FrameScope PRO在测试MSTP以太网性能中的应用

　　1．前言

　　通信业务量爆炸式增长大大促进了带宽的需求，使得传输通信技术和网络结构正面临着巨大的变化。特别是随着IP为代表的数据业务已超过语音流量，因此需要演变以TDM承载方式为基础的传统传输网，从而能更好适应以统计复用为特征的数据业务传输的要求。在这种背景下，一种可以同时对数据业务和语音业务进行优化传输的新型传输设备—MSTP（多业务传送平台），正得到愈来愈多通信运营商的青睐和应用。

　　从发展趋势来说，采用MSTP组建新的传输骨干和城域网已经成为运营商必然的选择，因为在传输设备上直接提供以太端口会节省运营成本并带来更多的业务收入；同时它也有利于简化网络结构，易于维护和使用。但新的技术也必然会带来一些新的问题，特别是传输人员对数据测试相对陌生，因而在维护MSTP以太网接口时，常常面临如下的难题：

　　——如何分析以太网通道端到端的业务质量？

　　——如何快速而有效地评测以太网通道的实际带宽？

　　——在数据业务故障定位时如何界定故障是否在传输维护范围内？

　　——以太业务的QoS是否满足要求？

　　——怎样才能提供一份让大客户信服的端到端的SLA性能报告？

　　不解决上述问题，运营商无法详细了解自己所提供的业务质量，必然会对业务发展造成影响；不能证明所提供带宽，就不能避免不必要的争论，影响运营商在用户心目中的形象，导致大量客户的流失；缺乏手段和工具来隔离和证明故障，解决问题时纠缠不清，浪费大量人力物力；无法拿出令人信服的SLA报告，就不能给优质客户提供高增值的服务，减少了业务收入，导致市场竞争力的下降。总之，不解决这些问题，运营商就无法在市场推广、业务实施、运行维护和售后服务等多方面竞争中取得有利的形势。从运行维护角度来说，如何保证整个网络高效可靠运转，第一时间发现整个网络的故障、性能瓶颈所在，评测给客户提供的服务是否正常，在尽量短的时间内排除网络的故障，同时降低运维成本是在这场竞争中取胜的关键。

　　2．评测MSTP以太网的关键指标

　　 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。

　　根据国标，以太网设备和系统的测试主要参照RFC2544(Benchmarking　Methodology　for　Network　Interconnect　Devices)，其网络互联设备例如路由器性能测试应当包括下列指标：

　　1）吞吐量（Throughput）：测试路由器、交换机包转发的能力。通常指路由器或交换机在不丢包条件下每秒转发包的极限。

　　2）时延（Latency）：测试路由器或交换机在吞吐量范围内从收到包到转发出该包的时间间隔，测得的时延值是每个数据包时延的平均值。

　　3）丢包率（Packet　loss　rate）：测试路由器或交换机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%。丟包率通常反映出以太网通道在数据帧层的传输质量，其产生的主要原因：

　　3. FS Pro在MSTP上的测试应用

　　1）验收MSTP设备对业务帧的支持和对异常帧的处理能力该项目为工程验收的常规测试项目，利用仪表发送各种业务帧和异常帧，验证MSTP设备对业务帧的支持和对异常帧的处理能力。

　　打开FS Pro的工具，可以看到仪表带有很多实用的测试工具，可满足以太网基本维护和故障定位的要求。选择流量发生器，正常的以太网帧长在64－1518字节之间，在参数设置里可通过仪表发送CRC错误帧，长帧（1519－5000字节的长度），短帧（40－63字节的长度），而且可以定义发送帧的流量和个数；在帧设置里可定义各种类型的帧（以太II型，802.2，802.3等）。

　　2）统计所接收帧以判断网络性能

　　3）RFC 2544自动测试

　　RFC 2544的测试指标包括：吞吐量，延迟，丟帧率和背对背。仪表可工作在二种工作模式：远端环回和端到端的测试。前者是通过物理上将收发环回或在透传情况下通过SDH的总线环回，这样，用一台仪表就可完成测试；后者需要二台仪表配合，端到端地测试。

