2024数据中心交换机测试规范

II数据中心交换机测试规范PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANIV目录一、范围 1二、术语与缩略语 1三、参考标准 1四、基本功能测试 2（一）L1功能测试 2连接器信息 2PRBS（连接器测试） 3Post-FEC（纠后误码率测试） 4频偏 5（二）基本L2,L3转发测试 5（三）错误帧处理 6（四）行首阻塞（HOLBHeadofLockBlock） 6（五）BGP路由功能测试 7（六）VXLAN功能测试 8（七）EVPN功能测试 9五、性能测试 9（一）L2、L3转发性能测试 10（二）最小线速转发帧长 10（三）缓存测试 11（四）微突发测试 12（五）有状态、无状态混合流量场景 13（六）BGP路由容量 14（七）VXLAN性能测试 15六、组网测试 15（一）负载均衡测试 16（二）收敛测试 16七、其他与安全性测试 17（一）CPU抗攻击测试 18（二）TCP半连接测试 18（三）能耗测试 19PAGEPAGE20一、范围800G进行定义，并提出测试目的，测试拓扑、说明、测试步骤和测试方法。适用于800G（DAC电缆、AOC电缆以及光模块等）。800G800G800G112G112G二、术语与缩略语术语/缩略语英文全称中文名称与解释ARPAddressResolutionProtocol地址解析协议BGPBorderGatewayProtocol边界网关协议CRCCyclicRedundancyCheck循环冗余校验EBGPExternalBorderGatewayProtocol外部边界网关协议EVPNEthernetVirtualPrivateNetwork以太虚拟私有网络FECForwardErrorCorrection前向纠错HOLBHeadOfLockBlock首行阻塞PRBSPseudo-RandomBinarySequence伪随机二进制序列SPINE-LEAF叶脊网络架构TORTopOfRack架顶交换机VXLANVirtualeXtensibleLocalAreaNetwork虚拟扩展局域网三、参考标准IEEE802.3ck:100Gb/s,200Gb/s,and400Gb/sElectricalInterfacesTaskForcePublicAreaIEEE802.3bs:200GbE&400GbETaskForcePublicAreaRFCRFC2544:2889:BenchmarkingtestsfornetworkdevicesBenchmarkingMethodologyforLANSwitchingDevicesRFC4271:ABorderGatewayProtocol4(BGP-4)RFC7348:VirtualeXtensibleLocalAreaNetwork(VXLAN):AFrameworkforOverlayingVirtualizedLayer2NetworksoverLayer3NetworksRFC8365:ANetworkVirtualizationOverlaySolutionUsingEthernetVPN(EVPN)四、基本功能测试800G800G（一）L1功能测试连接器信息测试项目连接器信息写入和读取测试目的测试以太网交换机对连接器信息写入/读取能力。测试连接器提供的信息写入/读取功能。测试环境1：2：LCMPO，则通过扇出线自环，或者通过交换机两个接口互联来进行测试，测试仪表同理。如测试模块为DAC或AOC线缆，使用交换机两个端口互联测试，测试仪表同理。测试步骤1建立测试环境。1。2。3。预期结果交换机能读取连接器管理接口（CMISSFF）、厂商信息、连接器型号、收发光功率等。LinkUP。测试仪表能读取到连接器管理接口（CMISSFF）、厂商信息、连接器型号、模块工作电压、功率等。测试结果测试说明在此阶段需要连接器与交换机充分适配，交换机主机侧通过连接器的信息来做连接器配置调优，来保证高层协议工作正常。