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路由交换测试技术的介绍
2009年1月8日 09:09    电子设计信息网    评论()    

    图2某设备制造商4~7层业务运行在动态路由表之上的QoE测试图

    (1)HTTP:每条路由都有HTTPGet请求,系统能够处理的并发连接数的数量,或者系统能够处理连接数的速率。

    (2)FTP:每条路由上下载文件的最大吞吐量。

    (3)Voice:每条路由上IP电话呼叫的语音质量MOS。

    (4)Video:每条路由上VOD视频点播的视频质量MDI,MOS_V。

    这种测试方法目前得到越来越多用户的认可,除了应用于系统设备的QoE指标测试外,还应用于现网业务在实验室的实际仿真,对方案展示实验室、业务问题重现与仿真也特别有帮助。

    2.3BFD协议测试

    IP网络在设计上无法在不到1s的时间内恢复故障,但是,VoIP,IPTV等应用对迅速故障检测和恢复提出了越来越高的要求。目前作为一项IETF草案标准,双向转发检测(BFD)提供一种检测链路或系统转发传输流能力的方法,提高故障检测与恢复速度。

    从技术上来说,BFD在两台路由器上建立会话,用来监测两台路由器间的双向转发路径,为上层协议服务。BFD本身并没有发现机制,而是靠被服务的上层协议通知其该与谁建立会话,会话建立后如果在检测时间内没有收到对端的BFD控制报文则认为发生故障,通知被服务的上层协议,上层协议进行相应的处理。

    BFD是一种简单的“Hello”协议,系统之间所建立的会话通道上周期性的发送检测报文,如果某个系统在足够长的时间内没有收到对端的检测报文,则认为在这条到相邻系统的双向通道的某个部分发生了故障。虽然BFD协议相对来说比较简单,但是是非常新的技术,所以如何对其进行测试是当前路由设备厂商关注的焦点。图3是某企业使用IXIA测试BFD协议的拓扑图,IXIA支持单跳和多跳Session的测试,另外还有下面的特点:

    图3BFD协议测试拓扑图

    (1)一个端口可以仿真多个BFD路由器、多个接口和多个Sessions。

    (2)支持Asynchronous模式和Demand模式验证,支持Echo功能。

    (3)BFD协议可以单独应用,实现功能测试和Session容量测试。

    (4)BFD协议也可以和BGP4,BGP4+,OSPFv2/v3,ISISv4/v6,EIGRP和PIM-SMv4/v6等路由协议配合使用。

    2.4GR(GracefulRestart)测试

    GracefulRestart(完美重启)是一种旨在使路由协议重启影响最小化的机制,其目的是尽量减少路由器重启导致的路由抖动,减少路由计算资源和网络带宽资源的浪费。各种路由协议比如OSPF,BGP,ISIS和MPLS协议RSVP-TE和LDP协议都需要支持GR的功能以实现无停止转发(Non-StopForwarding)。

    GR机制的核心在于:当某设备的路由协议重启时,能够通知GRHelper在一定时间内将到该设备的邻居关系和路由保持稳定。在路由协议重启完毕后,GRHelper协助其进行路由信息同步,在尽量短的时间内使该设备的各种路由信息恢复到重启前的状态。在整个协议重启过程中,网络路由和转发保持高度稳定,报文转发路径也没有任何改变,整个系统可以不间断地转发IP报文。这个过程即称为完美重启。图4显示了GRRestarer和GR Helper之间的具体通讯过程。

   

图4GR特性转换过程示意

    IXIA支持路由协议和MPLS协议的GR特性,相应遵守的规范如表2所示。测试GR特性相对来说比较简单,需要支持相应协议的GR特性,验证被测设备GR特性是否有效。图4也是典型的测试环境。

    表2IXIA路由和MPLS协议支持的GR特性规范

    2.5QoS重标记性能测试

    从原理上来说,QoS所评估的就是网络传输数据包的服务能力。由于网络提供的服务是多样的,因此对QoS的评估可以基于不同方面。通常所说的QoS,是对数据包传输过程中为延迟、延迟抖动、丢包率等核心需求提供支持服务能力的评估。QoS的类型主要有四种:

    (1)802.1pVLAN优先级:位于二层报文头部,适用于不需要分析三层报头,而需要在二层环境下保证QoS的场合。

    (2)IP优先级:IPHeader中的TOS字段有8个Bit,前3个Bit表示的就是IP优先级,取值范围为0~7。

    (3)ToS优先级:IPHeader中的TOS字段有8个Bit,第3~6这4个bit表示的是ToS优先级,取值范围为0~15。

    (4)DSCP优先级:定义了4类流量:

    ◆加速转发(ExpeditedForwarding,EF)类。

    ◆确保转发(AssuredForwarding,AF)类。又分为4个小类,每个小类又分为3个丢弃优先级,可以细分AF业务的等级,AF类的QoS等级低于EF类。

    ◆兼容IP优先级的类(ClassSelector,CS)。从IPToS字段演变而来,共8类。

    ◆尽力转发(BestEffort,BE)类。是CS中特殊一类,没有任何保证,AF类超限后可以降级为BE类,现有IP网络流量也都默认为此类。

    而QoS优先级重标记功能则通过引入ACL进行流识别,为匹配的报文重新指定优先级。图5是QoS重标记的示意。

    图5QoS重标记示意

    QoS的测试属于传统测试项,测试仪表都有比较好的支持,但是对于QoS重标记的测试,相对来说比较复杂,因为从测试的原理上来说,性能测试必须对特定的字段进行追踪,但是由于QoS被“重新标记”了,所以所追踪的特定字段也就改变了。目前,只有IXIA所提供的多字段追踪功能可以对QoS重标记功能进行很好的支持,并且可以和路由交换设备的控制层面测试结合进行。仍然以图5为例,一个QoS优先级可以被被测设备“重新标记”为多个其他优先级,传统的采用“抓包”分析的方法就显得无能为力了。

[1]  [2]  [3]  编 辑:石美君
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