二层交换机性能,功能测试详细介绍
二层交换机结构和参数详解
二层交换机结构和参数详解（1）交换机的组成：交换机由CPU，内存，非易失性RAM，接口电路组成，和电脑终端一样，只是缺少显卡和显示器。
（2）交换机的操作系统：（3）端口：48*10/100/1000Base-T以太网端口，4*1000 Base-X SFP光口。
（备注：使用H3C S5000PV5-EI 系列千兆管理型交换机举例说明）表明此交换机有48个10/100/1000M自适应网口（有时也称为电口，因传输电信号而得名）和4个1000M光口（需要搭配光纤模块才能使用）（4）交换容量：336Gbps交换容量，又称背板带宽，是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。
一台交换机的交换容量越高，所能处理数据的能力就越强，但同时设计成本也会越高。
类似高速公路，路越宽，通信能力就越强。
要满足此交换机所有端口满速率全双工通信至少需要背板带宽为：48 X 1000Mbps X 2 + 4 X 1000Mbps X 2 = 104Gbps。
我们看到S5000PV5-EI这台交换机的交换容量官方标注为336Gbps，所以此交换机可以达到所有端口满速率全双工通信。
（5）包转发率：120Mpps交换机的包转发率表示交换机转发数据包的能力，其单位一般为pps（包/每秒）。
类似高速公路收费站，决定网络的实际性能。
要满足此交换机所有端口全线速通信（对于一个全双工千兆接口达到线速时要求：包转发率=1000Mbps/（84*8）=1.488Mpps）至少需要包转发率为：48 X 1.488Mpps + 4 X 1.488Mpps = 77.376 Mpps。
我们看到S5000PV5-EI这台交换机的包转发率官方标注为：120Mpps ，可以达到线速交换（数据包到达交换机端口后能直接转发出区）。
（6）管理端口：1个Console口Console口是我们配置刚出厂的交换机需要使用的一个管理口，需要用到Console线，如下图：（USB转Console调试线）（7）MAC地址表大小：8KMAC地址表用于存放MAC地址，够用就行，大容量对交换机性能没有提升。
二层交换机
二层交换机二层交换机是一中基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。
交换机可以自动“学习”所连接设备的MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的源和目的之间建立临时的交换路径，是数据帧直接由源地址到达目的地址。
交换机通过各种功能设置，对数据包进行过滤和转发，可以有效避免网络广播风暴，提供灵活的组网方式，同时减少误包和错包的出现，提高效率。
以太网交换机的优点不需要改变网络其他硬件，仅需要用交换机替代共享式Hub，节省了用户网络升级的费用。
可在高速与低速网络间转换，实现不同网络的协同。
同时提供多个通道，交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输在速度、代管、端口数都满足要求的情况下，提供了更高的性能价格比，二层交换机的产生，时候来实现诸如图像传输等应用成为可能。
二层交换机原理检测从端口来的数据包的源和目的地的MAC（介质访问层）地址，建立动态链接；与系统内部的动态查找表进行搜索，将数据包发送给相应的目的端口，如果数据包的源地址不在地址表中，则自动学习；如果数据包的目的地址不在地址表中，则作为Unknown数据包根据具体要求进行发送。
通信时通信双方建立一个逻辑上的专用连接——虚拟连接，这个链接直到数据传送至目的节点后结束。
以太网交换机的主要功能交换机的主要功能包括物理编址，监测网络拓扑结构，错误校验，帧序列、端口模式、速率设置、流控。
目前交换机还具备了一些新的功能，如VLAN、链路汇聚、生成树算法、IGMP组播。
镜像。
静态MAC地址绑定及过滤、端口优先级队列、端口锁定等。
VLANVLAN可以理解成独立于具体网络设备拓扑结构的广播域、限制广播范围、灵活、安全。
VLAN于LAN之间的区别是数据帧的封装上的不同。
VLAN允许在同一个交换机上有多个分离的LAN，也允许跨交换机形成VLANVLAN种类：基于port的vlan，基于标记Tag的vlan，基于MAC地址的vlan，基于管理策略的vlan核心交换机核心交换机并不是交换机的一种类型，而是放在核心层（网络主干部分称）的交换机叫核心交换机。
24口全千兆交换机二层和三层性能测试
24口全千兆交换机二层和三层性能测试2010-01-07 14:08 佚名赛迪我要评论(0)字号：T | T3层24口全千兆交换机测试包括上海贝尔阿尔卡特的OmniSwitch 6800-24、安奈特的AT-9924T/4SP、D-Link的DGS-3324SR和SMC的TigerStack 8724ML324口全千兆交换机。
AD：24口全千兆交换机二层和三层性能测试，24口全千兆交换机最近出现了很多问题，专家日前表示：QoS保证了在端口发生拥塞的情况下，高优先级数据得到优先处理，它对于24口全千兆交换机带宽不足的网络提高利用率十分有意义。
三层竞技篇3层24口全千兆交换机测试包括上海贝尔阿尔卡特的OmniSwitch 6800-24、安奈特的AT-9924T/4SP、D-Link的DGS-3324SR和SMC的TigerStack 8724ML324口全千兆交换机。
我们测试了3层24口全千兆交换机的2/3层转发性能以及QoS。
2层转发性能测试在此项测试中，我们使用24口全千兆交换机的全部24个端口做全网状测试，我们测试了24口全千兆交换机64、512和1518字节下丢包率、吞吐量和延迟。