PRBS（连接器测试）测试目的测试连接器的PRBS转发能力测试拓扑连接器测试拓扑：说明：测试环境需要根据连接器类型配置，连接器为光模块，接口为LC则单个端口进行自环测试；连接器为光模块，接口为MPO，则通过扇出线自环，或者通过交换机两个接口互联来进行测试，测试仪表同理。如测DACAOC测试步骤根据测试需求测试拓扑进行环境搭建。PRBS（设置类型选择：PRBS13，PRBS31，PRBS58）PRBS1。PRBSerrorPRBSPRBSPRBS预期结果PRBSPRBSPRBSerror9.2x10。PRBSPRBSPRBS测试说明112GPost-FEC（纠后误码率测试）测试目的测试交换机和连接器的纠后（Post-FEC）误码率测试拓扑交换机测试拓扑：连接器测试拓扑：说明：测试环境需要根据连接器类型配置，连接器为光模块，接口为LC则单个端口进行自环测试；连接器为光模块，接口为MPO，则通过扇出线自环，或者通过交换机两个接口互联来进行测试，测试仪表同理。如测DACAOC测试步骤根据测试需求选择交换机或连接器测试拓扑进行环境搭建。112G（根据实际被测设备400G800G。112G清除测试仪端口的统计。测试仪配置流量（64Bytes、100%），开始发送双向流量。5（PostFECBitErrorrate），纠后无法纠正的信号错误比例（PostFECuncorrectableSymbolErrorRatio）。预期结果丢包Frameloss为0PostFECuncorrectableSymbolErrorRatio00测试说明800GFEC802.3ck56G112G4．频偏测试目的测试交换机频偏容限能力测试拓扑交换机测试拓扑：测试步骤根据测试需求选择交换机测试拓扑进行环境搭建。112G（根据实际被测设备400G800G。64Bytes1100%流量，在测试仪接收端口检查流量无丢包。设置最大正频偏，再次发送流量，在测试仪接收端口检查流量无丢包。设置最大负频偏，再次发送流量，在测试仪接收端口检查流量无丢包。预期结果流量无丢包记录无丢包最大正负频偏值。测试说明100ppm800G80M大，通过频偏测试能深入了解频偏对交换机流量转发的影响。（二）基本L2,L3转发测试测试目的测试交换机二层和三层转发功能支持测试拓扑交换机测试拓扑：说明：根据测试需求可选择两个或更多交换机端口进行测试。测试步骤1.根据测试需求选择交换机测试拓扑进行环境搭建。交换机配置为二层转发模式。测试仪表端口设置为相同网段，两个端口之间配置双向二层流量。1。测试仪表端口设置为跟交换机互联端口相同网段，网关指向对应交换机端口。两个端口之间配置双方向三层流量。2。预期结果12:交换机三层流量转发正常，无丢包，交换机三层转发功能正常。测试说明交换机基本功能。（三）错误帧处理测试目的测试交换机对错误帧的处理能力测试拓扑交换机测试拓扑：说明：根据测试需求可选择两个或以上交换机端口进行测试。测试步骤根据测试需求选择交换机测试拓扑进行环境搭建。交换机配置为二层转发模式。测试仪表配置正常二层转发业务，发送流量确认转发正常。对测试仪表进行设置，在正常数据流中按一定比例插入错帧，包括：CRC（MTU）等异常帧并发送至被测设备。检查仪表接收端口，得到预期结果预期结果测试结果：正常数据流无丢包，错误帧全部被丢弃。测试说明交换机基本功能。这里在对于新的交换芯片验证有比较重要的作用。（四）行首阻塞（HOLBHeadofLockBlock）测试目的测试交换机DUT在行首阻塞（HOLB）场景中的行为测试拓扑交换机测试拓扑：说明：根据测试需求可选择8个交换机端口进行测试。测试步骤根据测试需求选择交换机测试拓扑进行环境搭建。交换机所有端口配置为二层转发模式。81503150%的流42100413550%7550%的流量，86100857得到预期结果1。XX+12。1-7N3。预期结果113572XX+2X+4X+63X246测试说明HOLB是拥塞控制的一个扩展，对于新的交换芯片验证有比较重要的作用。同时遍历到更多的端口，保持高密度交换机端口工作的一致性。