專利名稱：以太網交換機的整機測試系統及方法
技術領域：
本發明涉及以太網交換機測試技術，特別涉及共享式VLAN(Virtual Local Area Network，即虛擬局域網)學習的以太網交換機的整機測試方法。
背景技術：
以太網交換機作為各種網絡中的接入設備，是保證整個網絡性能的重要支撐。隨著技術的發展，對以太網交換機的整機性能和可靠性提出了更高要求，不僅要求以太網交換機在端口間都能進行線速轉發；而且在整機滿負載、端口間線速轉發的條件下，以太網交換機也能經受各種外部環境的考驗，比如惡劣的氣候環境、機械環境、EMC等。對以太網交換機的整機測試中，通常利用IXIA、smartbits, testcenter等網絡測試儀模擬實際網絡中的用戶，發送數據報文，通過以太網交換機轉發后回到網絡測試儀，網絡測試儀通過比較被以太網交換機轉發后接收到的數據報文與之前發送的數據報文是否相等、一致等，以此判斷以太網交換機的整機性能。在以太網交換機的整機測試中，通常采用的測試方法是將被測交換機的其中兩個測試端口與網絡測試儀的兩個端口相連；將其余端口用網線或者光纖兩兩配對相連，再將任意兩個端口為一組配置為同一個VLAN，并且所有測試端口只屬于一個VLAN。網絡測試儀的兩個端口模擬實際網絡中的用戶，同時發送和接收數據報文，網絡測試儀通過比較對端端口發送的數據報文是否與本端端口接收到的數據報文一致、相等，以此判斷被測交換機的整機轉發性能。目前通用的獨立式VLAN學習以太網交換機整機測試系統連接示意圖舉例如
圖1 所示，圖中以一個8個口的以太網交換機作為例子，實線表示被測交換機各個端口的連接方式以及與網絡測試儀端口的連接方式；虛線表示被測交換機各個端口間VLAN的劃分方式。網絡測試儀的端口 1發出測試數據流1，進入被測交換機的端口 1，測試數據流在VLANl 中轉發后，從被測交換機的端口 2發出；被測交換機的端口 2和端口 3物理上直接相連，測試數據流1進入被測交換機的端口 3，并在VLAN2中轉發后，再從被測交換機的端口 4發出； 而被測交換機的端口 4和端口 5物理上直接相連，測試數據流1就進入被測交換機的端口 5，并在VLAN3中轉發后，就從被測交換機的端口 6發出；被測交換機的端口 6和端口 7物理上又直接相連的，測試數據流1就進入被測交換機的端口 7，同時在VLAN4中轉發后，從被測交換機的端口 8發出；被測交換機的端口 8和網絡測試儀的端口 2直接相連，測試數據流1 就被網絡測試儀的端口 2接收。由上可知，網絡測試儀的端口 1發出的測試數據流1經過被測交換機的多次轉發后，最后被網絡測試儀的端口 2所接收，網絡測試儀通過比較端口 1 發出的數據與端口 2接收的數據是否相等、一致，以此判定被測交換機的轉發性能。另外， 圖1中的測試數據流2從網絡測試的端口 2發出，按照上面描述的相反方向，通過被測交換機進行數據轉發，最后被網絡測試儀的端口 1所接收；網絡測試儀通過比較端口 2發出的數據與端口 1接收到的數據是否相等、一致，得出測試結果。實際測試時，網絡測試儀的端口 1 和端口 2會將測試數據流1和測試數據流2同時發出，那么被測交換機的所有端口就同時在接收和發送數據，處于全雙工的工作模式。如果采用圖1中的方法進行交換機的整機測試，需要有一個前提條件是被測交換機是獨立式VLAN學習的交換機。獨立式VLAN學習的交換機查詢MAC(Media Access Control,即介質接入控制)地址表是以“目的MAC+VLAN ID (VLAN identity,即VLAN號)，， 作為索引，即交換機在查詢MAC地址表時，不僅MAC地址需要在MAC地址表中匹配，而且相應的VLAN ID也需要匹配，否則就會在MAC地址表中重新添加一行新條目。