丢包率和吞吐量的测试时间为120秒，延迟测试结果选用时间为60秒90%负载下的测试结果。
从测试结果来看，绝大多数24口全千兆交换机都达到了零丢包及各字节下100%吞吐量的目标，只有SMC的TigerStack 8724ML3在1518字节下有0.12%的丢包，并达到了97.7%的吞吐量。
测试结果见表6。
3层转发性能测试在3层转发性能测试中，我们配置的24口全千兆交换机建立了24个VLAN，每个VLAN都分别包括一个端口，每个VLAN的IP地址和子网掩码从1.0.0.1/255.255.255.0至24.0.0.1/255.255.255.0。
在测试仪端，每个端口对应VLAN设置了网关地址及接口地址，每个VLAN设置了4个主机地址。
二层以太网交换机功能、性能指标完全详细解释
二层以太网交换机功能、性能指标完全详细解释一、物理特性交换机的物理特性是指交换机提供的外观特性、物理连接特性、端口配臵、底座类型、扩展能力、堆叠能力以及指示灯设臵，反映了交换机的基本情况。
1．端口配臵端口配臵指交换机包含的端口数目和支持的端口类型，端口配臵情况决定了单台交换机支持的最大连接站点数和连接方式。
快速以太网交换机端口类型一般包括10Base-T、100Base-TX、100Base-FX，其中10Base-T和100Base-TX一般是由10M/100M自适应端口提供，有的高性能交换机还提供千兆光纤接口。
端口的工作模式分为半双工和全双工两种。
自适应是IEEE 802.3工作组发布的标准，为线端的两个设备提供自动协商达到最优互*作模式的机制。
通过自动协商，线端的两个设备可以自动从100Base-T4、100Base-TX、10Base-T中选择端口类型，并选择全双工或半双工工作模式。
为了提供方便的级联，有的交换机设臵了单独的Uplink(级联)端口或通过MDI/MDI-X按钮切换，对没有Uplink端口或MDI/MDI-X按钮的交换机则需要使用交叉线互连。
2．模块化交换机的底座类型有三种: 固定、模块和混合。
固定型交换机的端口永久安装在交换机上。
模块化交换机有可以插接端口模块和上行模块的插槽。
混合型交换机既包含固定端口又有可替换的上行端口。
模块化提供改变媒体类型和端口速度的灵活性，并可以扩展交换机的端口数量和类型。
模块包括可互换媒体端口、可互换模块和可互换上行端口。
3．堆叠特性堆叠为交换机提供简单的端口扩展和统一的管理，提供交换机间高速互连。
4．热插拔热插拔对于减少网络停机时间非常重要，在开机状态下更换元件可以最大程度地避免中断网络的工作。
热插拔元件一般包括连接模块、上行模块、风扇和电源。
5．指示灯指示灯可以为用户提供直接明了的交换机工作状态指示，一般包括电源指示灯、端口连接状态指示灯、端口工作模式指示灯、链路活动指示灯、碰撞指示灯、插槽指示灯，有的交换机还提供Console指示灯、带宽利用率指示灯。
二层交换机的功能
存储-转发式的交换方式
交换机将需要转发的整个帧拷贝到 它的缓存当中，并进行CRC校验，因为 整个帧都被拷贝。所以这种方式带来的 延迟随帧的长度而变化。如果CRC校验 出错，或者是巨型帧（帧长≥1518字节） 则帧被丢弃。如果一切顺利，则交换机 在MAC地址表中查找目的MAC地址的对 应表项并根据不同情况转发此帧虽然延 迟长、速度慢，但这种方式对错误率很 高的环境十分适用。
直通式的交换方式
交换机仅读入目的MAC地址， 随即去MAC地址表中查找对应项并 转发，不做CRC校验。所以这种方 式带来的延迟不随帧的长度而改变， 是固定的。
修改的直通式的交换方式
交换机读入前64字节后才转发该帧， 不作CRC校验。因为一般的错误总发生在 前64个字节中，改良直通式较好的改善了 直通式的错误检测，而延迟几乎没有显著 的增加。实际上读入64个字节即保证了局 域网传输所要求的最短报文长度，使得冲 突可以被检测到。
二层交换机的功能?学习地址?转发及过滤帧?消除环路帧交换帧交换是目前应用的最广的局域网交换技术它通过对传统的传输介质进行分段提供并行传送的机制减少了网络的碰撞冲突域从而获得较高的带宽碰撞冲突域从而获得较高的•消除环路
帧交换
帧交换是目前应用的最广的局域网交 换技术，它通过对传统的传输介质进行分 段，提供并行传送的机制，减少了网络的 碰撞冲突域，从而获得较高的带宽。不同 的厂商产品实现帧交换的技术均有差异， 但对网络帧的处理方式一般有：直通式、 存储转发和修改的直通式的交换方式 。
二层交换机测试方案
二层交换机测试方案锐捷网络有限公司目录一概述 (5)1.1 测试说明 (5)1.2 引用标准 (6)二测试项目 (7)2.1 性能测试 (7)2.1.1 转发性能测试 (7)2.2.1.1全网状端口线速转发能力测试 (7)2.1.1.2全网状端口转发时延测试 (7)2.1.1.3 二层汇聚转发性能测试 (8)2.1.1.4超长帧转发能力测试 (8)2.1.1.5异常帧检验能力测试 (9)2.1.1.6端口最长传输距离测试 (9)2.1.1.7 MAC地址列表容量 (10)2.1.1.8 MAC地址学习速度 (11)2.1.1.9 MAC地址老化时间 (11)2.1.2端口链接性能测试 (12)2.1.2.1端口强制/自适应能力测试 (12)2.2设备维护性测试 (12)2.2.1 网管用户管理测试 (12)2.2.2网管访问控制测试 (13)2.2.3设备状态信息查询测试 (14)2.2.4设备文件管理测试 (14)2.2.5设备软件管理测试 (15)2.2.6设备配置管理测试 (16)2.2.7 CLI辅助功能测试 (16)2.2.8 Syslog测试 (17)2.2.9集群网管测试 (18)2.2.10 SNMP版本测试 (18)2.2.11 SNMP View访问控制测试 (19)2.2.12 SNMP