RFC2544以太网性能测试规程

1RFC2544 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：
吞吐量（Throughput）：
测试路由器包转发的能力。

通常指路由器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。

时延（Latency）：
测试路由器在吞吐量范围内从收到包到转发出该包的时间间隔。

时延测试应当重复20次然后去其平均值。

丢包率（Packet loss rate）：
测试路由器在不同负荷下丢弃包占收到包的比例。

不同负荷通常指从吞吐量测试到线速（线路上传输包的最高速率），步长一般使用线速的10%。

背靠背帧数（Back-to-back frame）：
测试路由器在接收到以最小包间隔传输时不丢包条件下所能处理的最大包数。

该测试实际考验路由器缓存能力。

如果路由器具备线速能力（吞吐量=接口媒体线速），则该测试没有意义。

系统恢复时间（System recovery）：
测试路由器在过载后恢复正常工作的时间。

测试方法可以采用向路由器端口发送吞吐量110%和线速间的较小值持续60秒后将速率下降到50%的时刻到最后一个丢包的时间间隔。

如果路由器具备线速能力，则该测试没有意义。

系统复位（Reset）：
测试路由器从软件复位或关电重启到正常工作的时间间隔。

正常工作指能以吞吐量转发数据。

在测试上述RFC2544中规定的指标时应当考虑下列因素：
帧格式：建议按照RFC2544所规定的帧格式测试。

帧长：从最小帧长到MTU顺序递增。

例如在以太网上采用64,128,256,512,1024, 1280,1518字节。

认证接收帧：排除收到的非测试帧。

例如控制帧，路由更新等帧。

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：
测试路由变化通知到全网所用时间。

该指标虽然与路由器单机性能有关，但是一般只能在网络上测试，而且会因配置改变而变化。

可以在网络配置完成后通过检查该指标来衡量全网性能。

2RFC2544以太网性能测试
以太网性能包括吞吐量、系统时延、丢包率、长期丢包率，时延抖动测试项名称定义与测试方法参照RFC2544
2.1吞吐量和时延、抖动测试（三者可以同时测试，且步骤一样，建议合并在
一起）
测试目的：验证以太网板卡的吞吐量性能、时延性能、抖动性能是否符合要求
测试环境：ET-0011
预置条件：7/14/28/56MHz；QPSK/16QAM/32QAM/64QAM/128QAM/256QAM每种组合
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Throughput Test；
（3）Configure EndPoints：点击Add，添加两个端口；
（4）Configure Traffic：添加两个双向流；
（5）Test Options：（a）选择Enable Learning模式为L2 Learning；（b）选择Measure Jitter；
（6）Configure Throughput Test：（a）设置Trial Duration时间为10s；（b）选择Traffic Load for Throughput Search方式为Binary；（c）Resolution是精度，一般设置为0.01％；（d）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；
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
预置条件：7/14/28/56MHz；QPSK/16QAM/32QAM/64QAM/128QAM/256QAM每种组合
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%,，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。

2.3长期丢包率测试
测试目的：验证以太网板卡的长期丢包率性能是否符合要求
测试环境：ET-0060
预置条件：7/14/28/56MHz；QPSK/16QAM/32QAM/64QAM/128QAM/256QAM每种组合
测试步骤：
1.将设备与PC如ET-0060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。

2.4背靠背测试
测试目的：验证以太网板卡的背靠背测试性能是否符合要求
测试环境：ET-0060
预置条件：7/14/28/56MHz；QPSK/16QAM/32QAM/64QAM/128QAM/256QAM每种组合测试步骤：
1.将设备与PC如ET-0060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Back to Back Test；
（3）Configure EndPoints：点击Add，添加两个端口；
（4）Configure Traffic：添加两个双向流；
（5）Test Options：（a）选择Enable Learning模式为L2 Learning；
（6）Configure Back to Back Test：（a）选择Trial Duration时间为2s，Trail Number 设置为1次；（b）配置Duration Parameters 用默认值（c）Frame Size选择
Custom，在custom里输入帧长；（d）Traffic Load选择Custom，以100％
负荷发送数据包；
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字节的背靠背测试结果；
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，固定帧长的背靠背测试结果。

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