以太网测试专题

1、huawei technologies co., ltdhuawei confidential security level: internal use only 2021-10-245273952739optix osnoptix osn产品以太产品以太网测试专题网测试专题huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 2前言前言基于以太网测试原理，开发此课程。本课程旨在以太网测试的基础原理知识，掌握以太网测试仪表的使用方法，以太网测试重要指标的理解和测试方法。huawei technologies co., ltd.huawei

2、confidential page 3学习指南l本课程主要针对以太网测试的内容进本课程主要针对以太网测试的内容进行组织。行组织。l学习本课程之前，建议先学习学习本课程之前，建议先学习数据数据特性原理特性原理;l本课程的重点是理解以太网测试原理本课程的重点是理解以太网测试原理知识、以太网测试仪表的使用方法；知识、以太网测试仪表的使用方法；l本课程的难点是理解以太网测试本课程的难点是理解以太网测试4个指个指标的含义和测试结果的分析。标的含义和测试结果的分析。huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 4参考资料l数据单板开局指导书数据

3、单板开局指导书lsmartbitssmartbits测试仪表使用手册测试仪表使用手册huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 5课程目标l学习完此课程，您应能：学习完此课程，您应能：p理解以太网测试的基础知识p理解以太网测试4项指标的含义p掌握smartbits测试设备的测试方法p掌握测试结果的分析方法huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 6内容介绍l以太网测试原理知识介绍以太网测试原理知识介绍l以太网测试设备及测试软件介绍以太网测试设备及测试软件介绍l使用使

4、用smartbitssmartbits测试方法及测试测试方法及测试结果解读结果解读l其他测试工具介绍其他测试工具介绍huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 7内容介绍l以太网测试原理知识介绍以太网测试原理知识介绍p以太网测试原理简介p常见测试指标介绍huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 8以太网测试原理简介测试项目l性能测试性能测试p吞吐量（throughput）p时延（latency）p丢帧率（frame loss rate）p背靠背（back-to-ba

5、ck）l功能测试功能测试p组播功能测试pmac地址表深度测试huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 9以太网测试原理简介性能测试目的l设备制造商设备制造商p所采用的系统结构的性能表现能到达哪一地步？p产品的强项是什么？p产品的弱势在什么地方?l运营商和服务供应商运营商和服务供应商p网络能否处理突发性数据？p每个元器件的极限怎样？p设备能提供不同的qos吗？l企业网和大用户企业网和大用户p哪种产品能提高最好的性能。p所购买的设备性能是否象供货商所说的那样？是否物有所值？p设备在负载下的表现如何？p网络设计的参数是否适当？能用到实

6、际的网络中吗？huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 10以太网测试原理简介性能测试思路让被测试设备承受不同的负载，检测他们的表现（正常情况下和超让被测试设备承受不同的负载，检测他们的表现（正常情况下和超大负荷情况下的表现）。大负荷情况下的表现）。测试它的容量（测试它的容量（ 例如吞吐量），以及处理业务的特征如何（例如吞吐量），以及处理业务的特征如何（ 例如例如时延）。时延）。p不同的设备由于采用了不同的硬件结构，性能表现会有所不同。p同一个设备在不同的负载时也会有不同的表现。p设备的配置不同也会引起不同的表现。huawei

7、technologies co., ltd.huawei confidential page 11以太网测试的主要方法l网络设备性能验证测试网络设备性能验证测试p主要针对单台设备的性能l网络性能测试网络性能测试p主要针对整个网络的应用l自定义测试自定义测试p可能是前两种的组合huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 12网络设备性能验证测试在测试期间，测试仪表将尽量模拟实际应用中的数据流的情况。在测试期间，测试仪表将尽量模拟实际应用中的数据流的情况。验验证网络设备的性能，检测其是否与厂商所提供的指标一致。证网络设备的性能，检测其

8、是否与厂商所提供的指标一致。huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 13网络性能测试验证网络系统的性能，例如系统时延、验证网络系统的性能，例如系统时延、qos等等等等huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 14自定义测试对于系统开通测试则侧重于测试网络对实际业务的支持能力，包括系统延时、吞吐对于系统开通测试则侧重于测试网络对实际业务的支持能力，包括系统延时、吞吐量、丢包率量、丢包率gpshuawei technologies co., ltd.huawei c