Trap功能测试 (19)2.2.13 SNMP MIB读写功能测试 (20)2.3功能测试 (20)2.3.1流量限制功能测试 (20)2.3.1.1入/出端口速率限制 (20)2.3.1.2 广播风暴控制 (21)2.3.1.3 DLF速率限制 (22)2.3.1.4 组播速率限制 (22)2.3.2 vlan功能测试 (23)2.3.2.1 基于端口的VLAN功能 (23)2.3.2.2 VLAN交换功能测试 (23)2.3.2.3 802.1q vlan功能测试以及最大活动vlan数验证 (24)2.3.2.4 Q-in-Q 功能测试 (25)2.3.2.5 TPID值可配制功能 (25)2.3.2.6 VLAN堆叠扩展功能测试 (26)2.3.2.7 Pvlan功能测试 (27)2.3.3端口功能测试 (27)2.3.3.1 端口全双工线路流量控制 (27)2.3.3.2 端口半双工线路流量控制 (28)2.3.3.3 端口对头阻塞 (29)2.3.3.4 端口镜像 (29)2.3.3.5 基于VLAN的镜像功能测试 (30)2.3.3.6 远程镜像功能测试 (30)2.3.3.7 端口安全MAC (31)2.3.3.8 端口静态mac (32)2.3.3.9 端口用户数目限制 (32)2.3.3.10 端口聚合功能测试 (33)2.3.3.11 端口链路检测 (33)2.3.3.12 端口环回检测 (34)2.3.4 igmp-snooping功能测试 (35)2.3.4.1组播成员之间的通信功能 (35)2.3.4.2 跨VLAN的组播复制功能 (35)2.3.4.3 IGMP-Snooping条目数验证 (36)2.3.4.4 IGMP-Filter功能测试 (36)2.3.4.5 IGMP-Filter条目数验证 (37)2.3.4.6 IGMP-Snooping加入离开时间测试 (37)2.3.5 ACL功能测试 (38)2.3.5.1 基于二~四层的ACL功能 (38)2.3.5.2 ACL条目数验证 (39)2.3.6 生成树系列功能测试 (39)2.3.6.1 Stp功能测试 (39)2.3.6.2 rstp功能测试 (40)2.3.6.3 mstp功能测试 (41)2.3.7 QoS功能测试 (42)2.3.7.1 基于端口的QOS功能 (42)2.3.7.2 基于802.1P流的QOS功能 (43)2.3.7.3 基于IP五元组的QOS功能 (44)2.3.7.4 基于MAC的QOS功能 (44)2.3.7.5 基于VLAN ID的业务分级测试 (45)2.3.7.6 802.1p优先级mark标记功能测试 (45)2.3.7.7 IP优先级与COS相互映射功能 (46)2.3.7.8 802.1P优先级的重置 (46)2.3.8 802.1x及radius功能测试 (47)2.3.8.1 802.1X功能测试 (47)2.3.8.2 RADIUS功能测试 (47)2.3.8.3 802.1X认证用户容量验证 (48)2.3.8.4 TACACS认证功能测试 (49)2.3.9 防代理功能测试 (49)2.3.9.1防代理测试（路由器NA T方式） (49)2.3.9.2 防代理测试（代理软件方式） (50)2.3.10 其他功能测试 (50)2.3.10.1 ESR功能测试 (50)2.3.10.2 DHCP RELAY功能测试 (51)2.3.10.3 DHCP Option82功能测试 (52)2.3.10.4 DHCP SNOOPING功能测试 (52)2.3.10.5 SNTP功能测试 (53)2.3.10.6 GVRP功能测试 (53)2.3.10.7 设备堆叠 (54)2.3.11 稳定性测试 (55)2.3.11.1 防攻击测试 (55)2.3.11.2短包转发稳定性测试 (55)2.3.11.3长包转发稳定性测试 (56)2.3.11.4设备的连接端口两端双工状态匹配时的稳定性 (57)2.3.11.5 设备的连接端口两端双工状态不匹配时的稳定性 (57)2.3.11.6 综合稳定性测试 (58)一概述1.1 测试说明本规范主要参考我国相关标准、RFC标准、国际电信联盟ITU-T相关建议以及《中国电信IP城域网设备测试规范－园区交换机》、《中国电信城域接入交换机测试方案》,参照工程反映的问题和现今积累的测试经验进行编写。
交换机测试方案
7.1.1 设备防ARP攻击测试........................................................................................29 7.1.2 设备防ICMP攻击测试 .....................................................................................30 7.1.3 设备防BPDU攻击测试 ....................................................................................30
6 设备可靠性 .................................................................................................................28
