本文介紹了煤炭行業網路測試中的實驗室測試方案。實驗室測試包括網路裝置獲取安全標誌的安標測試和研發製造階段的研發測試。

1.安標測試

根據相關測試標準，網路裝置如需獲得安全標誌需要經過集團內部專業的檢測機構進行裝置環網恢復時間、吞吐量以及轉發速率測試，全部通過之後由機構出具資質檔案。

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信而泰面向市場推出了BigTao-V系列、DarYu-X系列以及DarPeng系列三款多槽位板卡式測試平臺，測試埠速率包括10M/100M/1000M/10G/25G/40G/100G/200G/400G等，使用者可以根據實際的被測裝置和被測專案靈活選擇搭配；其中BigTao-V系列、DarYu-X系列的Renix屬於C/S架構的L2-3層測試平臺，DarYu-X系列、DarPeng系列的ALPS屬於B/S架構的L4-7測試平臺；同一測試儀表可同時供32人使用，每個測試埠均為獨立埠，多測試人員可根據需求進行埠的隨機選配組合，各測試人員的測試專案互不影響，；測試平臺免費開放全部的API二次開發接，並提供技術人員協助使用者建設自己的自動化測試平臺，簡化測試操作，提高測試效率。

1.1環網恢復時間測試

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環網恢復時間主要考察裝置在實際網路中，主網中斷至備網起用讓業務恢復執行的時間，在網路主備切換的重要指標。

本測試主要檢測網路裝置之間形成環路，其中主鏈路發生故障，網路啟用備用鏈路的反應時間，即斷網後恢復通訊的時間；測試原理為將三臺或者三臺以上的網路按照上圖進行連線，將測試儀的兩個埠分別與環網中的兩臺進行直連，調整相關網路協議使測試儀埠能夠進行通訊，由測試儀的兩個埠互相傳送各型別的流量，人為的切斷網路鏈路檢視測試儀上的流量恢復時間，此時間即為環網恢復時間；原則上時間越短網路裝置標準越高。

BigTao-V系列/DarYu-X系列的Renix測試平臺具有強大的流量配置功能，實現靈活的流量配置，能提供流名稱編輯、幀長型別選擇（包括Fixed、Random、Increment、Decrement、Auto、iMIX）、淨荷型別選擇（Cycle、Increment、Random）、地址學習模式選擇（L2 Learning、L3 Learning），還可以對資料包進行編輯，可以修改報文MAC地址、源/目的IP地址、TOS/DSCP編輯，同時平臺內建上百種報文模板和自定義報文內容，可以幫助使用者模擬真實的業務資料報文在環網中進行傳輸，以接近真實的環境檢測裝置的環網恢復時間。

1.2吞吐量和轉發速率測試

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吞吐量是指在裝置沒有丟幀的情況下, 最大的轉發速率；通常使用每秒鐘通過的最大的資料包數(PPS/FPS)或者bit數來衡量。

根據安標要求，對網路裝置需要進行吞吐量和轉發速率測試；此項測試需要將網路裝置的全部埠與測試儀相連，由測試儀的每個埠往被測裝置傳送流量，檢查被測裝置能否將這些流量無丟包的轉發；通過RFC2544的要求，測試儀需要提供吞吐量測試的套件，按照標準規定的引數進行測試，並且將測試結果以報告形式輸出，結果中需要包含裝置整體吞吐量、每個埠的吞吐量和轉發速率。

BigTao-V系列/DarYu-X系列的Renix測試平臺採用嚮導式配置構建智慧指令碼的形式，簡化測試人員的操作，僅需要根據嚮導修改部分引數數值即可完成最終的配置，而且在嚮導中所有的預設引數值設定為RFC2544標準中的建議值；根據RFC2544標準，Renix平臺根據RFC2544標準要求在測試報告明確顯示各引數值，即在本測試專案的輸出中包含裝置整體吞吐量、每個埠的吞吐量和轉發速率在內的全部資料，為方便使用者對測試結果的記錄和工作彙報，測試報告為SQL格式，同時還可以匯出為PDF、HTML和EXCEL格式。

信而泰Renix測試平臺科學的測試依據和測試報告不但簡化了人員操作，還對使用者工作彙報提供了嚴謹的材料。

2.研發測試

根據對煤炭行業的調研，集團內單位有對網路裝置進行組裝研發的情況，此類自研裝置需要對成品的基本效能、穩定性以及必要的協議進行測試，以掌握產品的具體情況，是否滿足實際環境需求，能否取得安全標誌。

2.1整機測試

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礦場環境惡劣，為確保網路裝置在如此惡劣環境整個長時間穩定的執行，達到承載業務系統正常執行的目的，那麼在研發階段就做好對裝置的各項基本指標測試以及長穩測試，讓裝置能夠滿足基本使用要求。因此對裝置進行整體效能測試就非常有必要，本測試專案可以幫助使用者檢測裝置的可用性和穩定性，若測試出現各種問題也能為使用者提供分析的依據。

網路裝置基本指標測試主要包括RFC2544、RFC2889、RFC3918等相關基準測試：

●RFC2544（Benchmarking Methodology for Network Interconnect Devices）網路互連裝置的基準測試方法，測試內容包括裝置吞吐量、丟包率、時延和背靠背；

●RFC2889（Benchmarking Methodology for LAN Switching Devices）區域網交換裝置基準測試方法，測試內容包括裝置地址快取容量、地址學習速率、廣播幀轉發、廣播幀時延、擁塞個控制、錯誤幀和轉發測試；

