RFC以太网性能测试规程
RFC2544能测测试
北京信而泰科技有限公司©版权所有1iTesterAPP网络性能测试包含的RFC2544测试一、吞吐量测试标准 RFC2544 26.1节目的这个测试包含了RFC2544的吞吐量（Throughput）测试。
该测试在指定包长下，测量没有包丢失时，被测系统所能转发包的最大速率。
这个基准测试是其它测试的基础。
描述包从测试仪的一个或多个源端口发出，通过被测系统，到达测试仪的目的端口。
如果出现包丢失，将负载减小，重新测试。
如果下一次尝试没有出现包丢失，将负载增加，重新测试。
继续这种二分查找，直到测出没有丢包的最大速率说明：一般在这个过程中同时测试时延。
配置System Under Test过程1 在测试仪上，产生从1源端口到1个目的端口的单向数据流的网络流量（traffic mesh）,配置包头、净荷类型、包长等。
2 设定初始负载为被测系统接口使用的最大速率（线路，100％流量）。
3 从所有的源端口到目的端口发送指定长度的包。
完成后，测量所有数据流上发送和接收的包数目。
4 如果出现包丢失，减小负载（调整Load值），重复测试。
5 使用二分法，在后续的反复测试中，继续增加或减小负载，直到成功和失败的负载差异小于测试的分辨度。
这就是零丢失吞吐量。
参数1 包长。
RFC2544中针对以太网帧产生的包长包括：64，128，256，512，1024，1280，1518字节。
2 吞吐量分辨率。
太粗的分辨率可以加快测试，而精确的分辨度将使二分查找算法的收敛时间较长。
北京信而泰科技有限公司©版权所有23 测试时间。
用户可定义测试时长，最大可10000小时以上。
结果对于每一次尝试，记录所有数据流接收和发送的包数目。
对最后一次（成功的）尝试，对给定的包长，记录包速率（格式为：Packet/S，PPS），相对于最大速率的百分比。
二、丢包率测试标准 RFC2544，26.3节目的本测试测量了被测系统负载功能的转发性能。
RFC2544测试原理与设置
RFC2544测试原理与设置RFC2544测试原理与设置以太网测试与传统的传送网测试相比，测试项目更多，测试内容更加复杂。
但总体来讲包括了协议分析和性能测试两个方面。
在工程现场测试中，一般是以以太网性能为测试主要内容，以服务等级验证（SLA）为测试主要目的。
其中RFC25444(Benchmarking Methodology for Network Interconnect Devices)始终是以太网性能测试的最为主要的内容。
RFC2544是对网络极限性能的一种测试，属于离线测试，通常需要断业务，主要包括了如下四个方面：吞吐量（throughput）、时延（Latency）、丢帧率（FrameLoss）和背对背（BacktoBack），这些指标是评价网络设备的基础，当然也是评价以太网设备的基础，适合于所有以太网互联设备和以太网网络。
在测试中，测试条件的设置非常重要，如测试帧长、测试时间、测试速率等。
下面就RFC2544的四个方面的测试内容和需要设置的条件进行详述：在测试帧长、测试时间、测试速率中，测试帧长对于RFC2544的四项内容来说是需要统一设置的，从最小帧长到MTU顺序递增。
例如在以太网上采用64、128、256、512、768、1024、1280、1518字节。
RFC2544要求对一系列的帧长(64,128,256,512, 768,1024,1280,1518字节)在一定的时间内,按一定的数目进行测试. 因为在网络应用中, 大,中,小帧都可能使用,因此必须了解这些帧的测试结果。
测试时间和测试速率根据测试项的不同会有区别，下面对RFC2544的四个测试项分别进行介绍。
吞吐量（带宽Throughput）吞吐量的概念是测试网络包转发的能力。
通常指网络在不丢包条件下每秒转发包的极限。
一般可以采用二分发查找该极限点，即从线速开始测试，找到网络在不丢包的情况下的最大传输带宽。
测试时间通常不应该少于1分钟，也就是测试仪器会在指定的速率下连续1分钟发送数据包，测试仪表的缺省值一般为1分钟。
RFC2544