6.1.1 主控板和交换矩阵冗余...................................................................................28 6.1.2 电源冗余...........................................................................................................28 6.1.3 业务卡热插拔...................................................................................................29
二层交换机功能
二层交换机功能二层交换机主要用于局域网中数据帧的转发。
它是一种光纤交换机，使用物理地址进行数据帧的发送和接收。
以下是二层交换机的主要功能：1. MAC地址学习：二层交换机通过监听接收到的数据帧，学习源MAC地址和它所连接的接口。
这样，交换机就能够建立一个MAC地址表，存储着每个MAC地址对应的接口。
2. 数据帧转发：当收到一个数据帧时，二层交换机会检查数据帧的目的MAC地址，并在MAC地址表中查找对应的接口。
然后，交换机会将数据帧转发到该接口，从而实现快速的数据传输。
3. 广播和组播：当交换机收到一个广播或组播帧时，它会将该帧转发到所有的接口（除了来源接口）。
这样，所有与交换机相连的设备都能接收到广播或组播消息。
4. 冲突域隔离：二层交换机将每个端口划分为一个独立的冲突域。
这意味着每个设备能够独立发送和接收数据帧，而不会与其他设备的数据帧产生冲突。
5. VLAN划分：二层交换机可以将局域网划分为多个虚拟局域网（VLAN），实现不同VLAN之间的数据隔离。
这种划分可以提高网络的安全性和可管理性。
6. 端口安全：二层交换机可以配置端口安全功能，限制连接到每个接口的设备数量，防止非法设备的接入。
7. 冗余备份：交换机可以使用冗余链路进行备份，实现网络的高可用性。
当一条链路故障时，备份链路会自动接管数据传输。
8. 优先级划分：二层交换机可以对数据帧进行优先级划分，保证重要数据的传输质量和延迟要求。
9. 环路检测：二层交换机可以通过使用生成树协议（如STP）来检测和消除网络中的环路，避免数据帧在网络中无限循环。
10. 管理和监控：交换机提供了管理接口和监控工具，可以对交换机进行配置和监视。
管理员可以通过这些接口了解网络状态，并对交换机进行故障排查和性能优化。
总之，二层交换机在局域网中起到了至关重要的作用，通过学习和转发数据帧，实现了高速、可靠的数据传输。
它的功能多样化，能够提供灵活的配置和管理方式，满足不同网络环境的需求。
计算机网络应用 二层交换机的主要优势与应用
计算机网络应用二层交换机的主要优势与应用
与其它类型交换机相比，二层交换机相对简单，方便管理员进行维护与管理。
在用于扩展网络到数百个节点时，也不会遇到太多的第二次广播问题。
目前，虽然有三层、甚至更高层交换产品的出现，但二层交换机因具有自己的优势应用也十分广泛。
1．二层交换机的主要优势
二层交换机的主要优势在于价格便宜，其功能能够满足当前中、小型企业的实际用用需求。
另外，二层交换机不仅具有高带宽，而且支持VLAN。
●高带宽
二层交换机通过将专用带宽分配到每一个端口，为各个用户提供了优异的性能。
同时，一台交换机的每一个端口表示一个不同的网段，每个用户可以获得特定数量的带宽且每个专用网段还能够与单项业务一起接收广播业务。
●VLAN
二层交换机能够将各个端口划分成不同的逻辑组（VLAN），每一个VLAN在逻辑上将交换机的其它端口分离，从而能够帮助将第二层广播业务控制在特定的VLAN中。
另外，使用二层交换机创建VLAN能够避免大型第二层网络发生特大广播域问题。
网络周围设备的移动、添加和更改更加容易。
2．二层交换机应用
由于在小型局域网中，机器数量较少，一般在二、三十台以下，广播包的影响较小，比较适应二层交换机。
另外，二层交换机具有低廉价格、多个接入端口、快速交换数据等功能，所以能够为小型网络用户提供完善的解决方案。
描述两层交换机的工作原理和过程
两层交换机工作原理和过程
一、数据链路层处理
两层交换机在处理数据时，首先会对数据链路层进行处理。
数据链路层负责数据的链路级传输，包括帧的发送和接收、错误检测以及流控制等。
两层交换机在这一层主要负责解析和生成数据帧，并根据数据帧中的信息进行相应的处理。
二、MAC地址表自学习
两层交换机具有MAC地址表自学习的功能。
当交换机首次启动时，MAC地址表是空的。
当交换机接收到一个数据帧时，它会检查数据帧中的源MAC地址，并在MAC地址表中添加相应的条目。
这样，交换机就能够知道每个MAC地址所在的端口，以便在后续的数据帧转发中快速找到目标端口。
三、数据帧转发
两层交换机使用MAC地址表进行数据帧的转发。
当交换机接收到一个数据帧时，它会检查数据帧的目的MAC地址，并在MAC地址表中查找相应的条目。
如果找到了匹配的条目，交换机就会将数据帧发送到相应的端口；如果没有找到匹配的条目，交换机就会将数据帧广播到所有端口，以便找到目的主机。
四、差错检测与数据确认
两层交换机还具备差错检测和数据确认的功能。
在数据传输过程中，交换机会对数据帧进行校验和计算，以确保数据的完整性。
如果发现数据帧有错误，交换机就会丢弃该数据帧并向发送方发送一个否
定确认（NACk），告知发送方重新发送数据帧。
通过这种方式，两层交换机能够保证数据的可靠传输。
综上所述，两层交换机通过处理数据链路层、自学习MAC地址、转发数据帧、差错检测与数据确认等功能，实现了高效的局域网通信。
这些功能的实现不仅提高了网络传输效率，也确保了数据传输的可靠性。
二层交换机配置实验报告
