三层交换机测试手册.docx

1、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

2、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RFC 2544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 Swit

3、ch_config#no spanning-tree1.1.4 存储转发时延技术要求：平均时延应小于10s。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#no spanning-tree1.1.5 帧丢失率技术要求：在端口

4、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#no spanning-tree1.1.6 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RFC 2889中规定，将交换机三个端口与测试仪连接，分别

5、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：clear mac address-table dynamic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#no spanning-treeSwitch_config#mac address-table agin

6、g-time 0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#mac address-table aging-time 101.1.7 地址学习速率技术要求：应不低于1000帧/s。测试步骤： 1）按照RFC 2889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：clear mac address-

7、table dynamic须关闭生成树，关闭MAC地址老化。Switch#Switch#config Switch_config#no spanning-treeSwitch_config#mac address-table aging-time 0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#mac address-table aging-time 101.2 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IEEE 802.1Q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

8、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VLAN Trunk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

9、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VLAN TRUNK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VLAN ID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V

10、LAN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Vlan 1 IP为172.31.18.244（或其他自定义的IP）Switch# Switch#config Switch_config#interface vlan 1Switch_config_v1#ip address 172.31.18.244 255.255.255.0（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

11、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：Switchenable Switch#config Switch_config#interface gigaEthernet 0/1Switch_config_g0/1#switchport mode access Switch_config_g0/1#switchport pvid 100Switch_config_g0/1#interface gigaEthernet 0/2Switch_config_g0/2#switchport pvid 4094Switch_con

12、fig_g0/2#interface gigaEthernet 0/3Switch_config_g0/3#switchport mode trunkSwitch_config_g0/3#switchport trunk vlan-allowed 1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IEEE 802.1p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

13、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，1 2发送 100%流量，3 2 发送50%流量，3 4 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

14、测试仪测试配置说明：须关闭生成树：Switch#Switch#config Switch_config#no spanning-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

15、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

16、、 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

17、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。1.2.6 IGMP-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IGMP Snooping功能，观察端口2流量接收情况；4）在被测交换机上启用IGMP Snooping功能，观察端口2流量接收情况；5）端口

18、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IGMP Snooping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IGMP Snooping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IGMP snooping：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

19、2：启用IGMP snooping：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）

20、、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

21、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

22、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

23、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

24、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

25、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（Primary Port）：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（Secondary Port）：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，

26、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.tester port1地址为192.168.1.100/24，port2地址为192.168.

27、2.100/24；3.DUT port1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、1518 byte）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：Spirent TestCenter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Switchenable Switch#config Switch_config#vl

28、an 20Switch_config_vlan20#vlan 30Switch_config_vlan30#interface vlan 20Switch_config_v20#ip address 192.168.1.100 255.255.255.0Switch_config_v20#interface vlan 30Switch_config_v30#ip address 192.168.2.100 255.255.255.0Switch_config_v30#interface gigaEthernet 0/1Switch_config_g0/1#switchport pvid 20S

29、witch_config_g0/1#interface gigaEthernet 0/2Switch_config_g0/2#switchport pvid 30 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. tester port1 IP地址为192.168.1.100/24，port2为192.168.2.100/24；3. DUT port1 IP地址为192.168.1.1/24， port2 IP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

30、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Type 5 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：Spirent TestCenter配置过程：Spirent TestCenter须使用area 0，并与交换机建立邻居关系。本例中使用千兆G0/1，G0/2测试Switchenable Switch#config Switch_config#vlan 20Switch_config_vlan20#vlan 30Switch_config_vlan30#interface vlan 20Switch_config_v20#ip address 192.168.1.100 255.255.255.0Switch_config_v20#interface vlan 30Switch_config_v30#ip address 192.168.2.100 255.255.255.0Switch_config_v30#interface gigaEthernet 0/1Switch_config_