一、簡介

RFC 2889為LAN交換設備的基準測試提供了方法學，它將RFC 2544中為網絡互聯設備基準測試所定義的方法學擴展到了交換設備，提供了交換機轉發性能（Forwarding Performance）、擁塞控制（Congestion Control）、延遲（Latency）、地址處理（Address Handling）和錯誤過濾（Error Filtering）等基準測試的方法說明。除去備忘錄狀態、介紹、要求以及后面的安全機制、參考文獻等輔助性說明外，RFC 2889的核心內容分別為測試設置、幀格式與長度和基準測試3大部分。

基準測試是RFC 2889的最主要內容，它從測試目標、參數設置、測試過程、測量方法和測試報告格式等方面，詳細描述了下列10個針對局域網交換設備的基準測試：

· 全網狀互連條件下的吞吐量、丟幀率和轉發速率（Fully Meshed Throughput， Frame Loss and Forwarding Rates）；

· 部分網狀互連條件下的一對多／多對一（Partially Meshed One－To－Many／Many－To－One）；

· 部分互連的多個設備（Partially Meshed Multiple Devices）；

· 部分網狀互連條件下的單向通信流量（Partially Meshed Unidirectional Traffic）；

· 擁塞控制（Congestion Control）；

· 轉發壓力和最大轉發速率（Forward Pressure Maximum Forwarding Rate）；

· 地址緩沖容量（Address Caching Capacity）；

· 地址學習速率（Address Learning Rate）；

· 錯誤幀過濾（Errored Frame Filtering）；

· 廣播幀轉發和時延（Broadcast Frame Forwarding and Latency）。

接下來將為您演示使用BigTao－V網絡測試儀進行MAC地址學習速率測試。

二、MAC地址學習速率概述

定義

· 交換機能夠學習MAC地址的最大速率

為什么需要測試

· 交換設備根據MAC地址轉發frame

· 如果在MAC表中沒有找到相應的MAC表項， 就會進行flooding

· MAC地址學習速率越大， 單位時間能正常轉發的frame就越多

主要考察

· 交換機的CPU處理能力

測試方法

· 二分法 自動查找最大速率

地址學習 原理

學習原理

· 交換機收到報文， 記錄報文的源MAC

· 在交換機上建立 源MAC和收到報文端口的對應表（MAC Table）

· 收到報文， 根據報文目的MAC查找MAC Table， 從特定端口轉發

· MAC Table里找不到表項， 就會Flooding

地址學習 舉例

· PC1向PC2發送報文

· 交換機從端口G1／0／1收到PC1發送的報文， 根據報文的目的MAC（PC2 MAC）查找 MAC地址表

· 如果找到PC2 MAC對應表項， 則只從G1／0／2轉發出去

· 如果找不到PC2 MAC對應表項， 則從所有UP的端口上（G1／0／2， G／10／3）， 將報文Flooding出去

· PC3也能收到PC1發送給PC2的報文

三、測試拓撲

至少三個端口

· 測試端口

· 學習端口

· 鏡像端口

測試原理

原理

· 利用交換設備對未知單播進行Flooding的特性

概述

· 交換設備收到Frame， 根據目的MAC查找MAC table中

· 如果找到MAC－接口 映射表項， 則只從這個接口發送出去

· 如果找不到MAC－接口 映射表項， 會從所有UP的接口發送（Flooding）出去

測試過程： MAC地址學習

· 測試儀 學習端口（Port2）發送學習報文

· 測試儀端口Port2模擬10000個主機， 向測試儀端口Port1模擬的一個主機 以5000個／秒的速率 發送10000個Frames

· 這些Frame的源MAC是變化的， 目的MAC是測試端口模擬的1個主機

· DUT的學習端口收到Frame以后， 盡最大速率建立MAC－端口（學習端口）的映射關系

測試過程： 發送測試報文

· 測試儀 測試端口（Port1）發送測試報文

· 測試儀端口Port1模擬1個主機， 向測試儀端口Port2模擬的10000個主機發送Frames

