打卡10個(gè)2-3層網(wǎng)絡(luò)測(cè)試指標(biāo)
在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施中，路由器和交換機(jī)是核心設(shè)備，它們的性能和穩(wěn)定性直接影響著網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率及安全。為了確保路由器和交換機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中的高效穩(wěn)定運(yùn)行，需要對(duì)它們進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試。本文將介紹10個(gè)路由器和交換機(jī)常見的二三層測(cè)試指標(biāo)。
本文主要內(nèi)容介紹：
吞吐量（Throughput）
丟包（Frame Loss）
時(shí)延（Latency）
背靠背性能（Back-to-Back）
抖動(dòng)（Jitter）
誤碼率（Bit Error Rate）
路由表容量（Routing Capacity）
MAC 表容量 （MAC Capacity）
QoS功能（Quality of Service）
轉(zhuǎn)發(fā)性能穩(wěn)定性（Stability of Forwarding）
??????????1.吞吐量（Throughput）
--定義：指被測(cè)試設(shè)備或系統(tǒng)在不丟包的情況下，能夠達(dá)到的最大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)速率。
--測(cè)試方法?：在測(cè)試設(shè)置規(guī)定的時(shí)間段內(nèi)，以全線速度或規(guī)定的速率及幀長(zhǎng)生成業(yè)務(wù)流量，測(cè)量被測(cè)試設(shè)備或系統(tǒng)能夠處理的最大數(shù)據(jù)量。Spirent TestCenter支持在各種場(chǎng)景下的吞吐量測(cè)試，其RFC-2544以及Asymmetric Performance Test Wmatchizard測(cè)試向?qū)?，能夠快速?chuàng)建測(cè)試套件，進(jìn)行測(cè)試并完輸出測(cè)試報(bào)告。
--Spirent TestCenter相關(guān)界面：
圖1：RFC-2544吞吐量測(cè)試
圖2：非對(duì)稱（Asymmetric）吞吐量測(cè)試
吞吐測(cè)試主要是確定被測(cè)試對(duì)象的數(shù)據(jù)處理能力，包括數(shù)據(jù)的輸入、處理和輸出速度。通過吞吐測(cè)試，可以了解系統(tǒng)在不同負(fù)載下的性能表現(xiàn)，為系統(tǒng)的優(yōu)化、擴(kuò)容和性能評(píng)估提供依據(jù)。
2.丟包（Frame Loss）
--定義：衡量在穩(wěn)定高負(fù)載狀態(tài)下情況下沒有能夠轉(zhuǎn)發(fā)的幀的比例。
--測(cè)試方法：在規(guī)定時(shí)間內(nèi)生成 100% 的負(fù)載（或按測(cè)試自定義設(shè)置 ），測(cè)試結(jié)束時(shí)報(bào)告被丟棄的數(shù)據(jù)包百分比。
--Spirent TestCenter相關(guān)界面：
圖3：RFC-2544 丟包率測(cè)試
圖4：非對(duì)稱（Asymmetric）丟包率測(cè)試
丟包率測(cè)試主要是檢測(cè)在數(shù)據(jù)傳輸過程中，數(shù)據(jù)包丟失的情況。通過測(cè)量丟包率，可以了解網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、可靠性和質(zhì)量。如果丟包率過高，會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用出現(xiàn)卡頓、延遲、數(shù)據(jù)不完整等問題。
3.時(shí)延（Latency）
--定義：數(shù)據(jù)包從發(fā)送端傳輸?shù)浇邮斩怂璧臅r(shí)間，包括發(fā)送時(shí)延、傳播時(shí)延、處理時(shí)延和排隊(duì)時(shí)延。
--測(cè)試方法：測(cè)量在指定負(fù)載/幀長(zhǎng)等條件下，數(shù)據(jù)包通過被測(cè)系統(tǒng)所需的時(shí)間。使用Spirent TestCenter，能夠準(zhǔn)去的輸出報(bào)告，支持平均延遲、最小延遲、最大延遲、延遲分布等。
--Spirent Testcenter相關(guān)界面：
圖5：RFC-2544時(shí)延測(cè)試測(cè)試
圖6：非對(duì)稱（Asymmetric）時(shí)延測(cè)試
圖7：流視圖時(shí)延結(jié)果
時(shí)延測(cè)試主要是評(píng)估網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)或設(shè)備的響應(yīng)速度和性能。低時(shí)延對(duì)于實(shí)時(shí)性要求高的應(yīng)用（如在線游戲、視頻會(huì)議、金融交易等）至關(guān)重要，時(shí)延測(cè)試可以幫助確定系統(tǒng)是否能夠滿足這些應(yīng)用的需求。
4.背靠背性能（Back-to-Back）
--定義：通過以最大幀速率發(fā)送突發(fā)傳輸流，并測(cè)量無包丟失時(shí)的最所能處理的最大包數(shù)。
--測(cè)試方法：在全負(fù)載條件下生成突發(fā)傳輸流，逐步增加突發(fā)長(zhǎng)度，直到出現(xiàn)包丟失為止，通過二分搜索法查找無包丟失時(shí)的最大突發(fā)長(zhǎng)度。
--Spirent TestCenter相關(guān)界面：
圖8：RFC-2544 Bak to Back測(cè)試
背靠背測(cè)試主要用于檢驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或系統(tǒng)在短時(shí)間內(nèi)處理大量突發(fā)數(shù)據(jù)的能力。它模擬實(shí)際應(yīng)用中可能出現(xiàn)的突發(fā)流量情況，以評(píng)估設(shè)備或系統(tǒng)在極端負(fù)載下的性能表現(xiàn)和穩(wěn)定性。對(duì)于能滿足線速發(fā)送的設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)，該測(cè)試意義不大。
5.抖動(dòng)（Jitter）
--定義：由于網(wǎng)絡(luò)上變動(dòng)，排隊(duì)時(shí)延等原因造成的數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)間間隔不統(tǒng)一的現(xiàn)象。
--測(cè)試方法：測(cè)量數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)間間隔的變化情況，評(píng)估網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
--Spirent TestCenter相關(guān)界面
圖9：流結(jié)果視圖抖動(dòng)結(jié)果