RFC2544---- 以太网链路测试基准RFC2544（Benchmarking Methodology for Network Interconnect Devices）提供了一个对网络设备测试的基准，它规定了一系列的测试过程和方法,使得服务提供商和用户间可以在同一个基准下,对测试的实施和结果达成共识。
RFC2544标准要求对一系列的帧长(64,128,256,512, 768,1024,1280,1518字节)在一定的时间内,按一定的数目进行测试。
其主要测试项有吞吐率（Throughput）测试,延时（Latency）测试,帧丢失（Frame Loss Rate）测试和背靠背测试（Back－to－back frames），此外还规定了系统恢复（System recovery）测试和复位测试（Reset）。
数据吞吐率（Throughput）简单来说, 就是从源发送方, 到目的接收方可传输的最大数据量。
对于一个以太网系统,绝对的最大吞吐率应该等同于其接口速率。
而实际上,由于不同的帧长度具有不同的传输效率, 这些绝对的吞吐率是无法达到的. 越小的帧由于前导码和帧间隔的原因,其传输效率就越低.如100M以太网，对于64byte的帧，其最大数据吞吐率（Data Throughput）是76.19MBit/s,每秒可传输148809帧。
对于1518byte帧，则分别为98.69MBit/s和8127帧/s。
然而吞吐率的定义和计算和对服务质量的接受程度有关，因而吞吐率也可以定义为可接受的丢包率范围内的最大传输量。
延时（Latency）是指一个帧从源点到目的点的总传输时间. 这个时间包括网络节点的处理时间,和在传输介质上的传播时间.一般的测试方法是发送一个带有时间戳的帧,通过网络后,在接收方将当时的时间和帧所携带的时间戳比较,从而得出延时值. 考虑到时钟同步问题，一般采用将发出的帧环回到发送方进行比较,因此也称为双程延时.RFC2544要求对延时测试至少需要重复20次，结果取所有测试结果的平均值。
以太网简介与RFC2544测试
以太网简介以太网是一个异步的，基于帧结构的通讯协议。
它最初的出发点是利用共享介质为两个以上的数据终端提供一种通讯方式。
以太网的标准由IEEE 802。
3 (2000)制订。
现有的以太网标准定义了不同的带宽和传输介质类型。
一个以太网物理接口由以下的形式定义:<数据率单位: Mbps>。
<介质类型>。
<最长的电缆段长度单位: 100米>例如，标准中定义的一个10MBPS，电缆段最长距离为500米的基带系统被称为:10BASE5。
如果介质类型为”T”，则代表介质为非屏蔽双绞线。
不同接口的以太网具有相同的帧结构和媒体控制/访问方式(MAC)，如果是共享介质，则具有相同的冲突检测方法(CSMA/CD)。
以下是最常见的几种以太网接口类型:· 10BASE-T: 10Mbps带宽，基带，使用3，4或5类双绞线· 100BASE-TX: 100Mbps带宽，基带，使用5类双绞线· 1000BASE-SX: 1000Mbps带宽，基带，使用850nm多模光纤· 1000BASE-LX: 1000Mbps带宽，基带，使用1300nm多模或单模光纤图一显示了以太网帧的基本结构:各部分的功能描述如下:·前导码(Preamble+SFD):8字节前导码由七个”10101010”字节和一个”11010101”字节的SFD(帧开始标识)组成。
接收方根据这几个字节可以判断出一个帧的开始。
·目的地址(Destination Address): 6 字节MAC目的地址，通常用十六进指(HEX)表示。
目的地址被用于在设备之间判断以太网帧的传递方向和路由。
每一个以太网设备通常被分配一个唯一的MAC地址。
而有些特殊的MAC 地址被保留，用于表示一些特殊的功能，例如，全1的地址(FF:FF:FF:FF:FF:FF)用于表示广播地址。
·源地址: 6字节源地址是指发送方的MAC地址。
Smartbit RFC2544测试指导
RFC2544测试指导1.Throughput定义：被测设备在不丢包的情况下，所能转发的最大数据流量。
通常使用每秒钟通过的最大的数据包数或者字节数来衡量(MB/s) 。
作用：反映被测试设备所能够处理(不丢失数据包) 的最大的数据流量。
吞吐量越大，说明处理数据的能力越强。
