相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及路由器測(cè)試

第八章網(wǎng)絡(luò)設(shè)備測(cè)試

測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及路由器測(cè)試目標(biāo)：了解相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)路由器的常用指標(biāo)及測(cè)試方法主要內(nèi)容1相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)2測(cè)量方法概述3路由器的性能指標(biāo)4路由器性能測(cè)試5測(cè)試實(shí)例2/4/20231西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@1相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)RFC2544(BenchmarkingMethodologyforNetworkInterconnectDevices)RFC2889（BenchmarkingMethodologyforLANSwitchingDevices）YD/T1156-2001《路由器測(cè)試規(guī)范－高端路由器》YD/T1098-2001《路由器測(cè)試規(guī)范－低端路由器》YD/T1141-2001千兆比以太網(wǎng)交換機(jī)測(cè)試方法YD/T1142-2001IP電話網(wǎng)守設(shè)備技術(shù)要求及測(cè)試方法YD/T1072-2000IP電話網(wǎng)關(guān)設(shè)備測(cè)試方法YD/T1075-2000網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器（NAS）測(cè)試方法YD/T1171-2001IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求—網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)與指標(biāo)2/4/20232西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)-續(xù)YD/T1251.1-2003路由協(xié)議一致性測(cè)試方法——中間系統(tǒng)到中間系統(tǒng)路由交換協(xié)議（IS-IS)YD/T1251.2-2003路由協(xié)議一致性測(cè)試方法——開(kāi)放最短路徑優(yōu)先協(xié)議（OSPF）YD/T1251.3-2003路由協(xié)議一致性測(cè)試方法——邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議（BGP4）YD/T1260-2003基于端口的虛擬局域網(wǎng)（VLAN）技術(shù)要求和測(cè)試方法YD/T1033-2000傳輸性能的指標(biāo)系列YD/T1091—200056kbit/s調(diào)制解調(diào)器接口及傳輸性能技術(shù)要求和測(cè)試方法2/4/20233西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@RequestforComments:2544NetworkWorkingGroup，BenchmarkingMethodologyforNetworkInterconnectDevices，S.Bradner，HarvardUniversity，J.McQuaid，NetScoutSystems，March1999Thisdocumentdiscussesanddefinesanumberofteststhatmaybeusedtodescribetheperfo-rmancecharacteristicsofanetworkintercon-nectingdevice.Inadditiontodefiningtheteststhisdocumentalsodescribesspecificformatsforreportingtheresultsofthetests.2/4/20234西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@RFC2544Benchmarkingtests1：ThroughputDefinition:

Themaximumrateatwhichnoneoftheofferedframesaredroppedbythedevice.詳見(jiàn)：RFC1242吞吐量測(cè)試可以確定被測(cè)試設(shè)備(DUT)或被測(cè)試系統(tǒng)(SUT)在不丟棄包的情況下所能支持的吞吐速率。二分法2/4/20235西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@Throughputtest---ProcedureSendaspecificnumberofframesataspecificratethroughtheDUTandthencounttheframesthataretransmittedbytheDUT.Ifthecountofofferedframesisequaltothecountofreceivedframes,thefewerframesarereceivedthanweretransmitted,therateoftheofferedstreamisreducedandthetestisrerun.ThethroughputisthefastestrateatwhichthecountoftestframestransmittedbytheDUTisequaltothenumberoftestframessenttoitbythetestequipment.2/4/20236西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@RFC2544Benchmarkingtests2：LatencyDefinition:Forstoreandforwarddevices:Thetimeintervalstartingwhenthelastbitoftheinputframereachestheinputportandendingwhenthefirstbitoftheoutputframeisseenontheoutputport.Forbitforwardingdevices:Thetimeintervalstartingwhentheendofthefirstbitoftheinputframereachestheinputportandendingwhenthestartofthefirstbitoftheoutputframeisseenontheoutputport.

由此定義看：僅包括排隊(duì)和處理時(shí)延，不包括傳輸時(shí)延？2/4/20237西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@延時(shí)測(cè)試延時(shí)測(cè)試測(cè)量一臺(tái)DUT在有負(fù)載條件下轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包所需的時(shí)間。SmartApplications在規(guī)定時(shí)間內(nèi)生成100%的負(fù)載(或者按測(cè)試設(shè)置中規(guī)定的比例)。在測(cè)試過(guò)程中，SmartApplications測(cè)量每對(duì)端口上的每一個(gè)包的延時(shí)。對(duì)于存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)（Store-and-forward）設(shè)備來(lái)說(shuō)，測(cè)量的延時(shí)是指從輸入幀的最后一個(gè)比特達(dá)到輸入端口的時(shí)刻到輸出幀的第一個(gè)比特出現(xiàn)在輸出端口上的時(shí)刻的時(shí)間間隔。對(duì)于cut-throughout設(shè)備來(lái)說(shuō)，延時(shí)是指從輸入幀的第一比特達(dá)到輸入端口的時(shí)刻到輸出幀的第一比特出現(xiàn)在輸出端口的時(shí)刻的間隔。測(cè)試設(shè)置中規(guī)定的每一種包長(zhǎng)度都要進(jìn)行延時(shí)測(cè)試。2/4/20238西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@Latencytest----Procedure:SendastreamofframesataparticularframesizethroughtheDUTatthedeterminedthroughputratetoaspecificdestination.ThestreamSHOULDbeatleast120secondsinduration.AnidentifyingtagSHOULDbeincludedinoneframeafter60secondswiththetypeoftagbeingimplementationdependent.Thetimeatwhichthisframeisfullytransmittedisrecorded(timestampA).ThereceiverlogicinthetestequipmentMUSTrecognizethetaginformationintheframestreamandrecordthetimeatwhichthetaggedframewasreceived(timestampB).ThelatencyistimestampBminustimestampA。RFC1242ThetestMUSTberepeatedatleast20timeswiththereportedvaluebeingtheaverageoftherecordedvalues.2/4/20239西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@RFC2544Benchmarkingtests3：FramelossrateDefinition:Percentageofframesthatshouldhavebeenforwardedbyanetworkdeviceundersteadystate(constant)load

thatwerenotforwardedduetolackofresources. （如何理解兩個(gè)that?并列修飾。）RFC1242包丟失測(cè)試通過(guò)測(cè)量由于缺少資源而未轉(zhuǎn)發(fā)的包的比例來(lái)顯示高負(fù)載狀態(tài)下DUT的性能。2/4/202310西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@FrameLossrate---testProcedureSendaspecificnumberofframesataspecificratethroughtheDUTtobetestedandcounttheframesthataretransmittedbytheDUT.Theframelossrateateachpointiscalculatedusingthefollowingequation:((input_count-output_count)*100)/input_countThefirsttrialSHOULDberunfortheframeratethatcorrespondsto100%ofthemaximumratefortheframesizeontheinputmedia.Repeattheprocedurefortheratethatcorrespondsto90%ofthemaximumrateusedandthenfor80%ofthisrate.ThissequenceSHOULDbecontinued(atreducing10%intervals)untiltherearetwosuccessivetrialsinwhichnoframesarelost.