9、onfidential page 15内容介绍l以太网测试原理知识介绍以太网测试原理知识介绍p以太网测试原理简介p常见测试指标介绍huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 16常见性能测试项目lthroughput 吞吐量吞吐量p网络不丢帧情况下的最大帧转发速率。llatency 时延时延 p存储转发和比特转发。lframe loss rate 帧丢失率帧丢失率p在网络稳定状态下由于网络资源缺乏造成的不能转发的数据帧和总数据帧的百分比lback-to-back 背靠背背靠背 p长度固定的数据包以最小间隔的速率（即对应介质的最大速

10、率）向设备发包，不丢包的最大数目。huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 17l从设备所能支持的最大的线速帧速率从设备所能支持的最大的线速帧速率xmax开始测试开始测试l当设备开始丢帧的时候，降低帧速率当设备开始丢帧的时候，降低帧速率yl当设备没有丢帧的时候，提高帧速率当设备没有丢帧的时候，提高帧速率yl通常通过二分法来测试出当通常通过二分法来测试出当x=y下的最大的帧速率下的最大的帧速率lthroughputy/xmax*100%吞吐量 huawei technologies co., ltd.huawei confiden

11、tial page 18吞吐量 l当设备满流量发送数据，则其最小包间隙应该12byte。l通用的一个计算公式。l（l8+m）8n=100mll为以太网帧长；lm为包间隙；ln为设备每秒钟发出的数据帧的个数；l括号中的8为每个以太网帧前面的7个前导码1个定帧字节；l括号外面的8为一个byte包含8个bit；l100m表示物理层的bit速率；l因此，如果设备满流量发送64字节的帧，则每秒钟可以发送148810个。图示，64字节吞吐量=82508/148810100%=55.45%efs单板绑定1个vc3的吞吐量为什么短字节的吞吐量较长字节的值要大呢？其有效净荷怎样计算呢？为什么短字节的吞吐量较长字

12、节的值要大呢？其有效净荷怎样计算呢？如果是线速系统，吞吐量应该为多少？如果是线速系统，吞吐量应该为多少？frame sizepassed rate(%)(01,03,01) to (01,03,08) (pks/sec)(01,03,08) to (01,03,01) (pks/sec)total100m -100m 100m -100m 6455.45825088250816501612852.0243937439378787425650.2722769227694553851248.65114311143122862102448.635822582211644128048.63467646

13、769352151848.62395139517902huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 19时延l设 定 frame rate connection setup.l在在remote smartbits 地址框地址框, 输入机箱的输入机箱的 ip address.l点击点击 ok (connection setup 窗口消失窗口消失).l在主菜单，选择在主菜单，选择actions connect.huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 44预留板卡和模块r

14、ed, green, 或blue 三角，指示了板卡的预留状态在一块板卡上右击选择reserve,或release,或 refreshhuawei technologies co., ltd.huawei confidential page 4510/100 接口模块是否使用pause 流控?10 或者100 mfull或者half双工模式huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 46发送设置窗口huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 47发送设置 模式选项lco

15、ntinuous mode不停止的发送流量lsingle burst mode用户自定义的发送基于发送包的数量ltimed burst mode用户自定义的发送基于时间lmulti burst mode用户自定义的发送用户自定义数量的突发lcontinuous multiburst mode用户自定义的发送发送无限数量的突发lecho触发响应:数据包的回传huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 48发送数据包长度设置huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 49

16、发送填充数据包的设置l在发送的包内您需要填充何种类型的内容在发送的包内您需要填充何种类型的内容?huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 50发送填充的ip数据包的编辑l选择选择ip流量后，点击流量后，点击edit按钮，弹出有一个更改内容的窗口。按钮，弹出有一个更改内容的窗口。huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 51发送速率的设置l您想要发送的流量的速度您想要发送的流量的速度?huawei technologies co., ltd.huawei confi

17、dential page 52发送错误包的设置huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 53可变区域的设置(vfds)variable field definitionshuawei technologies co., ltd.huawei confidential page 54观察计数器huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 55观察捕获的数据包huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 56内