CTC V2.1标准要求：当EPON系统仅承载以太网/IP业务时，PON接口上行方向的吞吐量应不小于900Mbit/s（64Byte到1518Byte之间的任意包长，1：32分光比下），PON接口上下行方向的吞吐量应不小于950Mbit/s（任意包长）。
Throughput测试方法：运行SmartApplications,打开界面如下所示：图1.1第一步：点击图1.1中6区中的“SmartBits Cards Status”按钮，打开如下界面，进行仪表板卡占用，不用的仪表板卡释放权限。
占用的处于“Reserved”状态，不占用处于“Available”状态。
图1.2第二步：在图1.1中“1”、“2”区选中仪表上的对应的上下行接口，添加到“3“对应的区域，添加成功后如图1.2所示，选中它，并在“4”区选取源端口或者目的端口进行接口基本属性设置。
如图中“5”区，设置源mac、目的mac、端口速率及接入方式、光口还是电口、协议类型。
注意把“Bi-directional（双向）“选择框选上。
第三步：在图1.1中“6”区，点击“Setup Test Configuration”按钮，打开界面如下图1.3所示：图1.3第四步：点击图1.3中“3”区中的Sizes，选取需要测试的Frame size，最小速率、最大速率，如下图1.4所示：仪表测试的方式是“二分法”(先测试最大速率，如果不过，再测试最小速率，如果最小速率过了，再取最大和最小速率的中间值，一直继续下去直到取到最大的值。
)图1.4然后点击”ok “。
第五步：点击“Throughput”按钮,弹出如下图1.5界面所示：图1.5等待测试结果即可。
RFC2544性能测试方法及测试标准
RFC 2544性能测试方法及测试标准编写人：m0m0p2p2005-5前言RFC 2544下的测试主要包括：吞吐量，时延，丢包率，背靠背。
本文主要说明使用IXI A测试仪及I Xscr iptma te软件进行测试时，测试仪相关配置的调整以及防火墙部分端口和策略的设置。
RFC2544 性能测试方法及标准1．吞吐量测试网络中的数据是由一个个数据包组成，防火墙对每个数据包的处理要耗费资源。
吞吐量是指在没有帧丢失的情况下，设备能够接受的最大速率。
其测试方法是：在测试中以一定速率发送一定数量的帧，并计算待测设备传输的帧，如果发送的帧与接收的帧数量相等，那么就将发送速率提高并重新测试；如果接收帧少于发送帧则降低发送速率重新测试，直至得出最终结果。
吞吐量测试结果以比特/秒或字节/秒表示。
吞吐量是防火墙应用的主要指标，一般采用FD T(Full Duplex Throug hput)来衡量，指数据包的全双工吞吐量，该指标既包括吞吐量指标也涵盖了报文转发率指标。
1.1 测试仪设置方法首先选中左侧T EST目录下面的A T SS-Throug ht-xxx-Config项（如图1）。
如果没有这个选项，可以到下面的l ibra ry目录中找到ATS S－Throug hput右键点击－New Test，建立一个新的测试项目。
（如图2）图1 图2System setup设置方法：Port setup设置方法：注意右侧的s e ttin gs里面的端口自动协商功能应该开启（Auto Negoti ate on）如果使用千兆端口测试百兆设备的时候注意要将端口的SP EED设置为copp er100Traffi c setup设置方法：Framedate选择I P，然后点击ip port names&VLAN IDs进行测试仪端口的I P地址设置，Map选择m a nual，点击conf igure，进行测试ma p的设置，双向测试一般采用交叉式的测试方式：如下图：（注意图右侧的C onfi guremaps）Test setup设置方法：测试采取每个帧的测试时间为1分钟，每个帧进行2次测试。
RFC2544以太网性能测试说明
RFC2544以太网性能测试说明RFC 2544性能测试说明RFC2544测试吞吐量吞吐量是衡量一款设备转发数据包能力的测试。
这个数据是衡量一款防火墙或者路由交换设备的最重要的指标。
测试吞吐量首先根据标称性能确定被测试设备的可能吞吐量大小，这样来决定我们测试一款设备所需要的测试仪端口数量。
如果一块设备标称性能达到8Gbps，那么通常我们需要8个1000Mbps的测试仪端口来测试。