（五）BGP路由功能测试测试目的测试交换机BGP路由基本功能测试拓扑交换机测试拓扑：说明：根据测试需求可选择两个交换机端口进行测试。测试步骤根据测试需求选择交换机测试拓扑进行环境搭建。交换机配置为三层转发模式。BGP1、2E-BGP1。测试仪表两个端口分别发布一定数量的路由给交换机，在交换机检查2。测试仪表两个端口分别建立双向流量，源地址和目的地址为所发布路3。预期结果预期结果1：交换机与测试仪端口BGP路由邻居处于建立状态。预期结果2: 交换机能检查到所收到路由条目，且跟仪表发布内容相符。预期结果3：流量双方向无丢包。测试说明BGP为数据中心网络的主要路由协议。（六）VXLAN功能测试测试目的测试交换机VXLAN基本功能测试拓扑交换机测试拓扑：说明：根据测试需求可选择两个交换机端口进行测试。测试步骤根据测试需求选择交换机测试拓扑进行环境搭建。VXLAN11VXLAN222VXLAN2VXLAN1、2预期结果测试结果：双向流量收发一致，无丢包。仪表端口2收到报文有VXLAN封装，仪表端口1收到报文去掉VXLAN封装。测试说明800G端口交换机会用于DCI网络构建，VXLAN为基本要求。（七）EVPN功能测试测试目的测试交换机EVPN/VXLAN基本功能测试拓扑交换机测试拓扑：说明：根据测试需求可选择两个交换机端口进行测试。测试步骤根据测试需求选择交换机测试拓扑进行环境搭建。EVPN、VXLAN功能。11VXLAN222EVPN1。2EVPN、VXLANVXLAN2。1、23。预期结果预期结果1：交换机与测试仪表EVPN邻居处于建立状态。预期结果2：交换机能收到EVPN路由信息，成功创建VXLAN隧道。32VXLAN1VXLAN测试说明800G端口交换机会用于DCI网络构建，VXLAN/EVPN为基本要求。五、性能测试（一）L2、L3转发性能测试测试目的测试交换机二层和三层转发性能测试拓扑交换机测试拓扑：说明：根据测试需求可选择两个或以上交换机端口进行测试。最大性能需要交换机全部端口参与测试，全部交换机端口与测试仪表端口互联，或者部分端口采用蛇形连接。测试步骤根据测试需求选择交换机测试拓扑进行环境搭建。交换机配置为二层转发模式。RFC254464、128、256、512、1024、1518mesh）方式，得到交换1。交换机配置为三层转发模式。RFC254464、128、256、512、1024、1518mesh）方式，得到交换机三层吞吐量，结果2.预期结果12测试说明800G交换机转发性能测试基本项目，对于800G芯片时延和吞吐同样重要。（二）最小线速转发帧长测试目的测试交换机二层和三层线速转发最大帧长测试拓扑交换机测试拓扑：说明：根据测试需求可选择两个或以上交换机端口进行测试。最大性能需要交换机全部端口参与测试，全部交换机端口与测试仪表端口互联，或者部分端口采用蛇形连接。测试步骤根据测试需求选择交换机或连接器测试拓扑进行环境搭建。交换机配置为二层转发模式。RFC254464~15181。交换机配置为三层转发模式。RFC254464~15182.预期结果测试结果1：交换机二层线速转发最小帧长。测试结果2: 交换机三层线速转发最小帧长。测试说明800G交换机转发性能测试基本项目，小字节帧长对于网络设备性能影响很大，对于以太网转发芯片获得最小转发帧长，对评估交换机转发性能更重要。（三）缓存测试测试目的测试交换机不同情况下的缓存容量测试拓扑交换机测试拓扑：说明：根据测试需求可选择三个或更多交换机端口进行测试。测试步骤根据测试需求选择交换机测试拓扑进行环境搭建。121006432（例如：1%）。最大时延开始增加，到31：642B，所计算的缓存大小为2：交换机最高效率缓存大小。BXX+1X+2X+1（1%），从最大时延X+13：得到最大缓存一组端口。121003100N-1N100%N-1N231%的超额流量，得4：缓存大小。45，重复55：得到最大缓存。预期结果16464x8x2预期结果2: 交换机最高效率缓存大小：Bx8x端口2发送报文数量。预期结果3：最大端口缓存：Bx8x端口X发送报文数量。4：第一端口对情况下缓存大小。