2/4/202311西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@RFC2544Benchmarkingtests4：Back-to-backDefinition:Fixedlengthframespresentedataratesuchthatthereistheminimumlegalseparationforagivenmediumbetweenframesoverashorttomediumperiodoftime,startingfromanidlestate.Measurementunits:NumberofN-octetframesinburstRFC12422/4/202312西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@背靠背性能測(cè)試背靠背性能測(cè)試通過(guò)以最大幀速率發(fā)送突發(fā)傳輸流并測(cè)量無(wú)包丟失時(shí)的最大突發(fā)（Burst）長(zhǎng)度(總包數(shù)量)來(lái)測(cè)試DUT的緩沖區(qū)容量。SmartApplications在全負(fù)載條件下生成突發(fā)傳輸流，如果所有的包都得到轉(zhuǎn)發(fā)，就增加突發(fā)長(zhǎng)度，并重新進(jìn)行測(cè)試。但是，如果某一對(duì)端口上出現(xiàn)包丟失，SmartApplications將突發(fā)長(zhǎng)度減少一半并再次進(jìn)行測(cè)試。然后，SmartApplications利用二分搜索查找無(wú)包丟失時(shí)的最大突發(fā)長(zhǎng)度。測(cè)試設(shè)置中規(guī)定的每一種包長(zhǎng)度都要進(jìn)行背到背性能測(cè)試。2/4/202313西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@Back-to-back—testprocedureSendaburstofframeswithminimuminter-framegapstotheDUTandcountthenumberofframesforwardedbytheDUT.Ifthecountoftransmittedframesisequaltothenumberofframesforwardedthelengthoftheburstisincreasedandthetestisrerun.Ifthenumberofforwardedframesislessthanthenumbertransmitted,thelengthoftheburstisreducedandthetestisrerun.Theback-to-backvalueisthenumberofframesinthelongestburstthattheDUTwillhandlewithoutthelossofanyframes.ThetriallengthMUSTbeatleast2secondsandSHOULDberepeatedatleast50timeswiththeaverageoftherecordedvaluesbeingreported.2/4/202314西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@RFC2544Benchmarkingtests5：SystemrecoveryObjective:TocharacterizethespeedatwhichaDUTrecoversfromanoverloadcondition.Procedure:FirstdeterminethethroughputforaDUTateachofthelistedframesizes.Sendastreamofframesatarate110%oftherecordedthroughputrateorthemaximumrateforthemedia（線速）,whicheverislower,foratleast60seconds.AtTimestampAreducetheframerateto50%oftheaboverateandrecordthetimeofthelastframelost(TimestampB).ThesystemrecoverytimeisdeterminedbysubtractingTimestampBfromTimestampA.2/4/202315西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@RFC2544Benchmarkingtests6：ResetObjective:TocharacterizethespeedatwhichaDUTrecoversfromadeviceorsoftwarereset.Procedure:FirstdeterminethethroughputfortheDUTfortheminimumframesizeonthemediausedinthetesting.Sendacontinuousstreamofframesatthedeterminedthroughputratefortheminimumsizedframes.CausearesetintheDUT.Monitortheoutputuntilframesbegintobeforwardedandrecordthetimethatthelastframe(TimestampA)oftheinitialstreamandthefirstframeofthenewstream(TimestampB)arereceived.TheresetvalueisobtainedbysubtractingTimestampAfromTimestampB.Hardwareandsoftwareresets,aswellasapowerinterruptionSHOULDbetested.2/4/202316西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@轉(zhuǎn)發(fā)能力測(cè)試實(shí)例思博倫（Spirent）通信的SmartBits6000B依據(jù)RFC2544完成吞吐率延遲幀丟失率BacktoBack測(cè)試2/4/202317西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@3路由器的測(cè)試指標(biāo)1、吞吐量：吞吐量是指路由器的包轉(zhuǎn)發(fā)能力。吞吐量與路由器的端口數(shù)量、端口速率、數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)包類型、路由計(jì)算模式（分布或集中）以及測(cè)試方法有關(guān)，一般泛指處理器處理數(shù)據(jù)包的能力。高速路由器的包轉(zhuǎn)發(fā)能力至少應(yīng)在20包/秒以上。端口吞吐量：

端口吞吐量是路由器在某端口上的包轉(zhuǎn)發(fā)能力。通常采用兩個(gè)相同速率測(cè)試接口。一般測(cè)試接口可能與接口位置及關(guān)系相關(guān)，例如同一插卡上端口間測(cè)試的吞吐量可能與不同插卡上端口間吞吐量值不同。

整機(jī)吞吐量：