吞吐量的测试通常会选用测试仪所对应的RFC测试套件进行测试。
测试的数据包长包括64Bytes，128Bytes，256Bytes，512Bytes，1024Bytes，1240Bytes，1518Bytes。
或者使用特定包长或者混合包长（IMIX）进行测试。
IMIX流量通常是指用几种数据包混合流量来测试防火墙的吞吐量。
我们测试用的比例为64Bytes*58%+570Bytes*34%+1518Bytes*8%，也就是7:4:1。
如果需要测试VPN的吞吐量，不能使用1518Bytes，因为会分片，一般改用1400字节测试。
吞吐量一般采用UDP数据包进行测试。
测试通常采用双向各一条流或者多条流的方式测试。
测试流量通常是A<->B，C<->D双向对打的流量。
使用单向流量测试的情况比较少见。
测试仪通常都会采用二分迭代法进行测试。
比如测试仪会首先使用100%的流量发包（1st trial），如果发现丢包，则会采用50%((100%+0)/2)的流量进行测试（2nd trial），如果发现没有丢包，会采用75%((50%+100%)/2)的流量进行测试（3rd trial）。
通过这种二分迭代的测试最终测试出设备的最大吞吐量数据。
我们内部测试的时候每一个trial的时间设置为30秒，每个包长通常会进行8个trial的测试（取决于测试仪设置的精确度）。
由于测试仪会严格判断是否有丢包，即使有一个包没有收到，都会用二分法往下降。
网络测试以太网测试
2.1 以太网技术家族
名称 带宽
拓扑
组网方式
标准 适用范围
标准以太网 10M 总线/星型 共享/交换 IEEE802.3 局域网
但连接交叉矩阵的总线成为新的性能瓶颈。
2.7 交换机的转发方式
交换机将数据从一个端口转发至到另一个 端口的处理方式称为交换模式。
类型：
直接交换（cut-through）和存储转发（store-and-forward）
直接交换模式又分成快速转发（fast-forward）与无碎片 （Fragment-free）交换。
交换机的体系结构--共享总线型
交换端口通过ASIC芯片同高速总线相连，数据由 端口传输至ASIC芯片，ASIC芯片根据目的地址 通过高速总线将数据传至目的端口。 为了解决多个端口并发访问共享数据总线所产生 的竞争或冲突，还引入了仲裁机制。
交换机的体系结构--共享总线型
两种数据交换实现方式 集中式交换方式 分布式交换方式
快速转发 具有最小的延时 不提供帧的错误检测
快速转发交换方式
快速转发有两个问题：
（1）它会转发小于64字节的破碎帧和错误帧； （2）该方法要求交换机的所有端口要以同样的速率工作。
也就是说，如果交换机的大部分端口是10Mbps的， 那么这台交换机上就不能有快速以太网的端口。
原因在于快速转发法在转发帧的过程中不能有任何间 隙，而任何时候从低速率转换到高速率时都会有一个间隙， 除非使用某种类型的缓冲。
二层测试的必要性
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1R F C2544概述
IP网络设备是IP网络的核心，其性能的好坏直接影响IP网网络规模、网络稳定性以及网络可扩展性。
由于IETF没有对特定设备性能测试作专门规定，一般来说只能按照RFC2544(Benchmarking Methodology for Network Interconnect Devices)作测试。
以太网交换机测试标准则参照RFC2889（Benchmarking Methodology for LAN Sw itching Devices）。
但是由于网络互联设备除了通用性能测试以外通常还有一些特定的性能指标。
例如路由器区别于一般简单的网络互连设备，在性能测试时还应该加上路由器特有的性能测试。
例如路有表容量、路由协议收敛时间等指标。
网络互联设备例如路由器性能测试应当包括下列指标：
和线速
1280,
广播帧：验证广播帧对路由器性能的影响。
上述测试后在测试帧中夹杂1%广播帧再测试。
管理帧：验证管理帧对路由器性能的影响。
上述测试后在测试帧中夹杂每秒一个管理帧再测试。
路由更新：路由更新即下一跳端口改变对性能的影响。