广东第二师范学院计算机科学系实验报告计算机网络实验报告实验名称：二层交换机配置实验分组号：实验人：郑微微班级： 12级计算机科学系本四B班学号： *********** 实验指导教师：阮锦新秦丽梅实验场地：实验楼706 实验时间： 2014、10 成绩：一、实验目的1、掌握二层交换机的工作原理2、掌握二层交换机的启动和基本配置3、掌握利用Web方式进行交换机配置4、掌握Ping命令的使用二、实验要求1、独立设计网络拓扑图2、完成IP地址分配3、每位学生必须独立完成所有实验环节三、实验环境（工具、材料、硬软件）二层交换机两台，PC机八台，Console电缆一条，八条直通线和一条交叉线。
四、实验原理1、交换机的工作原理交换机（Switch）是一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。
交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径使数据帧直接由源地址到达目的地址。
交换机属数据链路层的一种互联设备。
交换机工作流程：交换机属数据链路层设备，可以识别数据包中的MAC地址信息，根据MAC 地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。
具体的工作流程如下：（1）当交换机从某个端口收到一个数据包，它先读取包头中的源MAC地址，这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上的。
（2）再去读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找相应的端口。
（3）如表中有与这个目的MAC地址对应的端口，把数据包直接复制到这个端口上。
（4）如表中找不到相应的端口，则把数据包广播到所有端口上，当目的机器对源机器回应时，交换机又可以学习一个目的MAC地址与哪个端口对应，在下次传送数据时就不再需要对所有端口进行广播了。
不断循环这个过程，对于全网的MAC地址信息都可以学习到，交换机就是这样建立和维护它自己的地址表。
2、交换机的登录方式交换机的登录方式有三种：Console端口、Telnet和Web。
交换机性能参数测试操作手册
交换机性能参数测试操作手册文档编号：版本：1.1日期：2005-8-7一、目的为了便于以后用SMB来测试交换机的相关性能的操作，特地撰写了该测试操作手册，给大家提供参考。
二、测试范围该手册可用于用SMB对二层、三层交换机的性能测试。
性能具体分为rfc 2544提及的吞吐量（Throughput）、延迟（Latency）、丢包率（Packet Loss）、背靠背（Back-to-back）四个主要指标和rfc 2889涉及到的转发能力（Forwarding）、拥塞控制（Congestion Control）包括线头阻塞（HOLB）和背压（Backpressure）、地址深度（Address Caching）、地址学习（Address Learning）、错误帧处理能力（Error Filting）、广播转发能力（Broadcast forwarding）、广播延迟（Broadcast Latency）以及Forward Pressure 能力的八个性能指标。
Rfc2544性能指标是利用Smartbits Application软件来测试的，rfc2889涉及的性能指标是用AST软件来测试的。
下面将以自研产品S3448型交换机（48口）为例，分别对上面列的性能指标的测试进行操作说明。
三、性能测试3.1 测试硬件设备1. S3448交换机一台；2. SMB6000B一台；3. PC机一台，并安装Smartbits Application和AST软件。
4. 线缆若干。
3.2 软件设备Smartbits Application软件；AST软件。
3.3 测试拓扑图rfc 2544和rfc 2889性能测试所搭建的测试环境是一样的，以测试DUT六个端口为例，具体如图3.3.11. DUT的f0/1、f0/2、f0/11、f0/12、f0/21、f0/22六个端口分别和SMB6000B的六个百兆口相连接。
2. 配置DUT，关掉spanning-tree和pdp，具体配置见dut配置。
天津二层交换机有什么用途
天津二层交换机有什么用途天津二层交换机是一种网络设备，用于管理和转发数据包，用途非常广泛。
以下是关于天津二层交换机的详细说明：1. 数据包转发：天津二层交换机主要的功能是根据设定的规则将数据包从一个端口转发到另一个端口。
它能够快速识别和检索数据包中的源MAC地址，并通过建立一个MAC地址表来确定数据包应该转发到哪个端口。
这样可以大大提高数据传输的效率和速度，减少网络延迟。
2. 虚拟局域网（VLAN）的划分：天津二层交换机还可以根据不同的网络需求将不同的端口划分成多个虚拟局域网（VLAN）。
VLAN可以将一个大型局域网划分成多个较小的局域网，每个VLAN之间可以进行隔离和安全控制，提高网络的可用性和安全性。
3. 广播和组播控制：天津二层交换机可以对广播和组播流量进行控制和过滤。
通过配置交换机，可以限制广播和组播流量的传播范围和数量，防止网络拥塞和资源浪费。
4. 速率控制和流量控制：天津二层交换机支持网络的速率控制和流量控制。
通过配置交换机的端口，可以限制每个端口的最大带宽，保障重要业务的传输和流畅运行。
5. 冗余和负载均衡：天津二层交换机还支持冗余和负载均衡的配置。
通过设置多个交换机，可以实现冗余，当某个交换机出现故障时，其他交换机可以接管其工作，保证网络的连通性和可用性。
同时，交换机也可以对负载进行均衡，将网络流量分布到不同的端口上，提高整体的网络性能。
6. 安全性和访问控制：天津二层交换机支持通过MAC地址过滤、端口安全和访问控制列表等方式来保护网络的安全性。
通过限制特定MAC地址的访问或指定端口的使用规则，可以防止未授权的设备接入网络，提高网络的安全性。
7. 网络管理和监控：天津二层交换机还提供了丰富的网络管理和监控功能。