整機(jī)吞吐量是指設(shè)備整機(jī)的包轉(zhuǎn)發(fā)能力，是設(shè)備性能的重要指標(biāo)。路由器的工作在于根據(jù)IP包頭或者M(jìn)PLS（多協(xié)議標(biāo)簽交換）標(biāo)記選路，因此性能指標(biāo)是指每秒轉(zhuǎn)發(fā)包的數(shù)量。整機(jī)吞吐量通常小于路由器所有端口吞吐量之和。2/4/202318西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@路由器的測(cè)試指標(biāo)2、背板能力：背板指輸入與輸出端口間的物理通路。背板能力是路由器的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，傳統(tǒng)路由器采用共享背板，但是應(yīng)用于高性能路由器時(shí)不可避免的會(huì)遇到擁塞問(wèn)題，其次也很難設(shè)計(jì)出高速的共享總線，所以現(xiàn)有的高速路由器一般采用可交換式背板的設(shè)計(jì)。背板能力通常大于依據(jù)吞吐量和測(cè)試包長(zhǎng)所計(jì)算的值。但是背板能力只能在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)，一般無(wú)法測(cè)試。（電磁兼容性設(shè)計(jì)）2/4/202319西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@路由器的測(cè)試指標(biāo)3、丟包率：丟包率是指路由器在穩(wěn)定的持續(xù)負(fù)荷下，由于資源缺少而不能轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包在應(yīng)該轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包中所占的比例。丟包率通常用作衡量路由器在超負(fù)荷工作時(shí)路由器的性能。丟包率與數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度以及包發(fā)送頻率相關(guān)，在一些環(huán)境下，可以加上路由抖動(dòng)或大量路由后進(jìn)行測(cè)試模擬。2/4/202320西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@路由器的測(cè)試指標(biāo)4、時(shí)延以及時(shí)延抖動(dòng)：時(shí)延是指數(shù)據(jù)包第一個(gè)比特進(jìn)入路由器到最后一個(gè)比特從路由器輸出的時(shí)間間隔。該時(shí)間間隔是存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式工作的路由器的處理時(shí)間。時(shí)延與數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度和鏈路速率都有關(guān)，通常在路由器端口吞吐量范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。時(shí)延對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能影響較大,對(duì)高速路由器，在最差情況下,要求對(duì)1518字節(jié)及以下的IP包時(shí)延均都小于1ms。時(shí)延抖動(dòng)是指時(shí)延的變化。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延抖動(dòng)不敏感，所以該指標(biāo)通常不作為衡量高速路由器的重要指標(biāo)。對(duì)IP上除數(shù)據(jù)外的其它業(yè)務(wù)，如語(yǔ)音、視頻業(yè)務(wù)，該指標(biāo)才有測(cè)試的必要性（VoIP）。2/4/202321西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@路由器的測(cè)試指標(biāo)5、路由表容量：路由器通常依靠所建立及維護(hù)的路由表來(lái)決定包的轉(zhuǎn)發(fā)。路由表能力是指路由表內(nèi)所容納路由表項(xiàng)數(shù)量的極限。由于在Internet上執(zhí)行BGP（邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議）的路由器通常擁有數(shù)十萬(wàn)條路由表項(xiàng)，所以該項(xiàng)目也是路由器能力的重要體現(xiàn)。一般而言，高速路由器應(yīng)該能夠支持至少25萬(wàn)條路由，平均每個(gè)目的地址至少提供2條路徑，系統(tǒng)必須支持至少25個(gè)BGP對(duì)等以及至少50個(gè)IGP鄰居。2/4/202322西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@路由器的測(cè)試指標(biāo)6、QoS（服務(wù)質(zhì)量）能力：主要用于度量與某種業(yè)務(wù)相關(guān)的一整套性能。隊(duì)列管理機(jī)制：隊(duì)列管理控制機(jī)制通常指路由器擁塞管理機(jī)制及其隊(duì)列調(diào)度算法。常見(jiàn)的方法有RED（隨機(jī)早期預(yù)測(cè)）、WRED（加權(quán)隨機(jī)預(yù)測(cè)）、WRR（加權(quán)輪詢）、WFQ（加權(quán)平均隊(duì)列）、以及改進(jìn)后的加權(quán)公平流排隊(duì)算法WF2Q等。排隊(duì)策略：支持公平排隊(duì)算法，支持加權(quán)公平排隊(duì)算法。該算法給每個(gè)隊(duì)列一個(gè)權(quán)（weight），由它決定該隊(duì)列可享用的鏈路帶寬。這樣，實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)可以確實(shí)得到所要求的性能，非彈性業(yè)務(wù)流可以與普通（Best-effort）業(yè)務(wù)流相互隔離。2/4/202323西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@路由器的測(cè)試指標(biāo)6、QoS（服務(wù)質(zhì)量）能力（續(xù)）擁塞控制:必須支持WFQ、RED等擁塞控制機(jī)制。由該機(jī)制可以為不符合其業(yè)務(wù)級(jí)別CIR/Burst合同的流量標(biāo)記一個(gè)較高的丟棄優(yōu)先級(jí)，該優(yōu)先級(jí)應(yīng)比滿足合同的流量和盡力而為的流量的丟棄優(yōu)先級(jí)高。在有可能存在輸出隊(duì)列爭(zhēng)搶的交換環(huán)境中，必須提供有效的方法消除頭部擁塞。端口硬件隊(duì)列數(shù)：通常路由器所支持的優(yōu)先級(jí)由端口硬件隊(duì)列來(lái)保證。每個(gè)隊(duì)列中的優(yōu)先級(jí)由隊(duì)列調(diào)度算法控制。2/4/202324西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@路由器的測(cè)試指標(biāo)7、網(wǎng)管能力：網(wǎng)管是指網(wǎng)絡(luò)管理員通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理程序?qū)W(wǎng)絡(luò)上資源進(jìn)行集中化管理的操作，包括配置管理、計(jì)賬管理、性能管理、差錯(cuò)管理和安全管理。設(shè)備所支持的網(wǎng)管程度體現(xiàn)設(shè)備的可管理性與可維護(hù)性，通常使用SNMPv2協(xié)議進(jìn)行管理。網(wǎng)管粒度指示路由器管理的精細(xì)程度，如管理到端口、到網(wǎng)段、到IP地址、到MAC地址等粒度。管理粒度可能會(huì)影響路由器轉(zhuǎn)發(fā)能力。