· 這10000個Frames的源MAC是Port1模擬的1個主機， 目的MAC是Port2模擬的10000個主機

· 交換機 收到Frame以后， 根據目的MAC查找 MAC－端口的映射關系

測試過程： 鏡像端口觀測

測試儀 鏡像端口（Port3）未收到流量

· 本次測試成功

· 交換機可以處理5000個／秒的學習速率， 能夠建立全部的表項

· 下輪測試 交換機需要加大發送速率

測試儀 鏡像端口（Port3）收到流量

· 本次測試失敗

· 網絡中有報文被Flooding， 5000個／秒的速率超過交換機的處理能力， MAC有部分沒有建立 映射表項

· 下輪測試 交換機需要減少發送速率

地址學習速率 測試流程

添加機框→預約端口→選擇向導→選擇地址學習速率→配置接口→配置流量→配置測試參數→配置地址學習速率參數→運行測試→查看結果→導出報告

準備工作： 添加機框

準備工作： 預約端口

Switch配置

以思科C3750為例

· 將3個與測試儀相連的端口配置在一個VLAN里

！

interface GigabitEthernet1／0／1

switchport access vlan 20

switchport mode access

！

interface GigabitEthernet1／0／2

switchport access vlan 20

switchport mode access

！

interface GigabitEthernet1／0／3

switchport access vlan 20

switchport mode access

！

四、測試配置

選擇向導

選擇RFC2889向導

選擇地址學習速率測試

測試項目

· 選擇 地址學習速率測試

選擇端口

選擇端口

· 選擇參與測試的端口

配置接口

配置接口

· 默認無接口

· 選擇添加接口

向導配置接口

向導配置接口

· 一步一步根據需求填充

向導配置接口： VLAN等

VLAN

· 根據場景決定是否添加

· 本例中不需要添加

配置MAC地址

MAC地址

· 可選 配置

· 默認即可， 也可以修改

向導接口配置結果

配置結果

· 創建3個Interface， 每個Port各一個

· 對于二層交換機來說， 只關注MAC地址

選擇接口

· 剛才配置的接口

· MAC／IP等 可修改

選擇流量模型

根據左側拓撲選擇

· 測試端口（源）

· 學習端口（目的）

· 鏡像端口（監測）

添加流量

· 源－目的

選擇測試參數

時間

· 開始發送流量之前等待2秒

· 停止發送流量之后等待10秒

結果保存路徑

· 默認路徑

· 可以自己指定

時延

· 結果中 顯示時延

· 類型根據Switch轉發類型選擇

· 本項測試不關注

配置 地址學習速率 參數

關鍵參數： 二分法

二分相關

· 最小值： 當測試不通過且當前速率 等于最小個值時，不再測試

· 最大值： 當測試通過且當前速率等于最大值時，不再增加測試速率

· 初始值： 第一次測試時的發送速率

· 精度： 當相鄰兩次速率小于精度， 測試就停止

老化時間

· 必須比交換機的老化時間略大

· 交換機一般默認為300秒， 可修改

· 通常需要修改， 不然測試時間非常長

關鍵參數： 其它

測試次數

· 默認1次

· 可測試多次， 取平均值

地址容量

· 不能大于 設備的實際 MAC地址容量

· 如不知道， 可設置小一點

默認取7個特殊字節來測試

自動生成Smart Script

· 根據配置自動生成Smart Scripts

· 從右側自動彈出

開始測試

點擊Start按鈕 自動 開始測試

五、測試報告

測試進度查看

· 消息界面里， 實時顯示當前測試的字節

· 預測花費時間

自動彈出Result Analyzer

結果分析

· 專業軟件

· 自動彈出

手工打開

· 自動安裝

· 打開結果

Result Analyzer結果分析

結果分析

· 點擊 匯總測試

· Learning Rate一列就代表 MAC地址學習速率

測試報告導出

導出格式

· PDF

· HTML

結果定制

· 默認會保存所有測試內容

· 太過詳細

· 可以選擇匯總模板

· 只保存匯總信息

測試報告內容

打開測試報告

· 查看MAC地址學習速率（learning Rate列）

· 配置信息： 包含當前的測試配置信息

審核編輯 黃昊宇