通过SNMP协议可以实现对交换机的远程管理和监控，包括对端口状态、链路利用率、流量统计等的监测和分析。
总之，天津二层交换机在网络中起到了重要的作用，它能够提供高效的数据转发和处理，帮助构建稳定、可靠、高性能的局域网和企业网络。
二层交换机性能,功能测试详细介绍
二层交换机性能,功能测试详细介绍二层以太网交换机功能、性能指标完全详细解释一、物理特性交换机的物理特性是指交换机提供的外观特性、物理连接特性、端口配置、底座类型、扩展能力、堆叠能力以及指示灯设置，反映了交换机的基本情况。
1．端口配置端口配置指交换机包含的端口数目和支持的端口类型，端口配置情况决定了单台交换机支持的最大连接站点数和连接方式。
快速以太网交换机端口类型一般包括10Base-T、100Base-TX、100Base-FX，其中10Base-T和100Base-TX一般是由10M/100M自适应端口提供，有的高性能交换机还提供千兆光纤接口。
端口的工作模式分为半双工和全双工两种。
自适应是IEEE 802.3工作组发布的标准，为线端的两个设备提供自动协商达到最优互*作模式的机制。
通过自动协商，线端的两个设备可以自动从100Base-T4、100Base-TX、10Base-T 中选择端口类型，并选择全双工或半双工工作模式。
为了提供方便的级联，有的交换机设置了单独的Uplink(级联)端口或通过MDI/MDI-X按钮切换，对没有Uplink 端口或MDI/MDI-X 按钮的交换机则需要使用交叉线互连。
2．模块化交换机的底座类型有三种: 固定、模块和混合。
固定型交换机的端口永久安装在交换机上。
模块化交换机有可以插接端口模块和上行模块的插槽。
混合型交换机既包含固定端口又有可替换的上行端口。
模块化提供改变媒体类型和端口速度的灵活性，并可以扩展交换机的端口数量和类型。
模块包括可互换媒体端口、可互换模块和可互换上行端口。
3．堆叠特性堆叠为交换机提供简单的端口扩展和统一的管理，提供交换机间高速互连。
4．热插拔热插拔对于减少网络停机时间非常重要，在开机状态下更换元件可以最大程度地避免中断网络的工作。
热插拔元件一般包括连接模块、上行模块、风扇和电源。
5．指示灯指示灯可以为用户提供直接明了的交换机工作状态指示，一般包括电源指示灯、端口连接状态指示灯、端口工作模式指示灯、链路活动指示灯、碰撞指示灯、插槽指示灯，有的交换机还提供Console指示灯、带宽利用率指示灯。
二层交换机讲解
交换机在了解局域网中的交换机（Switch）之前，不得不提及其上一代集线设备—集线器（Hub）。
交换机和集线器虽然都属于局域网集线设备，但两者的工作原理和性能差异很大。
集线器属于共享带宽设备。
集线器在接收到数据包以后不会检测数据类型和校验其正确性，也不具备判断数据包目标地址的功能，而只是简单地将数据包广播到所有端口。
例如一个带宽为10Mbps的8口集线器，其带宽将被8个端口共享使用。
交换机属于独享带宽设备。
交换机在接收到数据包以后首先将其进行存储，然后根据数据包头地址查找地址表，并将数据包发送到指定的端口。
例如一个带宽为100Mbps的48口交换机，其每个端口都享有独立的100Mbps带宽。
直通交换和存储转发是目前大部分交换机所采用的主流数据交换技术，采用哪种数据交换技术往往决定了交换机的性能高低。
低端交换机一般会采用直通交换方式，采用这种交换方式的交换机在接收到整个数据包之前就已经开始转发数据，从而有效减少了数据交换延时。
而存储转发方式则是在交换机接收到全部数据包之后再进行转发。
尽管交换延时较长，但这种交换方式能够检测数据包的正确性，并支持不同速率端口之间的数据交换，已经成为目前应用最为广泛的数据交换技术。
交换机与集线器的区别技术的进步带动了交换机价格的迅速下降，普通用户也有能力去购买这样的设备，但是同早期的网络设备（主要是同集线器HUB的对比）相比较，它有什么优势呢？这也是大多数用户所关心的问题。
下面就对两种实现结果相同、但是工作机理不同的设备：交换机（Switch）和集线器（HUB）做一对比。
从工作现象看，它们都是通过多端口连接Ethernet的设备，可以将多个用户通过网络以星型结构连接起来，共享资源或交流数据。
但是细分它们的工作状态，却完全不同。
集线器的工作机理是广播（broadcast），无论是从哪一个端口接收到什么类型的信包，都以广播的形式将信包发送给其余的所有端口，由连接在这些端口上的网卡（NIC）判断处理这些信息，符合的留下处理，否则丢弃掉，这样很容易产生广播风暴，当网络较大时网络性能会受到很大的影响。
二层交换机测试方案
二层交换机测试方案一、背景介绍二层交换机是网络中常用的设备之一，用于实现局域网内的数据转发和通信。
为了确保二层交换机的正常运行和性能稳定，进行测试是必不可少的环节。
本文将提出一个二层交换机测试方案，以确保交换机的功能和性能符合预期。
二、测试目标1. 确保二层交换机的基本功能可靠，能够正常转发数据包。
2. 测试交换机在不同负载条件下的性能，包括吞吐量、端口带宽利用率等指标。
3. 验证交换机的环路检测和广播抑制功能，防止网络发生环路和广播风暴。
4. 测试交换机的冗余备份机制，确保在主设备出现故障时备用设备能够顺利接管。
三、测试内容1. 二层交换机的基本功能测试a) 确保交换机能够正常学习和维护MAC地址表，实现准确的数据转发。
b) 测试交换机的VLAN功能，确保可以在不同的VLAN之间进行隔离和通信。
c) 验证交换机的Spanning Tree Protocol (STP) 功能，防止网络中出现环路。
2. 性能测试a) 测试交换机的吞吐量，通过发送大量数据包进行数据转发能力的测试。
b) 测试交换机的端口带宽利用率，模拟不同负载下的网络流量。
c) 验证交换机在满负荷条件下的性能表现，确保可以处理高强度的数据交换。