抖動(dòng)測(cè)試主要是檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸過程中時(shí)間延遲的變化情況。抖動(dòng)會(huì)影響實(shí)時(shí)性要求高的應(yīng)用，如語音通話、視頻會(huì)議和在線游戲等，可能導(dǎo)致聲音或圖像的不連貫、卡頓等問題。通過抖動(dòng)測(cè)試，可以確定系統(tǒng)的抖動(dòng)程度，以便采取相應(yīng)的措施來減少抖動(dòng)，提高系統(tǒng)性能。
6.誤碼率（Bit Error Rate）
--定義：確定在路由器傳輸數(shù)據(jù)過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤比特的比例。
--測(cè)試方法：在測(cè)試期間，統(tǒng)計(jì)誤碼幀數(shù)量，并計(jì)算其占總數(shù)據(jù)幀的比例。Spirent TestCenter流支持 PRBS23 模式的Payload填充，可對(duì)每條留進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算相應(yīng)的誤碼率。
--Spirent TestCenter相關(guān)界面：
圖10：設(shè)置Payload的為PRBS模式
圖11：流視圖PRBS error結(jié)果查看
誤碼率反映了路由器的信號(hào)傳輸可靠性和穩(wěn)定性，對(duì)于保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸至關(guān)重要。如果誤碼率過高，可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失、傳輸錯(cuò)誤，影響網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的性能。
7.路由表容量（Routing Capacity）
--定義：主要是確定路由器設(shè)備能夠存儲(chǔ)和處理的路由表項(xiàng)數(shù)量。
--方法：通過 BGP 等協(xié)議向路由器注入大量路由條目，測(cè)試路由器能夠處理的最大路由表容量及其對(duì)性能的影響。Spirent TestCenter能夠模擬大量的不同類型路由信息，滿足對(duì)路由構(gòu)建的需要。
--Spirent TestCenter相關(guān)界面：
圖12：快速生成BGP路由
隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和復(fù)雜性的增加，路由器需要處理大量的路由信息。通過測(cè)試路由表容量，可以了解路由器在不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的性能表現(xiàn)和可擴(kuò)展性。
8.MAC表容量（MAC Capacity）
--定義：用于評(píng)估網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如交換機(jī)、路由器等）存儲(chǔ)和管理 MAC 地址能力。
--方法：使用測(cè)試工具模擬大量 MAC 地址的學(xué)習(xí)過程，記錄交換機(jī)能夠存儲(chǔ)的最大 MAC 表容量。
Spirent TestCenter擁有完整的RFC2889測(cè)試套件，MAC 表容量測(cè)試是其重要測(cè)試之一能夠快速創(chuàng)建并測(cè)試，輸出結(jié)果報(bào)告。
--Spirent TestCenter相關(guān)界面：
圖13：RFC-2889 MAC表容量測(cè)試
測(cè)試主要是確定設(shè)備能夠存儲(chǔ)的 MAC 地址數(shù)量上限，以及在接近或達(dá)到這個(gè)上限時(shí)設(shè)備的性能表現(xiàn)。MAC 表容量對(duì)于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能和穩(wěn)定性至關(guān)重要，因?yàn)樗苯佑绊懺O(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)效率和準(zhǔn)確性。
9.Qos功能（Quality of Service）
--定義：QoS（服務(wù)質(zhì)量）功能測(cè)試是評(píng)估網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或系統(tǒng)在不同網(wǎng)絡(luò)條件下保障特定服務(wù)質(zhì)量。
--方法: 使用特定的流量生成工具，生成不同類別的流量，例如基于 Vlan、IP 地址、端口號(hào)、協(xié)議類型，IP DSCP等進(jìn)行分類，測(cè)量不同流量在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸延遲和抖動(dòng)，丟包等情況。
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圖14：DSCP設(shè)置
QoS 功能測(cè)試是確保網(wǎng)絡(luò)能夠提供可靠、高效服務(wù)質(zhì)量的重要手段。通過科學(xué)的測(cè)試方法和全面的結(jié)果分析，可以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的問題，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)。
10.轉(zhuǎn)發(fā)性能穩(wěn)定性（Stability of Forwarding）
--定義：測(cè)試設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行和高負(fù)載條件下的轉(zhuǎn)發(fā)性能穩(wěn)定性。
--方法：通過長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行測(cè)試工具，持續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)包并監(jiān)測(cè)設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)性能。記錄并分析性能波動(dòng)情況，評(píng)估設(shè)備的穩(wěn)定性。
--Spirent TestCenter可以常見大規(guī)模協(xié)議，大規(guī)模端口，大規(guī)模流量下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行完成長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試，驗(yàn)證測(cè)試設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。
--Spirent TestCenter相關(guān)界面：
圖15：多端口長(zhǎng)時(shí)間大流量穩(wěn)定性測(cè)試
本測(cè)試主要是確定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在持續(xù)運(yùn)行狀態(tài)下，能夠保持穩(wěn)定的轉(zhuǎn)發(fā)性能，不會(huì)出現(xiàn)性能下降、丟包、延遲增加等問題。確保設(shè)備能夠滿足實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間、高負(fù)荷的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)需求。