过滤器：在设置过滤器条件下对路由器性能的影响。
建议设置25个过滤条件测试。
协议地址：测试路由器收到随机处于256个网络中的地址时对性能的影响。
双向流量：测试路由器端口双向收发数据对性能的影响。
多端口测试：考虑流量全连接分布（full mesh）或非全连接分布（half mesh）对性能的影响。
多协议测试：考虑路由器同时处理多种协议对性能的影响。
混合包长：除测试所建议的递增包长外，检查混合包长对路由器性能的影响。
RFC2544除要求包含所有测试包长外没有对混合包长中各包场所占比例作规定。
建议按照实际网络中各包长的分布测试。
例如在没有特殊应用要求时以太网接口上可采用60字节包50%，128字节包10%，256字节包15，
512字节包10%，1500字节包15%。
除上述RFC2544建议的测试项外还建议测试如下内容：
路由震荡：
路由震荡对路由器转发能力的影响。
路由震荡程度即每秒更新路由的数量可以依据网络条件而定。
路由更新协议可采用BGP。
路由表容量：
测试路由表大小。
骨干网路由器通常运行BGP，路由表包含全球路由。
一般来说要求超过10万条路由。
建议通过采用BGP输入导出路由计数来测试。
时钟同步：
在包含相应端口例如POS口的路由器上测试内钟精度以及同步能力。
协议收敛时间：
2
照
2.1
1.
2.
3.
；
在custom
4.字节、
1280字节、1518字节的双向吞吐量，时延，抖动数据；
5.重复2-4步，测试7/14/28/56MHz和QPSK/16QAM/32QAM/64QAM/128QAM/256QAM每种组合
工作模式下，固定帧长的双向吞吐量、时延和抖动。
通过准则：
1.单跳微波链路，固定调制方式下，以太网业务最大吞吐量参见微波链路传输容量需求；实际吞吐量
与理论吞吐量差距不超过10%；
2.单跳微波链路，要求以太网业务传输时延小于1ms；
3.单跳微波链路，固定调制方式下，以太网业务传输时延抖动小于10us；
理论数据表
2.2丢包率测试
测试目的：验证以太网板卡丢包率是否符合要求测试环境：ET-0060
测试步骤：
1.将设备与PC如ET-0011测试环境连接，将设备的IP地址如环境配置；
2.在LCT无线链路页面，配置工作方式，首先选择7MHz信号带宽，QPSK调制方式；
3.Test Center设置如下：
（1）进入网络分析仪RFC2544性能测试模块，
（2）Select Test：选择Frame Loss Test；
（3）Configure End Points ：点击Add，添加两个端口；
（4）Configure Traffic：添加两个双向流；
（5）Test Options：选择Enable Learning模式为L2 Learning；
（6）Configure Frame Loss Test：（a）设置Trial Duration时间为100s，Trail Number设置为1次；（b）选择Traffic Load方式为Step，初始值100，结束值是系统吞吐量*90%,，
3.Test Center设置如下：
（1）进入网络分析仪RFC2544性能测试模块，
（2）Select Test：选择Frame Loss Test；
（3）Configure End Points ：点击Add，添加两个端口；
（4）Configure Traffic：添加两个双向流；
（5）Test Options：选择Enable Learning模式为L2 Learning；
（6）Configure Frame Loss Test：（a）设置Trial Duration时间为15h，Trail Number设置为1次；（b）选择Traffic Load方式为Step，初始值100，结束值是系统吞吐量*90%,，步
长根据自己想要的精度设置；（c）Frame Size选择Custom，在custom里输入帧长；
4.点击Run，测试设备根据发送数据的包长，分别得到64字节、128字节、512字节、1024字节、
1280字节、1518字节的丢包率数据；
5.重复2-4步，测试7/14/28/56MHz和QPSK/16QAM/32QAM/64QAM/128QAM/256QAM每种组合
工作模式下，固定帧长的丢包率结果。