而共享式VLAN 學習的交換機查詢MAC地址表只以“目的MAC”作為索引，只要MAC地址在MAC地址表中匹配，無論VLAN ID是否匹配，交換機就會將之前已經存在的MAC地址表項覆蓋。換句話說， 獨立式VLAN學習的交換機中，同一個MAC地址可以出現在不同的VLAN中，相當于每個VLAN 都有自己獨立的MAC地址表；而對于共享式VLAN學習的交換機，即使處于不同的VLAN，MAC 地址表中的所有MAC地址也必須是唯一的，相當于MAC地址表是所有VLAN共享使用的。按照圖1中的組網環境示例，由于獨立式VLAN學習的交換機和共享式VLAN學習的交換機MAC地址查詢中使用了不同的索引，其學習到的MAC地址表項也會完全不同。當網絡測試儀的端口 1以源MAC為A，目的MAC為B發出測試數據流1，經過獨立式VLAN學習的交換機轉發后，測試數據流1在到達網絡測試儀的端口 2時，總共會學習到如表1的MAC 地址表項表1 獨立式VLAN學習的以太網交換機測試時學習到的MAC地址表項
權利要求
1.以太網交換機的整機測試系統，包括網絡測試儀及被測交換機，所述網絡測試儀包括至少兩個端口，所述被測交換機包括2η個端口，η為大于等于1的整數，其特征在于，所述系統還包括輔助測試設備，所述輔助測試設備包括至少2η個三層接口 ；所述網絡測試儀的第一端口與被測交換機的任意一個端口連接，網絡測試儀的第二端口與輔助測試設備的任意一個三層接口連接，被測交換機的其它端口與輔助測試設備的其它三層接口任意一對一連接；所述被測交換機上創建有η個虛擬局域網VLAN，將任意的兩個端口作為一組分別依次添加到各個VLAN中，每一個端口只能添加到一個VLAN中，一個VLAN中只能添加一組端口 ；所述輔助測試設備上創建有η個虛擬路由轉發VRF，將任意的兩個三層接口作為一組分別依次添加到各個VRF中；所述各個VRF內部配置有靜態路由，用于建立測試數據流從網絡測試儀的第一端口發出，經過被測設備的所有端口以及輔助測試設備的所有三層接口到達網絡測試儀的第二端口的轉發路徑，以及用于建立測試數據流從網絡測試儀的第二端口發出，經過被測設備的所有端口以及輔助測試設備的所有三層接口到達網絡測試儀的第一端口的轉發路徑。
2.如權利要求1所述以太網交換機的整機測試系統，其特征在于，所述輔助測試設備的每一個三層接口都配置一個唯一的MAC地址。
3.如權利要求1或2所述以太網交換機的整機測試系統，其特征在于，所述各個VRF內部配置有靜態路由是指被測設備中直接連接所述第一端口的端口所在VLAN的另外一個端口連接的三層接口所在的VRF，配置一條目的網段為所述第二端口所在的網段，下一跳地址為所述VRF的另外一個三層接口連接的被測交換機的端口所在VLAN的另一個端口連接的三層接口的IP地址；輔助測試設備中直接連接所述第二端口的三層接口所在的VRF，配置一條目的網段為所述第一端口所在的網段，下一跳地址為所述VRF的另外一個三層接口直接連接的被測交換機的端口所在VLAN的另一個端口連接的三層接口的IP地址；其余每個VRF都配置兩條靜態路由，兩條靜態路由的目的網段分別為網絡測試儀的第一端口和第二端口所在的網段，兩條靜態路由的下一跳地址分別為與該VRF中的靠近目的端口的三層接口連接的被測交換機的端口所在VLAN的另一個端口連接的三層接口的IP地址。
4.如權利要求3所述以太網交換機的整機測試系統，其特征在于，所述輔助測試設備各個三層接口的最大速率不能小于被測交換機的各端口最大速率。
5.如權利要求4所述以太網交換機的整機測試系統，其特征在于，所述網絡測試儀的第一端口配置的默認網關地址為，其直接連接的被測設備的端口所在VLAN的另外一個端口連接的三層接口的IP地址；所述網絡測試儀的第二端口配置的默認網關地址為，其直接連接的輔助測試設備的三層接口的IP地址。