　　Agilent的网络性能分析仪FrameScope Pro的新版本进行RFC2544可达到下图的测试结果。通过下图可以直观地看到所测得的MSTP以太网通道的性能。

　　4、RFC 2544实测结果及其分析

　　在某省电信机房A,B，利用二台FS Pro在100M接口上测试了一条100M以太电路的性能指标。A机房采用中兴MSTP设备，B机房采用华为MSTP设备，A、B机房间采用采用34M PDH 长途传输。本次测试完成了100M电路端到端的吞吐量测试、时延测试、丢包率测试、背靠背测试。

　　二台仪表采用主、从工作方式，主仪表的参数设置如下：

　　设置说明：

　　1）仪表支持VLAN功能的测试，如果MSTP中配置了VLAN，需在仪表中加入VLAN ID；

　　2) 如果主、从仪表在同一网段，主表会自动搜索从表；如果不在同一网段，需在主表的从设置中输入远端从仪表的IP地址或MAC地址；

　　3）在测试中只需设置主表，从表无需设置。

　　实测结果和分析参见下表

　　序号：SG44050322

　　测试类型：吞吐量测试

　　源工作站标识：192.168.0.18

　　源工作站名称：FRSCOPE050A68

　　目标工作站标识：192.168.0.19 　　

　　在带宽测试基准值为34M的情况下，从64，128，256，512，768，1024，1280，1518八次测试的吞吐量为100，满足要求

　　测试类型：时延测试

　　源工作站标识：192.168.0.18 源工作站名称：FRSCOPE050A68

　　目标工作站标识：192.168.0.19 目标工作站名称：N/A

　　在带宽测试基准值为35M的情况下，从64，128，256，512，768，1024，1280，1518八次时延测试的结果在3毫秒-5毫秒，满足要求。

　　测试类型：丢包率

　　源工作站标识：192.168.0.18 源工作站名称：FRSCOPE050A68

　　目标工作站标识：192.168.0.19 目标工作站名称：N/A

　　在不同负荷情况下从100M到10M，步长为10M的情况下从64，128，256，512字节测试丢包率。从测试结果来看，在流量为100M的情况下，丢包率为63.4%，约有36.6M数据通过，符合目前34M带宽要求，在流量为40M时略有丢包，在30M以下时之间，丢包率为0。满足要求。

　　测试类型：背靠背测试

　　源工作站标识：192.168.0.18 源工作站名称：FRSCOPE050A68

　　目标工作站标识：192.168.0.19 目标工作站名称：N/A

　　测试了64字节的背靠背测试，测试结果未丢包。满足要求。

　　通过本次测试，使用Agilent的网络性能分析仪FrameScope350对华为的MSTP设备分别加VLAN标记和未加VLAN标记时的两种情况进行测试，目前该省电信提供的MSTP设备完全满足吞吐量、时延、丢包率、背靠背测试指标。

　　附： MSTP数据维护测试手持表—FrameScope Pro 特点

　　FrameScope Pro是安捷伦科技针对MSTP以太网现场测试要求而提供的一款手持仪表。具备以太网性能和网线质量认证二方面的测试功能，仪表真彩大屏幕显示，触摸屏操作，图形化界面可以使用户轻松掌握仪表的各项功能，是广大MSTP验收和维护工程师测试设备和系统性能得力工具。

　　1）小巧便携，全中文操作界面和在线帮助，简便易用。

　　2）该仪表全面支持RFC 2544测试，具有100％流量发生功能，可测试MSTP设备和以太网通道端到端的传输性能，包括丟包/丟包率，时延，吞吐量。

　　3）仪表具备网络健康性检查的能力，可以测试网络在重载情况下的性能，网络监视包括网络信息量、误帧率统计、利用率分析等。

　　4）仪表具备丰富的网络测试工具，包括Ping、TraceRoute、MAC环回时延、SNMP查询、流量发生，定位HUB和交换机端口。

　　５）可通过Web浏览器实现远程控制仪表，并访问仪表RFC 2544的各项测试结果，使得结果的查看和打印都非常方便。