2/4/202325西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@路由器的測(cè)試指標(biāo)8、突發(fā)量能力：突發(fā)量是指以最小幀間隔發(fā)送最多數(shù)據(jù)包而不引起丟包時(shí)的數(shù)據(jù)包數(shù)量，該指標(biāo)用于測(cè)試路由器的緩存能力。具有線速雙工轉(zhuǎn)發(fā)能力的路由器，此指標(biāo)值無(wú)限大。網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的流量并不是一成不變的，有時(shí)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)急驟增加，甚至達(dá)到物理介質(zhì)的理論速度，因此使用突發(fā)量能力來(lái)描述這種環(huán)境下路由器的表現(xiàn)。2/4/202326西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@插頁(yè)—線速？線速（WireSpeed）：線速是指理論上線纜通過(guò)最大幀數(shù)時(shí)的狀態(tài)。在LAN交換機(jī)之類的產(chǎn)品目錄中所說(shuō)的“支持線速”，表示的是：線纜中流過(guò)的幀數(shù)理論上支持最大幀數(shù)。如果是以太網(wǎng)，MAC幀最小為64B，這種64B的幀最大限量通過(guò)線纜的狀態(tài)就是“線速”。10M以太網(wǎng)1秒為1萬(wàn)4881個(gè)，100M以太網(wǎng)為10M的10倍--14萬(wàn)8810個(gè)。2/4/202327西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@路由器的測(cè)試指標(biāo)9、可靠性與可用性：設(shè)備的冗余：冗余可以包括接口冗余、插卡冗余、電源冗余、系統(tǒng)板冗余、時(shí)鐘板冗余、設(shè)備冗余等。冗余用于保證設(shè)備的可靠性與可用性，冗余量的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)在設(shè)備可靠性要求與投資間折衷。路由器可以通過(guò)VRRP等協(xié)議來(lái)保證路由器的冗余。熱插拔組件：由于路由器通常要求24小時(shí)工作，所以更換部件不應(yīng)影響路由器工作。部件熱插拔是路由器24小時(shí)工作的保障。無(wú)故障工作時(shí)間：該指標(biāo)按照統(tǒng)計(jì)方式指出設(shè)備無(wú)故障工作的時(shí)間。一般無(wú)法測(cè)試，可以通過(guò)主要器件的無(wú)故障工作時(shí)間計(jì)算或大量相同設(shè)備的工作情況計(jì)算2/4/202328西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@路由器的測(cè)試指標(biāo)內(nèi)部時(shí)鐘精度：擁有ATM端口做電路仿真或者POS口的路由器互連通常需要同步。在使用內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，其精度會(huì)影響誤碼率。高速路由器的可靠性與可靠性規(guī)定應(yīng)達(dá)到以下要求：①系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到或超過(guò)99.999%的可用性。②無(wú)故障連續(xù)工作時(shí)間：MTBF>10萬(wàn)小時(shí)。③故障恢復(fù)時(shí)間：系統(tǒng)故障恢復(fù)時(shí)間<30mins。④系統(tǒng)應(yīng)具有自動(dòng)保護(hù)切換功能。主備用切換時(shí)間應(yīng)小于50ms。⑤SDH和ATM接口應(yīng)具有自動(dòng)保護(hù)切換功能，切換時(shí)間應(yīng)小于50ms。⑥要求設(shè)備具有高可靠性和高穩(wěn)定性。主處理器、主存儲(chǔ)器、交換矩陣、電源、總線仲裁器和管理接口等系統(tǒng)主要部件應(yīng)具有熱備份冗余。⑦系統(tǒng)必須不存在單故障點(diǎn)。2/4/202329西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@4路由器測(cè)試一般可以分成以下幾類：功能測(cè)試性能測(cè)試穩(wěn)定性可靠性測(cè)試一致性測(cè)試互操作性測(cè)試網(wǎng)管測(cè)試路由器測(cè)試方法通常分為本地測(cè)試法、分布測(cè)試法、遠(yuǎn)端測(cè)試法和協(xié)同測(cè)試法。2/4/202330西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@（一）功能測(cè)試（1）接口功能：該功能用作將路由器連接到網(wǎng)絡(luò)?？梢苑譃榫钟蚓W(wǎng)接口及廣域網(wǎng)接口兩種。局域網(wǎng)接口主要包括以太網(wǎng)、令牌環(huán)、令牌總線、FDDI等網(wǎng)絡(luò)接口。廣域網(wǎng)接口主要包括E1/T1、E3/T3、DS3、通用串行口（可轉(zhuǎn)換成X.21DTE/DCE、V.35DTE/DCE、RS232DTE/DCE、RS449DTE/DCE、EIA530DTE）等網(wǎng)絡(luò)接口。（2）通信協(xié)議功能：該功能負(fù)責(zé)處理通信協(xié)議，可以包括TCP/IP、PPP、X.25、幀中繼等協(xié)議。（3）數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)功能：該功能主要負(fù)責(zé)按照路由表內(nèi)容在各端口（包括邏輯端口）間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包并且改寫(xiě)鏈路層數(shù)據(jù)包頭信息。2/4/202331西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@（一）功能測(cè)試（4）路由信息維護(hù)功能：該功能負(fù)責(zé)運(yùn)行路由協(xié)議，維護(hù)路由表。路由協(xié)議可包括RIP、OSPF、BGP等協(xié)議。（5）管理控制功能：路由器管理控制功能包括五個(gè)功能，SNMP代理功能，Telnet服務(wù)器功能，本地管理、遠(yuǎn)程監(jiān)控和RMON功能。通過(guò)多種不同的途徑對(duì)路由器進(jìn)行控制管理，并且允許紀(jì)錄日志。（6）安全功能：用于完成數(shù)據(jù)包過(guò)濾，地址轉(zhuǎn)換，訪問(wèn)控制，數(shù)據(jù)加密，防火墻，地址分配等功能。2/4/202332西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@（二）性能測(cè)試1、吞吐量的測(cè)試：對(duì)路由器吞吐量測(cè)試本質(zhì)上就是找到路由器不丟失報(bào)文情況最高速度點(diǎn)，它包含了兩層含義，首先要保證待轉(zhuǎn)發(fā)的任何一幀都能夠正確地轉(zhuǎn)發(fā)到適當(dāng)?shù)牡刂罚浯我浞职l(fā)揮設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)能力。假設(shè)測(cè)試粒度為dv，如果在某個(gè)速率v下DUT能夠正確轉(zhuǎn)發(fā)，但在v+dv速率下開(kāi)始有出錯(cuò)的情況，則v即為吞吐量。