●RFC3889（Methodology for IP Multicast Benchmarking）IP組播的基準測試方法，測試內容包括混合吞吐量測試、組轉發矩陣測試、聚合組播吞吐量測試、組播轉發時延測試、組播組容量測試；

各項基本指標測試達到標準，證明裝置的在指標方面可以滿足實際的應用，但是否能在真實環境中長期承載業務而不發生故障，還需要根據實際業務型別模擬真實資料對裝置進行長穩測試，測試期間所出現的各種不良現象在內部標準之內則認為測試通過。

長穩測試：網路裝置全部埠與測試儀相連，測試儀根據實際情況構建對應的資料幀往被測裝置進行滿負載持續性發流，發流時間一般在12小時至72小時；裝置在測試期間執行穩定，各項指標引數均在標準範圍內則測試通過。

信而泰Renix支援RFC2544、RFC2889、RFC3918以及非對稱效能測試套件，提供套件測試的簡單易用的配置嚮導，將複雜的協議配置簡化為按步驟執行的配置流程，幫助測試人員快速開展簡便的測試；Renix結果分析工具可以在測試結束後自動生成標準格式的測試報告，可將報告匯出為PDF、HTML、Excel格式。針對長穩測試，信而泰Renix測試平臺具有強大的流量配置功能，實現靈活的流量配置，同時可以提供實時的資料統計功能，並且可以對統計選項進行編輯和自定義；除此之外，還可以對統計資料進行圖形化介面顯示，可以直觀而形象的觀測報文的實時變化，方便測試人員快速定位和分析。

2.2協議模擬測試

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協議模擬包括L23層協議模擬和L47層協議模擬。

L23層協議模擬測試原理為測試儀埠模擬相關裝置構建協議端與被測裝置進行協議互動，驗證協議各階段狀態、協議引數等功能是否能按照協議標準正常工作；狀態正常之後，通過測試儀其他埠往協議介面傳送流量，驗證協議是否能夠正常通訊；信而泰Renix測試平臺支援的L23層協議包括以下內容：

●路由協議：RIPv2/RIPng、OSPFv2/v3、BGP4/4+、IS-ISv4/v6、Static等；

●接入協議：PPPoE Client/Server、DHCPv4 Client/Server、DHCPv6 Client/Server、DHCPv4 Option 82/60、L2TPv2、802.1X、SAA等；

組播協議：IGMPv1/v2/v3、IGMP/MLD querier、MLDv1/v2、PIM-SMv4/v6、PPPoE over Multicast等；

●MPLS相關：LDP、MPLS IP VPN、6VPE/6PE、BGP VPLS、LDP VPLS、PWE、LSP Ping等；

●資料中心協議：VXLAN、VXLAN EVPN、OVSDB、OpenFlow 1.3 Controller、BGP/EVPN for VxLAN等；

●其他協議：LACP、BFD、Link OAM 802.3ah、Service OAM 802.1ag等。

◇信而泰ALPS測試平臺的L47層協議模擬測試分為單臂測試和雙臂測試，單臂測試是由測試儀埠模擬客戶端對真實業務的服務端進行測試，測試物件為伺服器業務系統；雙臂測試是由測試儀的一對埠分別模擬客戶端和服務端進行相關協議的互動，驗證網路裝置針對此類協議的互動報文能否正常轉發，測試物件為防火牆、VPN、路由器等三層裝置；可測試協議包括：TCP、UDP、HTTP(S)、FTP、DDOS、SMTP、POP3、IMAP、音視訊協議及質量評估、安全攻擊、病毒、國密SSL、Telnet/SSH/TFTP等。

◇協議模擬測試可以幫助研發人員驗證協議功能，也可以對研發過程中遇到的問題協助定位分析，提高工作效率。而且L47層的單臂測試可在業務上線之前對伺服器能承載的客戶端訪問情況進行預估。

2.3網路損傷測試

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網路損傷測試是在非現網環境中，利用網路損傷儀模擬現網實際情況，結合信而泰DarPeng系列L47層測試平臺模擬業務客戶端訪問業務服務端，驗證業務系統能否在真實網路中承擔預估的業務訪問量；或者通過損傷儀構造某些網路錯誤和資料包錯誤，結合信而泰BigTao系列或者DarYu系列損傷儀傳送正常報文，驗證網路裝置能否在不良網路情況下正常處理網路報文。

通過網路損傷測試可以驗證網路裝置及業務系統部署在真實網路環境中的執行情況，做到提前發現問題並解決問題，減少系統部署完成之後出現不可控的故障，影響其他正常業務的執行。

本測試項將網路損傷儀串聯部署在網路中，可以針對特定的網路流量進行過濾匹配，完成精準損傷，結合信而泰Renix和ALPS測試平臺傳送L23層和L47層測試資料可完成對網路裝置和業務應用的測試。

信而泰XCompass-S系列網路損傷儀支援支援1G/10G損傷埠，採用FPGA架構，能夠實現100%的線速效能，支援以納秒級的精度引入時延、抖動、丟包、亂序、重複包、包損壞、物理鏈路損傷、篡改替換和頻寬限制，幫助驗證網路裝置和業務應用的效能極限，以及為優化效能提供依據。可以極大的降低使用者成本，保障使用者網路和業務系統。