18、容介绍l以太网测试设备及测试软件介绍以太网测试设备及测试软件介绍p以太网测试设备介绍psmartwindow介绍psmartapplication介绍huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 57smartapplicationl4个在个在rfc1242和和rfc2544里定义的自动测试里定义的自动测试p最大吞吐量p延时p包丢失p背靠背性能l每个测试可以单个运行或按顺序运行每个测试可以单个运行或按顺序运行l测试可以按照用户定义的帧大小和速率范围自动运行测试可以按照用户定义的帧大小和速率范围自动运行l保存所有的结果和日志内容在一个

19、文件中保存所有的结果和日志内容在一个文件中l结果也可以以结果也可以以microsoft excel 格式保存格式保存huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 58smartapps 主窗口测试选择按钮，测试选择按钮，提供四种测试提供四种测试端口选择区域端口选择区域测试模块属性区域测试模块属性区域连接状态连接状态流量属性流量属性huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 59端口设置和数据内容l选中的选中的test pairs 将在这个区将在这个区域中显示域中显示l分

20、别设置端口速率和双工模分别设置端口速率和双工模式式l选择是否使能流控和自协商选择是否使能流控和自协商功能功能l每块卡都有一个每块卡都有一个“smartcard mac”地址，这个地址反映地址，这个地址反映了该卡在了该卡在smartbits机箱里的机箱里的位置位置l设置背景协议设置背景协议huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 60运行运行 “1 to 1” 1 to 1” 测试测试l运行运行“1 to 1”测试测试:l1. 选中选中 1 to 1 选项。选项。l2. 分别从分别从source 列表和列表和destination

21、列表中各选择列表中各选择 一一个端口，点击个端口，点击 按钮到按钮到 test pairs列表中列表中l3. 设置测试数据流的方向，设置测试数据流的方向， bi-directional 选项，选项， 这个选这个选项只在项只在“1 to 1”测试中可用测试中可用huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 61测试配置l在在test setup 窗口中选择窗口中选择test configurationl在这个窗口中，可以配置以下的测试参数：在这个窗口中，可以配置以下的测试参数：ptest duration（测试持续时间）（测试持续时间

22、）, number of trials（尝试的次数）（尝试的次数）, packet sizes （测试包大小）（测试包大小）l从主菜单中选择从主菜单中选择setup test ，出现出现test setup 窗口窗口packetsizestest duration# trialshuawei technologies co., ltd.huawei confidential page 62测试的运行选择1选择2huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 63测试过程的描述测试过程的描述l下面时下面时smartapplication

23、s运行一个测试过程的步骤：运行一个测试过程的步骤：p复位测试端口 smartapps 将测试端口复位到默认的配置；p测试配置 将测试配置信息发送到测试模块 (包括 trigger 的设置)；p发送学习数据包 帮助dut 建立它的mac地址转发表或者路由表和arp表；p接收学习的结构 确定 dut 是否可以正常的转发单播数据包；p发送 实际的测试过程；p接收测试结果 接收测试模块的计数器和实际的测试结果；p更具用于设置的参数，重复以上过程对于吞吐量的测试，将使用二进制搜索算法和用户选择的参数一对于吞吐量的测试，将使用二进制搜索算法和用户选择的参数一直重复进行，直到测试到没有丢包的最大传输速率直重

24、复进行，直到测试到没有丢包的最大传输速率huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 64测试过程和结果的查看l所有详细的测试信息都记录在所有详细的测试信息都记录在log文件中文件中l测试报告中记录的是简要的测试信息，每完成一个测试将积累显示一次测试报告中记录的是简要的测试信息，每完成一个测试将积累显示一次l每个测试的结果将被记录在一个类似每个测试的结果将被记录在一个类似excel的表格中的表格中l所有的记录都可以被保存成所有的记录都可以被保存成 excel 表格，进行导出表格，进行导出huawei technologies co.

25、, ltd.huawei confidential page 65测试log这是一个非常重要的区域这是一个非常重要的区域! ! 必须必须从从loglog文件中检查测试的正确性文件中检查测试的正确性! !huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 66生成测试结果的图表l可以使用不同的图表来表示测试的结果，使测试结果更加直观。可以使用不同的图表来表示测试的结果，使测试结果更加直观。huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 67测试结果的查看和打印测试结果的查看和打印l