由于幀的錯(cuò)誤轉(zhuǎn)發(fā)是一個(gè)隨機(jī)過(guò)程，某一次測(cè)量過(guò)程中可以正確轉(zhuǎn)發(fā)按特定速率發(fā)送的N個(gè)幀，但在重復(fù)的測(cè)試中就可能出現(xiàn)丟失的現(xiàn)象，因此幀突發(fā)量的測(cè)試盡量選取較小的變化粒度，并要持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間，重復(fù)測(cè)量多次求平均值。即使對(duì)于同一臺(tái)DUT，吞吐量也隨幀大小的不同而改變，在測(cè)試過(guò)程中，要考慮各種幀尺寸下的情況，如果接收幀有校驗(yàn)和，接收時(shí)還必須執(zhí)行完整的校驗(yàn)過(guò)程。2/4/202333西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@（二）性能測(cè)試吞吐量的測(cè)試主要關(guān)心兩個(gè)方面的性能，一是待測(cè)設(shè)備的整體轉(zhuǎn)發(fā)能力一個(gè)就是它對(duì)某種單一應(yīng)用的支持程度。因此在測(cè)試中，應(yīng)包括一對(duì)端口的發(fā)送接收和全部端口同時(shí)發(fā)送接受兩種極端情況下的吞吐量測(cè)試。全部端口參與轉(zhuǎn)發(fā)的情況下，主要是測(cè)試整機(jī)的吞吐量，可以選取多個(gè)端口，更重要的是選取性能高的端口，這樣可以使整個(gè)路由器達(dá)到較大的負(fù)載。2/4/202334西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@實(shí)測(cè)結(jié)果與理論吞吐率的對(duì)比吞吐量(pps)幀尺寸(字節(jié))理論吞吐量某種幀格式下的實(shí)測(cè)吞吐量2/4/202335西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@（二）性能測(cè)試-延時(shí)2、延遲測(cè)試：互連設(shè)備的接受端在收到一個(gè)待轉(zhuǎn)發(fā)的幀后，在轉(zhuǎn)發(fā)之前需要完成一系列的操作，如計(jì)算路由，檢查權(quán)限等。從某一端口輸入或轉(zhuǎn)發(fā)到另一端口的幀，可能因?yàn)閬?lái)不及轉(zhuǎn)發(fā)而需要在待測(cè)設(shè)備的緩沖隊(duì)列中等候處理，這些都需要耗費(fèi)一定的時(shí)間，導(dǎo)致幀轉(zhuǎn)發(fā)延遲，對(duì)延遲測(cè)試的目的就是要反映DUT執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)操作的速度以及轉(zhuǎn)發(fā)隊(duì)列的處理情況。2/4/202336西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@性能測(cè)試-延時(shí)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備和位轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備中延遲的定義不同。局域網(wǎng)交換機(jī)多采用位轉(zhuǎn)發(fā)方式，而大多數(shù)路由器一般采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式。對(duì)于采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式的設(shè)備，延遲的計(jì)算方法為：延遲=輸出幀的第一位出現(xiàn)在輸出端口的時(shí)刻–輸入幀的最后一位到達(dá)輸入端口的時(shí)刻對(duì)于位轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備：延遲=輸出幀的第一位出現(xiàn)在輸出端口的時(shí)刻–輸入幀的第一位到達(dá)輸入端口的時(shí)刻。2/4/202337西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@性能測(cè)試-延時(shí)根據(jù)延遲的定義，延遲是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)一個(gè)報(bào)文的延遲，延遲的測(cè)試是以報(bào)文為單位進(jìn)行測(cè)試的，理論上延遲測(cè)試要求測(cè)得兩個(gè)參數(shù)（輸入幀的第一位到達(dá)輸入端口的時(shí)刻，輸出幀的第一位出現(xiàn)在輸出端口的時(shí)刻）。但在工程中得到這兩個(gè)參數(shù)是非常困難的，因?yàn)椋瑤袷揭?guī)定幀的頭幾位為報(bào)文頭，是報(bào)文的控制信息，欲測(cè)出常規(guī)報(bào)文的延遲，報(bào)文頭是不能改變的，在一個(gè)流中，報(bào)文的報(bào)文頭都是相同的，通過(guò)記錄幀的第一位到達(dá)輸入端口的時(shí)刻和第一位出現(xiàn)在輸出端口的時(shí)刻來(lái)計(jì)算延遲是不可能的，但是由于整個(gè)報(bào)文的延遲與報(bào)文中任意位的延遲相等，我們可以通過(guò)在報(bào)文的特殊位置加入特殊標(biāo)志位進(jìn)行測(cè)試。2/4/202338西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@性能測(cè)試-延時(shí)在測(cè)試時(shí)，測(cè)試要持續(xù)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以已確定的吞吐率通過(guò)DUT連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)幀到指定目的地的過(guò)程在120秒以上；測(cè)試必須進(jìn)行多次（50次以上），取其平均值，反映DUT的統(tǒng)計(jì)性能，并且應(yīng)在不改變?cè)O(shè)備配置情況下，覆蓋不同的幀尺寸；測(cè)試的發(fā)送方與接受方必須有精確的時(shí)間同步；在測(cè)試時(shí)還要區(qū)分需要計(jì)算路由與不需要計(jì)算路由兩種情況，例如對(duì)于同屬于一個(gè)數(shù)據(jù)包的連續(xù)若干幀具有相同的轉(zhuǎn)發(fā)地址，除了第一幀外，后續(xù)各幀不需要再做路由計(jì)算。2/4/202339西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@性能測(cè)試-延時(shí)由于延遲測(cè)試要涉及時(shí)鐘分辨率和同步精度等問(wèn)題因此必須進(jìn)行誤差分析誤差分為兩類第一類是時(shí)鐘引起的誤差第二類是在線時(shí)間和代理計(jì)時(shí)的不同引起的的誤差。因此在計(jì)算延遲時(shí)必須考慮時(shí)鐘分辨率，時(shí)鐘漂移，實(shí)際發(fā)送報(bào)文的時(shí)間與定時(shí)器記錄時(shí)間差額等不確定因素的影響，并根據(jù)其值求出校正誤差，算出真正的延遲結(jié)果2/4/202340西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@（二）性能測(cè)試-丟棄率3、丟失率：丟失率指在穩(wěn)定負(fù)載下應(yīng)被網(wǎng)絡(luò)設(shè)備正確轉(zhuǎn)發(fā)，但由于資源缺乏沒(méi)有被轉(zhuǎn)發(fā)的幀的百分比。