4)设置抑制值为1M+粒度;
5)端口1向端口2发送3条数据流,分别为Stream1(广播帧)、Stream2(广播帧)、Stream3(IPv4帧),端口2向端口1发送2条数据流,分别为Stream1(组播帧)、Stream2(未知单播帧);
6)记录不同数据流的帧丢失率,判断网络风暴抑制功能是否设置成功;
7)根据帧丢失率,验证网络风暴抑制粒度是否生效。
测试仪器:
网络测试仪
测试配置说明:
配置方法同上节,最小抑制为1pps。
可自定义风暴抑制值。
抑制值范围:
百兆:
1-14881。
(64字节时,百兆端口最大速率为100,000,000/8/(64+8+12)=14881pps)
千兆:
1-148810。
(64字节时,百兆端口最大速率为1,000,000,000/8/(64+8+12)=148810pps)
建议抑制值不超过最大流量的50%。
1.2.9生成树协议
技术要求:
应支持生成树协议(STP、RSTP),在出现环路时能完成生成树计算,当出现链路故障时可自动完成网络拓扑的重构。
测试步骤:
1)将4台交换机按照图9连接,级联口均采用100M光口;
2)整个组网设备间运行标准生成树协议,配置各设备的生成树参数,
3)观察设备能否根据配置的参数修剪环路,完成生成树。
4)阻断开设备目前的生成树链路,观察设备是否可自动完成网络拓扑重构。
5)启用所有交换机的RSTP功能。
6)将交换机如图连接。
7)用SmartBits在任意两台交换机之间加载95Mbps数据流量。
8)拔插环网中的任一链路,查看网络是否可以正常收敛。
图9生成树、环网倒换时间测试图
测试仪器:
网络测试仪
测试配置说明:
1、务必在所有交换机配置完成后,方能连接成环,在所有交换机没有配置完成之前,成环会形成网络风暴!
2、依次登陆每台交换机的WEB网管,点击“设备高级配置“,”STP配置”,选择协议类型为RSTP,点击应用。
3、在STP端口信息配置中,将交换机与交换机之间的链路配置为“边缘端口强制无效”,交换机与测试仪的链接端口配置为强制有效,点击应用。
4、测试完成后,关闭STP功能,以免影响后续其他功能测试。
1.2.10环网倒换时间
技术要求:
环网恢复时间通过每个交换机不超过50ms。
测试步骤:
1)将4台交换机按照图9连接,允许交换机启用私有环网协议;
2)在整个试验过程中,端口1、端口2互发数据流,测试帧长度为64字节,测试时间为30s,负荷率分别为10%和95%;
3)分别拔插A、B、C路径,测试环网恢复时间。
环网倒换时间(ms)=
×测试时间(ms)
测试仪器:
网络测试仪
测试配置说明:
1、务必在所有交换机配置完成后,方能连接成环,在所有交换机没有配置完成之前,成环会形成网络风暴!
2、环网保护不可以与生成树同时工作,配置前须确保生成树关闭。
3、依次登陆每台交换机的WEB网管,点击“设备高级配置“,”环网保护配置”,EAPS配置。
4、配置环网的ID,节点类型,控制VLAN,环网端口,配置完点击应用。
5、参数说明:
所有交换机的环网ID必须一致,控制VLAN必须一致。
环网中只能有一个主节点,其他交换机配置为传输节点。
主端口(PrimaryPort):
主端口仅可在主节点配置。
主节点通过主端口发送环网探测报文。
次端口(SecondaryPort):
次端口仅可在主节点配置。
主节点从次端口接收环网探测报文,判断环网拓扑是否完整。
在拓扑完整的情况下,主节点在次端口阻塞数据报文,防止产生环路;在环网发生链路中断之后,主节点解除次端口的阻塞状态。
6、测试完成后,关闭STP功能,以免影响后续其他功能测试。
1.2.11自动掉电光路切换
技术要求:
支持自动掉电光路切换功能
测试步骤:
1)将4台交换机按照图9连接;
2)在整个试验过程中,端口1、端口2互发数据流,测试帧长度为64字节,测试时间为30s,负荷率分别为10%和95%;
3)分别给交换机1、2断电,测试交换机是否自动切换光路。
测试仪器:
网络测试仪
1.3三层性能测试
1.3.1三层转发速率
技术要求:
建议设备端口线速转发数据帧。
测试步骤:
1.按图搭建测试环境;
2.testerport1地址为192.168.1.100/24,port2地址为
192.168.2.100/24;
3.DUTport1地址为192.168.1.1/24,port2地址为192.168.2.1/24;
4.测试仪从端口以最大负荷,不同帧长度(64、128、256、512、1024、1518byte)发送数据,测试时间为30秒。
5.记录转发速率。
图10三层包转发速率测试图
测试仪器设备:
SpirentTestCenter
测试配置说明:
备注:
1、三层转发速率默认使用最高速率的端口测试
2、该测试值只代表端口的转发性能,没有达到整机的最大值。
配置过程:
本例中使用千兆G0/1,G0/2测试
Switch>enable
Switch#config
Switch_config#vlan20
Switch_config_vlan20#vlan30
Switch_config_vlan30#interfacevlan20
Switch_config_v20#ipaddress192.168.1.100255.255.255.0
Switch_config_v20#interfacevlan30
Switch_config_v30#ipaddress192.168.2.100255.255.255.0
Switch_config_v30#interfacegigaEthernet0/1
Switch_config_g0/1#switchportpvid20
Switch_config_g0/1#interfacegigaEthernet0/2
Switch_config_g0/2#switchportpvid30
Switch_config_g0/2#
1.3.2路由表容量
技术要求:
应与厂商标称容量相符。
测试步骤:
1.按图10搭建测试环境;
2.testerport1IP地址为192.168.1.100/24,port2为192.168.2.100/24;
3.DUTport1IP地址为192.168.1.1/24,port2IP地址为192.168.2.1/24;
4.配置DUT与tester在相同Area域,DUT的接口1、2分别和tester建立OSPF邻居;
5.Tester的接口port1、port2分别向DUT的接口port1、port2发布Type5类型的LSA,总数为被测交换机路由表容量的规定值;
6.查看并记录被测交换机的OSPF生成的路由表统计信息;
测试仪器设备:
SpirentTestCenter
配置过程:
SpirentTestCenter须使用area0,并与交换机建立邻居关系。
本例中使用千兆G0/1,G0/2测试
Switch>enable
Switch#config
Switch_config#vlan20
Switch_config_vlan20#vlan30
Switch_config_vlan30#interfacevlan20
Switch_config_v20#ipaddress192.168.1.100255.255.255.0
Switch_config_v20#interfacevlan30
Switch_config_v30#ipaddress192.168.2.100255.255.255.0
Switch_config_v30#interfacegigaEthernet0/1
Switch_config_