6.如權利要求4所述以太網交換機的整機測試系統，其特征在于，所述輔助測試設備不限于一臺，所有輔助測試設備的三層接口的總數大于等于被測設備的端口總數。
7.以太網交換機的整機測試方法，其特征在于，包括以下步驟a.將網絡測試儀的第一端口與被測交換機的任意一個端口連接，將網絡測試儀的第二端口與輔助測試設備的任意一個三層接口連接，并將被測交換機的其它端口與輔助測試設備的其它三層接口任意一對一連接；b.在被測交換機上創建η個VLAN，將任意的兩個端口作為一組分別依次添加到各個 VLAN中，每一個端口只能添加到一個VLAN中，一個VLAN中只能添加一組端口 ；c.在輔助測試設備上創建有η個VRF，將任意的兩個三層接口作為一組分別依次添加到各個VRF中；d.在各個VRF內部配置靜態路由，用于建立測試數據流從網絡測試儀的第一端口或第二端口發出，經過被測設備的所有端口以及輔助測試設備的所有三層接口到達網絡測試第二端口或第一端口的轉發路徑；e.執行被測設備的整機測試時，測試數據流從網絡測試儀的第一端口和或第二端口發出，經過被測設備的所有端口以及輔助測試設備的所有三層接口到達網絡測試儀的第二端口和或第一端口。
8.如權利要求7所述以太網交換機的整機測試方法，其特征在于，在步驟e之前，還包括如下步驟為所述輔助測試設備的每一個三層接口都配置一個唯一的MAC地址；為所述網絡測試儀的第一端口配置默認網關，為其直接連接的被測設備的端口所在 VLAN的另外一個端口連接的三層接口的IP地址；為所述網絡測試儀的第二端口配置默認網關，為其直接連接的輔助測試設備的三層接口的IP地址。
9.如權利要求7或8所述以太網交換機的整機測試方法，其特征在于，步驟d中，所述在各個VRF內部配置靜態路由的具體步驟如下dl.在輔助測試設備中直接連接所述第二端口的三層接口所在VRF中，配置一條目的網段為所述第一端口所在的網段，下一跳地址為所述VRF的另外一個三層接口直接連接的被測交換機的端口所在VLAN的另一個端口連接的三層接口的IP地址；d2.在被測設備中直接連接所述第一端口的端口所在VLAN的另外一個端口連接的三層接口所在VRF中，配置一條目的網段為所述第二端口所在的網段，下一跳地址為所述VRF 的另外一個三層接口連接的被測交換機的端口所在VLAN的另一個端口連接的三層接口的 IP地址；d3.在其余每個VRF中都配置兩條靜態路由，兩條靜態路由的目的網段分別為網絡測試儀的第一端口和第二端口所在的網段，兩條靜態路由的下一跳地址分別為與該VRF中靠近目的端口的三層接口連接的被測交換機的端口所在VLAN的另一個端口連接的三層接口的IP地址。
10.如權利要求9所述以太網交換機的整機測試方法，其特征在于，步驟e中，在執行被測設備的整機測試時，所述輔助測試設備各個三層接口的最大速率不能小于被測交換機的各端口最大速率。
全文摘要
本發明涉及以太網交換機測試。本發明解決了現有網絡測試儀無法提供充裕的測試端口，導致共享式VLAN學習的以太網交換機整機測試效率低下的問題，提供了一種以太網交換機的整機測試系統及方法，其技術方案可概括為將網絡測試儀的第一端口與被測交換機的任意一個端口連接，網絡測試儀的第二端口與輔助測試設備的任意一個三層接口連接，被測交換機的其它端口與輔助測試設備的其它三層接口任意一對一之間連接組成。本發明的有益效果是提高共享式VLAN學習的以太網交換機的測試效率，適用于共享式VLAN學習的以太網交換機的測試。
文檔編號H04L12/26GK102355377SQ20111018168
公開日2012年2月15日 申請日期2011年6月30日 優先權日2011年6月30日
發明者王澳, 范和敏 申請人:邁普通信技術股份有限公司