實(shí)際的測(cè)試方法可以是以一定速率向DUT發(fā)送一定數(shù)目的幀，并對(duì)DUT發(fā)送的幀進(jìn)行計(jì)數(shù)。在某一點(diǎn)的幀丟失率=（（發(fā)送幀–接收幀）╳100）/發(fā)送幀。該參數(shù)可以反映過(guò)載情況下網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能，并且有助于表明一個(gè)設(shè)備在面對(duì)廣播風(fēng)暴等網(wǎng)絡(luò)異常情況下的行為。2/4/202341西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@性能測(cè)試-丟棄率根據(jù)作用的不同，幀可以劃分為多種類型，如數(shù)據(jù)幀、學(xué)習(xí)幀、路由更新幀等，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)當(dāng)采取合適的丟棄策略，盡量保證關(guān)鍵幀和重要幀的順利傳輸。例如若丟失了某個(gè)關(guān)鍵的路由信息幀，就有可能導(dǎo)致大量數(shù)據(jù)不能交換，從而引起更大的丟失率。即使都是用戶數(shù)據(jù)幀，那些具有QoS保證的應(yīng)用數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)及時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)。由于丟失率測(cè)試主要考慮待測(cè)設(shè)備在超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)情況下的異常行為，包括幀的丟失、重發(fā)、亂序和錯(cuò)發(fā)等。在接收時(shí)不能簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)收到幀的個(gè)數(shù)，必須加以識(shí)別。這需要發(fā)送代理對(duì)幀進(jìn)行編號(hào)，接收代理可以通過(guò)對(duì)幀編號(hào)的查對(duì)來(lái)判斷各種不同的異常情況。重發(fā)和亂序不算作丟失，但在接收幀總數(shù)里不能重復(fù)統(tǒng)計(jì)收到的重復(fù)幀。2/4/202342西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@性能測(cè)試-丟棄率因?yàn)閹瑏G失是一個(gè)隨機(jī)行為，需要進(jìn)行多次測(cè)試（50次）給出平均值。針對(duì)不同的幀格式要分別測(cè)量其丟失率，最好能夠測(cè)量混合格式幀下對(duì)不同類型幀的丟失率。測(cè)試丟失率以前首先要獲取特定幀格式、尺寸和在介質(zhì)下的理論速率，然后估計(jì)該設(shè)備或端口的吞吐率，如果已經(jīng)測(cè)試得出吞吐率，測(cè)試丟失率將按照吞吐率為最低負(fù)載，然后逐漸增加負(fù)載，觀察報(bào)文丟失情況。2/4/202343西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@性能測(cè)試-丟棄率在測(cè)試丟失率時(shí)，為了達(dá)到反映測(cè)試設(shè)備在超負(fù)荷情況下的實(shí)際運(yùn)行情況，同時(shí)真實(shí)反映設(shè)備丟失率的情況，可采用三種方式一對(duì)一端口發(fā)送和接收：反映單端口的丟失情況，兩端口可以隨機(jī)選取，重復(fù)測(cè)量10次計(jì)算平均值即可多對(duì)一半網(wǎng)格扇入測(cè)試：通過(guò)發(fā)送代理（例如用3個(gè)）以一定速率向待測(cè)設(shè)備的每個(gè)接收端口發(fā)送數(shù)據(jù)，所有數(shù)據(jù)幀均隨機(jī)發(fā)向某一個(gè)發(fā)送端口。這種情況下，需要測(cè)量更多次數(shù)來(lái)反映平均性能多對(duì)多全網(wǎng)格浸沒(méi)測(cè)試：多個(gè)結(jié)點(diǎn)（例如4個(gè)）形成一個(gè)連通圖，即任意端口要發(fā)送報(bào)文到其余各端口，任意端口要收到其余各端口發(fā)向自身的報(bào)文。2/4/202344西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@（二）性能測(cè)試-突發(fā)量測(cè)試4、突發(fā)量測(cè)試：突發(fā)量的測(cè)試是使用標(biāo)準(zhǔn)定義在物理介質(zhì)的極限速率發(fā)送用戶數(shù)據(jù)，用來(lái)查看路由器忍耐力和對(duì)突發(fā)量的響應(yīng)策略。該參數(shù)描述了路由器在最高負(fù)荷下的功能特性。幀突發(fā)量是對(duì)DUT的一個(gè)輸入端口而言的，即在時(shí)間T內(nèi)向DUT的端口I輸入y個(gè)幀間隙為t的連續(xù)幀，如果前x個(gè)幀被成功轉(zhuǎn)發(fā)，那么幀突發(fā)量為x。幀突發(fā)量反映DUT的緩沖能力，緩沖區(qū)及分配策略，同時(shí)在一定程度上反映DUT的交換結(jié)構(gòu)及調(diào)度算法。例如，共享緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)，輸入緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)，輸出緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)以及其它緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)的交換機(jī)必然有不同的幀突發(fā)量。2/4/202345西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@性能測(cè)試-突發(fā)量測(cè)試對(duì)突發(fā)量進(jìn)行測(cè)試時(shí)，時(shí)間T必須足夠大，RFC中規(guī)定測(cè)試時(shí)間至少為2秒。如果T時(shí)間內(nèi)DUT能成功地轉(zhuǎn)發(fā)所有幀，就應(yīng)增加T值重新測(cè)量。測(cè)試重復(fù)至少50次，然后求出幀突發(fā)量的平均值和偏差。在測(cè)試中，幀間隙時(shí)間t應(yīng)該為最小值，為此，在幀突發(fā)量測(cè)試之前必須首先測(cè)量并確定最小幀間隙時(shí)間。幀間隙時(shí)間反映了DUT的接收速度。在通常情況下，10M以太網(wǎng)的幀間隙取9.6(μs)，100M以太網(wǎng)的幀間隙為0.96(μs)。對(duì)于一個(gè)有多種介質(zhì)（如以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)和ATM），每一種介質(zhì)有多個(gè)端口（總端口數(shù)為n）的DUT，測(cè)試時(shí)也應(yīng)考慮多介質(zhì)混合、多端口輸入、多端口輸出等多種情況，測(cè)試幀長(zhǎng)度也要覆蓋各種情況。