Bx8xNN-15：最大端口对情况下缓存大小。Bx8xNN-1测试说明800G128MB，800G0.00128存和多方面的评估缓存的使用非常重要。（四）微突发测试测试目的测试交换机支持的最大突发帧数量测试拓扑交换机测试拓扑：说明：根据测试需求可选择三个或更多交换机端口进行测试，建议全部端口进行测试。测试步骤根据测试需求选择交换机测试拓扑进行环境搭建。N1N-1N1。1N-2NN-12。123~N期结果N。预期结果预期结果1：多对1情况下突发帧数量预期结果2: 多对2情况下突发帧数量预期结果3：多对多情况下突发帧数量。测试说明突发帧对于数据中心的网络影响非常大，短时间的突发数据会造成网络的不稳定和性能降低，800G800G100MB800G目。（五）有状态、无状态混合流量场景测试目的测试交换机有状态和无状态流量混合场景性能测试拓扑交换机测试拓扑：说明：根据测试需求可选择三个或更多交换机端口进行测试。测试步骤根据测试需求选择交换机测试拓扑进行环境搭建。1~N-1N1（UDP）NN-1（TCP）N。测试结果记录：无状态流量带宽、时延，有状态流量带宽（Goodputs）。NN-2NN-1（TCP）N。测试结果记录：无状态流量带宽、时延，有状态流量带宽（Goodputs）。34。预期结果预期结果：记录所有请的无状态流量带宽和时延，记录有状态流量的带宽（Goodputs）。测试说明仿真真实场景，做混合流量测试。（六）BGP路由容量测试目的测试交换机BGP路由容量测试拓扑交换机测试拓扑：说明：根据测试需求可选择两个或更多交换机端口进行测试。测试步骤根据测试需求选择交换机测试拓扑进行环境搭建。交换机配置为三层转发模式。BGP1、2E-BGP1。22。123。23-5预期结果预期结果1：交换机与测试仪端口BGP路由邻居处于建立状态。预期结果2: 交换机能检查到所收到路由条目，且跟仪表发布内容相符。预期结果3：流量双方向无丢包，记录交换机最大路由容量。测试说明BGP为数据中心网络的主要路由协议。性能评估重要。（七）VXLAN性能测试测试目的测试交换机VXLAN性能测试拓扑交换机测试拓扑：说明：根据测试需求可选择两个或以上交换机端口进行测试。测试步骤根据测试需求选择交换机或连接器测试拓扑进行环境搭建。VXLAN11VXLAN222VXLAN2VXLAN1、2VXLANVXLAN2VXLAN3-51VXLAN3-5预期结果测试结果：VXLAN转发带宽：VXLAN转发时延：VXLANVXLAN测试说明800G端口交换机会用于DCI网络构建，VXLAN性能测试重要。六、组网测试（一）负载均衡测试测试目的测试交换机负载均衡能力测试拓扑交换机组网测试拓扑：Spine-LeafSPINELEAFSPINELEAF交换机。测试步骤根据测试需求选择交换机测试拓扑进行环境搭建。交换机配置组网，LEAFBGP测试仪表向被测网络注入一定数量路由，双方向流量正常，无丢包。LEAF1LEAF2SPINE1SPINE2SPINELEAFSPINE预期结果测试结果：流量分担比例。测试说明SPINE-LEAF架构的数据中心组网中流量的负载均衡是网络利用率的重要体现，负载均衡是重要评估项目。（二）收敛测试测试目的测试交换机组网情况下收敛性能测试拓扑交换机组网测试拓扑：说明：交换机组成典型Spine-Leaf-Tor三层架构网络，根据实际情况可扩展拓扑到更多交换机组网。测试步骤根据测试需求选择交换机测试拓扑进行环境搭建。交换机配置组网，交换机之间协议正常。测试仪表各个端口之间建立双方向流量，所有流量没有丢包，并能均分到各个链路。TOR1LEAF1TORLEAFTORLEAFTORLEAF链路收敛时间。重复此步骤，记录所有切换结果。1SPINE1SPINELEAF链路收敛时间。LEAFSPINESPINE预期结果LEAF和SPINE链路故障切换时间LEAF和TOR链路故障切换时间测试说明数据中心的网络有大量网络端口、连接器、电缆光纤等，出现故障的概率即便很低，但也频繁发生。对于故障的收敛处理越快越好，影响范围800G七、其他与安全性测试（一）C