3. 环路检测和广播抑制测试a) 测试交换机的环路检测功能，模拟环路出现时的行为，并验证环路检测算法的有效性。
b) 验证交换机的广播抑制功能，防止网络中出现广播风暴，影响正常通信。
4. 冗余备份测试a) 测试交换机的冗余备份机制，验证备用设备是否能够正常接管主设备的功能。
b) 模拟主设备故障的情况，观察备用设备的切换时间和数据传输的连续性。
四、测试方法1. 使用专业的网络测试工具，如IxNetwork、Spirent TestCenter等，进行性能测试和功能测试。
2. 通过构建实际的网络拓扑，模拟真实的网络环境进行测试。
3. 结合物理设备和虚拟设备进行测试，以覆盖不同类型的二层交换机。
五、测试结果分析1. 根据测试结果，对交换机的性能指标进行评估和分析，包括吞吐量、带宽利用率等。
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二层以太网交换机功能、性能指标完全详细解释一、物理特性交换机的物理特性是指交换机提供的外观特性、物理连接特性、端口配置、底座类型、扩展能力、堆叠能力以及指示灯设置，反映了交换机的基本情况。
1．端口配置端口配置指交换机包含的端口数目和支持的端口类型，端口配置情况决定了单台交换机支持的最大连接站点数和连接方式。
快速以太网交换机端口类型一般包括10Base-T、100Base-TX、100Base-FX，其中10Base-T和100Base-TX一般是由10M/100M自适应端口提供，有的高性能交换机还提供千兆光纤接口。
端口的工作模式分为半双工和全双工两种。
自适应是IEEE 802.3工作组发布的标准，为线端的两个设备提供自动协商达到最优互*作模式的机制。
通过自动协商，线端的两个设备可以自动从100Base-T4、100Base-TX、10Base-T 中选择端口类型，并选择全双工或半双工工作模式。
为了提供方便的级联，有的交换机设置了单独的Uplink(级联)端口或通过MDI/MDI-X按钮切换，对没有Uplink端口或MDI/MDI-X 按钮的交换机则需要使用交叉线互连。
2．模块化交换机的底座类型有三种: 固定、模块和混合。
固定型交换机的端口永久安装在交换机上。
模块化交换机有可以插接端口模块和上行模块的插槽。
混合型交换机既包含固定端口又有可替换的上行端口。
模块化提供改变媒体类型和端口速度的灵活性，并可以扩展交换机的端口数量和类型。
模块包括可互换媒体端口、可互换模块和可互换上行端口。
3．堆叠特性堆叠为交换机提供简单的端口扩展和统一的管理，提供交换机间高速互连。
4．热插拔热插拔对于减少网络停机时间非常重要，在开机状态下更换元件可以最大程度地避免中断网络的工作。
热插拔元件一般包括连接模块、上行模块、风扇和电源。
5．指示灯指示灯可以为用户提供直接明了的交换机工作状态指示，一般包括电源指示灯、端口连接状态指示灯、端口工作模式指示灯、链路活动指示灯、碰撞指示灯、插槽指示灯，有的交换机还提供Console指示灯、带宽利用率指示灯。
6．控制指交换机是否为用户提供简单、方便、直接的*作按钮，包括电源开关、配置按钮、重置按钮。
二、功能特性测试1. 转发类型交换机转发类型分为存储转发(store-and-forward)和快速转发(cut-through)两类。
存储转发在本质上和传统的LAN网桥转发方式相同。
被转发的帧在输出端口等待，直到交换机完整地收到整个帧才开始转发。
快速转发在交换机收到整个帧之前，就已经开始转发,因此可以有效地减少交换延迟。
有些交换机提供“自适应快速转发”机制。
这种设备支持存储转发和快速转发两种方式，但在某一确定时刻，交换机只在一种方式下工作。
缺省情况下，绝大多数交换机都工作在低延迟的快速转发方式。
如果帧错误率超过用户设定的阀值，交换机将自动配置工作在存储转发方式。
两种方式之间的切换机制因交换机而异。
长预测(Longlook-ahead)和短预测(Short look-ahead)是快速转发交换的另外两个属性。
长预测结合了快速转发的低延迟和存储转发的完整性两者的优点，在一个帧的前64字节被处理之后，才开始转发，这样可以防止转发残帧(runt)。
与之相反，短预测则在读到帧头（接收到一个有效的MAC地址）后立即转发帧。
存储转发是交换机应提供的最基本的工作方式。
通过向交换机发送一定数量不同大小的连续帧，测试其转发延迟，分析帧的长度与延迟值之间的关系，确定交换机的转发类型。
在快速转发情况下，当帧的长度超过一个确定值之后，延迟值的曲线将变平，不再随帧的长度而增加。
而对于存储转发，随着帧长度的增加，转发延迟也相应增加。
2. 过滤过滤的目的是通过去掉某些特定的数据帧提高网络的性能、增强网络的安全性。
典型的过滤提供基于源和(或)目的地址或交换机端口的过滤，包括广播、多播、单播，以及错误帧过滤。
3. 消减交换机上的广播风暴会消耗大量带宽，降低正常的网络流量，给网络性能带来很大影响。
广播消减的目的是有效地减少网络上的广播风暴。
除了广播风暴还有不明目的MAC地址（单播）风暴。
消减的目的是通过减少某些特定类型的数据帧提高网络的性能、增强网络的安全性，保证正常或更重要的网络应用正常运行。
4. 端口干路端口干路 (Port Trunking，也称为端口聚集或链路聚集)为交换机提供了端口捆绑技术，允许两个交换机之间通过两个或多个端口并行连接同时传输数据以提供更高的带宽，并提供线路冗余。
端口干路是目前许多交换机支持的一个高级特性。
5. 协议支持所有的交换机都利用桥接技术在端口之间转发帧，即具有地址学习功能，自动建立MAC地址和端口对应的转发表，并根据帧的目的MAC地址转发帧到相应的端口。
绝大多数交换机支持802.1d跨越树(Spanning Tree)协议。