2/4/202346西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@（二）性能測(cè)試-系統(tǒng)恢復(fù)能力測(cè)試5、系統(tǒng)恢復(fù)能力測(cè)試：網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)非常復(fù)雜的環(huán)境，路由器有可能因?yàn)槟撤N原因而出現(xiàn)軟件的暫時(shí)故障，因此在出現(xiàn)軟件崩潰或協(xié)議混亂的情況下，系統(tǒng)應(yīng)該能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)恢復(fù)，為保證網(wǎng)絡(luò)暢通，系統(tǒng)恢復(fù)的時(shí)間應(yīng)該盡量小，同時(shí)在系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)，對(duì)外部的所有響應(yīng)一般也不能全部終止。在測(cè)試時(shí)應(yīng)根據(jù)路由器吞吐量測(cè)試結(jié)果或根據(jù)介質(zhì)允許的理論速率來(lái)確定采用的幀發(fā)送速率，確保設(shè)備迅速過(guò)載，發(fā)送時(shí)間持續(xù)至少60秒，隨后將發(fā)送速率降低50%，并記錄當(dāng)前發(fā)送的時(shí)間T1，同樣持續(xù)60秒，然后在接收端比較發(fā)送幀序號(hào)與接收幀序號(hào)，找到丟失的最后一幀，記它的發(fā)送時(shí)間為T(mén)2，求出系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)間T=T1-T2，測(cè)試多次后，求出其平均值。2/4/202347西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@（二）性能測(cè)試-系統(tǒng)重啟能力測(cè)試6、系統(tǒng)重啟能力測(cè)試：路由器在剛加電或重啟動(dòng)后的一段時(shí)間內(nèi)，不能接收和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，這一無(wú)效時(shí)間段對(duì)評(píng)價(jià)路由器的性能也比較有用，如果重啟的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)直接影響到設(shè)備的應(yīng)用前景。重啟測(cè)試包括使用DUT設(shè)備軟件的reset方式進(jìn)行軟件系統(tǒng)重啟測(cè)試；使用DUT設(shè)備硬件的reset按鈕進(jìn)行重啟測(cè)試；斷電重啟測(cè)試等三種方式。其中斷電重啟測(cè)試應(yīng)在電源關(guān)掉10秒后進(jìn)行。測(cè)試時(shí)以某尺寸和某速率發(fā)送一串連續(xù)的幀，當(dāng)觸發(fā)一個(gè)重啟時(shí)，記下原始數(shù)據(jù)流中收到的最后一幀出現(xiàn)的時(shí)間T1，同時(shí)記錄重啟后收到新的數(shù)據(jù)流的第一幀時(shí)間T2，得到重啟時(shí)間T=T1-T2。2/4/202348西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@（三）穩(wěn)定性和可靠性測(cè)試大多數(shù)路由器需要每天24小時(shí)，每周7天連續(xù)工作，作為Internet核心設(shè)備的骨干路由器的穩(wěn)定性和可靠性尤其重要。尤其要了解產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力；按規(guī)定的程序和方法進(jìn)行維修時(shí)，保持或恢復(fù)到規(guī)定狀態(tài)的能力；以及在任一隨機(jī)時(shí)刻需要和開(kāi)始執(zhí)行任務(wù)時(shí)處于可工作狀態(tài)的程度。路由器的穩(wěn)定性和可靠性很難測(cè)試。一般可以通過(guò)兩種途徑的得到：（1）廠家通過(guò)關(guān)鍵部件的可靠性以及備份程度計(jì)算出的系統(tǒng)可靠性；（2）用戶或廠家通過(guò)大量相同產(chǎn)品使用中的故障率統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性。當(dāng)然，也可以通過(guò)在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)試運(yùn)行結(jié)果的要求來(lái)在一定程度上保證路由器的可靠性與穩(wěn)定性。2/4/202349西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@（四）協(xié)議一致性測(cè)試：協(xié)議一致性測(cè)試旨在建議路由器所實(shí)現(xiàn)的協(xié)議是否完全和協(xié)議規(guī)范所描述內(nèi)容的一致，路由器一致性測(cè)試通常采用“黑箱”方法，IUT（被測(cè)試設(shè)備）叫做“黑箱”，通過(guò)比較IUT的實(shí)際輸出與預(yù)期輸出的異同，判定IUT在多大程度上與協(xié)議描述相一致，確立通過(guò)一致性測(cè)試的IUT在互聯(lián)時(shí)成功率的高低。測(cè)試系統(tǒng)通過(guò)控制觀察點(diǎn)PCO與被測(cè)試設(shè)備接口，按照其應(yīng)答是否遵守規(guī)范，即定時(shí)關(guān)系和數(shù)據(jù)匹配限制，測(cè)試的結(jié)果可分為通過(guò)、失敗、無(wú)結(jié)果3種，不同的測(cè)試事件是通過(guò)不同的PCO來(lái)控制和觀察的。2/4/202350西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@協(xié)議一致性測(cè)試路由器是一種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，需要在各個(gè)通信層上實(shí)現(xiàn)多種協(xié)議。如相應(yīng)的接口的物理層和鏈路層協(xié)議、IP/ICMP等互聯(lián)網(wǎng)層協(xié)議、TCP/UDP等傳輸層協(xié)議、Telnet/SNMP等應(yīng)用層協(xié)議以及RIP/OSPF/BGP等路由協(xié)議。協(xié)議一致性測(cè)試?yán)碚撋弦鬁y(cè)試路由器所實(shí)現(xiàn)的所有協(xié)議。由于該測(cè)試內(nèi)容繁多測(cè)試復(fù)雜，在測(cè)試中可以根據(jù)需要選擇重要的協(xié)議以及所關(guān)心的內(nèi)容測(cè)試。由于骨干網(wǎng)上路由器可能影響全球路由，所以在路由器測(cè)試中應(yīng)特別重視路由協(xié)議一致性測(cè)試?yán)鏞SPF協(xié)議和BGP協(xié)議,路由器一致性測(cè)試一般采用分布式測(cè)試法或遠(yuǎn)程測(cè)試法。2/4/202351西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@協(xié)議一致性測(cè)試工作流程協(xié)議規(guī)范服務(wù)規(guī)范測(cè)試目的測(cè)試套PICS/PIXIT測(cè)試記錄測(cè)試評(píng)估測(cè)試報(bào)告2/4/202352西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@協(xié)議一致性測(cè)試者所進(jìn)行的工作分以下幾步進(jìn)行：1根據(jù)協(xié)議規(guī)范，服務(wù)規(guī)范確定測(cè)試目的；2生成并描述測(cè)試套；3按測(cè)試套對(duì)IUT（被測(cè)試的協(xié)議實(shí)現(xiàn)實(shí)體或系統(tǒng)）進(jìn)行測(cè)試；4根據(jù)測(cè)試記錄參照PICS（協(xié)議實(shí)現(xiàn)的一致性聲明）和PIXIT(協(xié)議實(shí)現(xiàn)的補(bǔ)充測(cè)試數(shù)據(jù))進(jìn)行評(píng)估，并給出測(cè)試報(bào)告。