26、smartapplicationssmartapplications为每种测试提供了两份测试报告：一份详细的为每种测试提供了两份测试报告：一份详细的报告和一份总结性的报告。报告和一份总结性的报告。l详细的报告p详细的报告包含了测试过程中的每种测试的任何一个测试过程的详细内容。p有两种格式的详细报告：n表格式的 (默认格式)n非表格式的 p查看详细的测试报告：在 resultsresults 窗口中点击 reportreports 标签p详细测试报告的打印： 在菜单栏中选择 file printfile printl总结性报告psmartapplications 对每种测试同样生成一个总结性的测

27、试报告。l注：只能使用文本编辑器阅读和打印这种测试报告。注：只能使用文本编辑器阅读和打印这种测试报告。p可以对不同大小的测试包生成不同的测试报告：在test setuptest setup 中的参数选择标签中重新命名测试文件。huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 68问题l问题问题1 1： smartbitssmartbits使用的两个主要测试软件是什么？可以使用这两使用的两个主要测试软件是什么？可以使用这两个软件进行哪些以太网测试？个软件进行哪些以太网测试？l问题问题2 2：两种测试软件测试结果的查看方法是什么？：两种测试

28、软件测试结果的查看方法是什么？huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 69小结l本节我们主要讲解了：本节我们主要讲解了：psmartbits测试设备p两种测试软件的配置方法和结果的查看方法huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 70内容介绍l以太网测试原理知识介绍以太网测试原理知识介绍l以太网测试设备及测试软件介绍以太网测试设备及测试软件介绍l使用使用smartbitssmartbits测试方法及测试测试方法及测试结果解读结果解读l其他测试工具介绍其他测试工具

29、介绍huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 71内容介绍l使用使用smartbitssmartbits测试方法及测试结测试方法及测试结果解读果解读p以太网4项指标测试方法及结果解读p以太网其他功能的测试方法及结果解读huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 72rfc2544测试lthroughput（吞吐量）（吞吐量）llatency（延时）（延时）lframe loss rate（丢包率）（丢包率）lback-to-back frames（背靠背）（背靠背）

30、huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 73throughput 测试l如果如果x = y，则增加发送速率，则增加发送速率l如果如果x y，则减小发送速率，则减小发送速率l使用二进制搜寻算法来测试使用二进制搜寻算法来测试dut的最高包转发速率的最高包转发速率dut性能测试测试流量生成:生成速率为x的测试数据流流量分析:接收到的速率为yhuawei technologies co., ltd.huawei confidential page 74throughput 测试配置lduration（持续时间）（持续时间）p每次测试的

31、持续时间每次测试的持续时间 (以秒为单位以秒为单位)lnumber of trials（测试的次数）（测试的次数）p每中大小的数据包测试的次数每中大小的数据包测试的次数lpacket sizes（测试数据包大小）（测试数据包大小）p测试的包大小设置测试的包大小设置linitial rate (初始测试速率初始测试速率)p测试开始时使用的速率，用线速的测试开始时使用的速率，用线速的 百分比表示百分比表示lresolutionp表示测试的精度表示测试的精度llearning（学习数据包）（学习数据包）p设置发送熟悉数据包的频率，以确设置发送熟悉数据包的频率，以确 保保dut没有将测试数据包老化掉没

32、有将测试数据包老化掉huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 75throughput 测试结果l状态工具栏表示测试是否一直在运行状态工具栏表示测试是否一直在运行l端口端口1到端口到端口2的吞吐量在使用的吞吐量在使用64字节的数据包时为字节的数据包时为148,810 pps状态工具栏huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 76throughput 测试报告huawei technologies co., ltd.huawei confidential page

33、77throughput 测试日志huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 78ng sdh 吞吐量测试结果l配置绑定配置绑定20xvc12的实际带宽的实际带宽不同大小的数据帧，实际的带宽不同不同大小的数据帧，实际的带宽不同huawei technologies co., ltd.huawei confidential page 79latency 测试l数据帧发送速率数据帧发送速率 iperf sp作为客户端的pc上使用：iperf c ipaddress (其中的ipaddress是服务器端pc的ip地址）d:iperf c serveripaddressiperf.exehuawei technologies co., ltd.huawei confidential page 117客户端运行： d:iperf c 10.12.10.11服务器端运行： d:iperf -s10.12.10.2810.12.10.11d:iperf -c 10.12.10.11-client connecting to 10.12.10.11, tcp port 5001tcp window size: 8.00 kbyte (default)-1916 local 10.12.10.28 port 1