当某个网段的数据包通过某个桥接设备传输到另一个网段，而返回的数据包通过另一个桥接设备返回源地址。
这个现象就叫“拓扑环”。
跨越树协议能够自动检测网络中出现的逻辑环路，保留并行链路中的一条，而阻塞其他链路，从而达到消除环路的目的, 维持网络中拓扑树的完整性。
对于那些不支持跨越树的交换机,在有多个交换机的网络环境中网管人员一定要避免形成环路，若形成环路将造成单个帧可能在网络中反复转发传递，帧的正常转发传递被破坏，最终将导致网络崩溃。
6. 流量控制当通过一个端口的流量过大，超过了它的处理能力时，就会发生端口阻塞。
流量控制的作用是防止在出现阻塞的情况下丢帧。
网络拥塞有可能是由线速不匹配（如100M向10M端口发送数据）或突发的集中传输造成的，它可能导致这几种情况：延时增加、丢包、重传增加，网络资源不能有效利用。
在半双工方式下，流量控制是通过反向压力（backpressure）技术实现的，模拟产生碰撞，使得信息源降低发送速度。
在全双工方式下流量控制一般遵循IEEE 802.3x标准。
IEEE 802.3x规定了一种64字节的”Pause”MAC控制帧的格式。
当端口发生阻塞时，交换机向信息源发送”Pause”帧，告诉信息源暂停一段时间再发送信息。
在实际的网络中，尤其是一般局域网，产生网络拥塞的情况较少，所以有的厂家的交换机并不支持流量控制。
高级交换机应支持半双工方式下的反向压力和全双工的IEEE 802.3x。
7. 优先级控制优先级是交换机的一个高级特性，提供优先级控制的交换机可以提供重要网络应用优先传输的保证，这对于要提供QoS保证的设备是必需的。
优先级支持方式分为基于端口、MAC地址、IP地址和应用的优先级控制，支持标准主要是确定是否支持802.1p标准。
802.1p标准一般作为网络边缘设备提供QoS保证的一个主要协议。
测试方法是为交换机配置相应的优先级控制策略，再向交换机发送相应的连续数据帧，从数据帧的转发结果上验证优先级控制的有效性，确认高优先级的数据帧优先传输，延迟低。
8. VLANVLAN用来将交换机划分成多个子网络，将站点之间的通信限定在同一虚网内，一个VLAN就是一个独立的广播域。
VLAN的定义方式有：物理端口、MAC地址、协议、IP地址和用户自定义过滤方式等。
802.1Q是VLAN的标准，是将VLAN ID封装在帧头，使得帧跨越不同设备，也能保留VLAN信息。
不同厂家的交换机只要支持802.1Q，VLAN就可以跨越交换机，进行统一划分管理。
与VLAN有关的问题还有：是否允许一个站点同时在多个VLAN中；每个交换机可以定义的虚网的数目。
与VLAN有关的另一个重要的问题是VLAN间的内部连接方式。
提供这种连接的交换机可以支持不同子网之间站点的通信，不需要附加的设备，如路由器；而没有VLAN间连通机制的交换机要达到VLAN间通信，则必须借助路由器。
9．组播控制（IGMP Snooping）一般交换机对IP的多播数据同广播数据一样处理，它们将这些数据转发往所有其他的交换机端口，而不管该端口连接的网段是否需要它们。
IGMP是路由器和它所连接的主机之间相互交换IP组信息的协议，有了IGMP Snooping功能，交换机就能侦测经过它的IGMP报文，从中学习IP组信息。
拦截IGMP router和IGMP Host 发送的IGMP帧，进行解释后转发IGMP帧，并设置交换模块的组播帧的转发机制，使得从Router传送下来的组播帧，仅转发给需要的端口。
此项功能减少了不必要的网络带宽的浪费，对于VOD等视频应用性能的提高有很大帮助。
三、性能测试1. 吞吐量吞吐量是反映交换机性能的最重要的指标之一。
根据RFC1242，吞吐量定义为交换机在不丢失任何一个帧的情况下的最大转发速率。
2. 延迟交换机典型的转发类型有存储转发和快速转发两种。
根据RFC 1242，存储转发模式下延迟定义为：输入帧的最后一位到达输入端口和输出帧的第一位出现在输出端口的时间间隔，即LIFO(Last In First Out)延迟。
快速转发模式下延迟定义为：输入帧的第一位已到达输入端口和输出帧的第一位出现在输出端口的时间间隔。
对于交换机而言，延迟是衡量交换机性能的又一重要指标，延迟越大说明交换机处理帧的速度越慢。
另外,网管型交换机和非网管型交换机由于系统负载不同、处理方式的区别，在帧转发延迟上会存在较大差异。
3．丢帧率根据RFC 1242，丢帧率定义为：在稳态负载下由于缺少资源应转发而没有的帧所占的比例。
该项指标可以用来描述过载状态下交换机的性能。
它的验证过程是：在一定速率下向被测交换机发一定数量的帧，记录帧的数量为INPUT_COUNTER。
统计接收端口收到的帧的数量，记为OUTPUT_COUNTER。
丢帧率用下列公式计算：（INPUT_COUNTER-OUTPUT_COUNTER）×100/ INPUT_COUNTER丢帧率应在不同负载下测量。
首先在最大传输速率（定义见RFC 1242）下测量丢帧率。
然后依次对最大传输速率的90%、80%、70%等负载测量丢帧率，直到相邻两遍都没有丢帧。
4．背对背帧根据RFC 1242，背对背帧定义为：对于给定的媒体，从空闲状态开始，以最小合法的时间间隔发送连续的固定长度的帧。
验证过程是以最小的帧间隔向被测交换机发送连续的突发帧，统计被转发的帧数。
若有丢帧，则减小突发长度，重测；若没有丢帧，则增加突发帧数量，重测。
直到得到被测交换机在不丢帧情况下可处理的最长突发帧数量。
此项数值反映了交换机处理突发帧的能力。
未达到线速的交换机其背对背帧的测试数据比较低。
5．MAC地址表深度MAC地址是由IEEE分配的，长度为6字节，又称物理地址。
连接到局域网的每个端口或设备都必须有至少一个MAC地址。
地址表深度反映了交换机可以学习到的最大MAC地址数。