2/4/202353西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@IUT的一致性測(cè)試分為4級(jí)：基本互聯(lián)測(cè)試，旨在檢查IUT是否具備進(jìn)一步測(cè)試的條件，是否有最小的聯(lián)接能力，能否接受和發(fā)送數(shù)據(jù)能力測(cè)試，檢測(cè)IUT是否符合靜態(tài)一致性要求行為測(cè)試，目的是測(cè)試IUT是否符合動(dòng)態(tài)一致性要求一致性分解測(cè)試，要求測(cè)試執(zhí)行系統(tǒng)對(duì)一致性要求逐項(xiàng)地給出yes/no的確定回答。測(cè)試總是由低級(jí)向高級(jí)逐級(jí)進(jìn)行的。2/4/202354西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@IUT的一致性測(cè)試具體測(cè)試案例BGP-4一致性測(cè)試包含了檢測(cè)BGP-4設(shè)備是否正確運(yùn)行所必需的多個(gè)測(cè)試項(xiàng)，每個(gè)測(cè)試項(xiàng)校驗(yàn)了BGP-4運(yùn)行的一方面，綜合起來(lái)校驗(yàn)了待測(cè)設(shè)備BGP-4協(xié)議實(shí)現(xiàn)的情況。BGP-4是外部距離矢量路由協(xié)議，通過(guò)比較不同的自治域路徑，選擇到達(dá)特定目標(biāo)地址的最佳路徑。BGP-4可用于自治域（AS）內(nèi)，稱為iBGP;也可用于自治域（AS）之間，稱為eBGP。為進(jìn)行一致性測(cè)試，需要三個(gè)測(cè)試端口和待測(cè)設(shè)備建立對(duì)等關(guān)系，一個(gè)端口使用iBGP協(xié)議，代表和待測(cè)設(shè)備在同一自治域的一個(gè)路由對(duì)等體（地位對(duì)等的BGP-4路由設(shè)備），另兩個(gè)測(cè)試端口使用eBGP協(xié)議，代表在不同區(qū)域的路由對(duì)等體。在不同測(cè)試項(xiàng)中，測(cè)試端口有時(shí)向待測(cè)設(shè)備發(fā)送BGP-4報(bào)文，有時(shí)接受報(bào)文驗(yàn)證待測(cè)設(shè)備的行為。2/4/202355西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@（五）互操作性測(cè)試：由于通信協(xié)議、路由協(xié)議非常復(fù)雜且擁有眾多選項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)同一協(xié)議的路由器并不能保證互通互操作。并且因?yàn)橐恢滦詼y(cè)試能力有限，即使通過(guò)協(xié)議一致性測(cè)試也未必能保證完全實(shí)現(xiàn)協(xié)議。所以有必要對(duì)設(shè)備進(jìn)行互操作測(cè)試?；ゲ僮鳒y(cè)試實(shí)際上是將一致性測(cè)試中所用的儀表替換成需要與之互通互操作的設(shè)備，選擇一些重要且典型的互連方式配置，觀察兩設(shè)備是否能按照預(yù)期正常工作。2/4/202356西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@（六）路由器網(wǎng)絡(luò)管理測(cè)試網(wǎng)管測(cè)試一般測(cè)試網(wǎng)管軟件對(duì)網(wǎng)絡(luò)以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理能力。路由器是IP網(wǎng)的核心設(shè)備，路由器的網(wǎng)絡(luò)管理是用戶使用路由器的接口。如果路由器附帶網(wǎng)管軟件，可以通過(guò)使用所附帶的網(wǎng)管軟件來(lái)檢查網(wǎng)管軟件所實(shí)現(xiàn)的配置管理、安全管理、性能管理、計(jì)帳管理、故障管理、拓?fù)涔芾砗鸵晥D管理等功能。如果路由器不附帶網(wǎng)管軟件，則應(yīng)當(dāng)測(cè)試路由器對(duì)SNMP協(xié)議實(shí)現(xiàn)的一致性以及對(duì)MIB（管理系統(tǒng)庫(kù)）實(shí)現(xiàn)的程度。由于路由器需要實(shí)現(xiàn)的MIB非常多，每個(gè)MIB都包含大量?jī)?nèi)容，很難對(duì)MIB實(shí)現(xiàn)完全測(cè)試。一般通過(guò)抽測(cè)重要MIB項(xiàng)來(lái)檢查路由器對(duì)MIB的實(shí)現(xiàn)情況。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理測(cè)試可以包括兩個(gè)方面：對(duì)于SNMP協(xié)議的測(cè)試；為用戶提供的可用的網(wǎng)絡(luò)管理功能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理功能的覆蓋性測(cè)試。2/4/202357西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@（七）魯棒性測(cè)試魯棒性是指設(shè)備在惡劣條件下正常工作的能力，包括自適應(yīng)不同質(zhì)量等級(jí)的通信鏈路的能力，抗人為錯(cuò)誤操作或攻擊的能力，處理網(wǎng)絡(luò)異常條件（如錯(cuò)誤報(bào)文，網(wǎng)絡(luò)擁塞）的能力，抗惡劣工作環(huán)境（如高溫、低溫）的能力等。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的魯棒性有多個(gè)層次，可以分為組件級(jí)，板級(jí)，子系統(tǒng)級(jí)，系統(tǒng)級(jí)。對(duì)它的評(píng)測(cè)級(jí)別可分為四級(jí)：A，B，C，D。A為最高級(jí)別。路由器魯棒性測(cè)試采用向路由器發(fā)送各種錯(cuò)誤信息，根據(jù)路由器向測(cè)試儀返回的錯(cuò)誤信息，判定該路由器的魯棒性。在保證正確運(yùn)行的情況下，干擾用戶程度與報(bào)錯(cuò)率越低，錯(cuò)誤處理能力與消錯(cuò)率越高的設(shè)備魯棒性越好。最簡(jiǎn)單的魯棒性測(cè)試是對(duì)運(yùn)行環(huán)境測(cè)試，如產(chǎn)品正常工作的工作溫度、環(huán)境相對(duì)濕度、潔凈度等等。2/4/202358西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@5路由性能測(cè)試實(shí)例1Spirent的AX/4000寬帶網(wǎng)絡(luò)測(cè)試平臺(tái)RIPv2OSPF路由性能測(cè)試路由表深度路由收斂測(cè)試2/4/202359西安電子科技大學(xué)ISN國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱暢華chhzhu@AX/4000AX/4000能夠進(jìn)行多種路由協(xié)議的仿真、路由協(xié)議的一致性測(cè)試以及路由的性能測(cè)試。它可以通過(guò)向被測(cè)設(shè)備灌入路