专利名称：以太网交换机的整机测试系统及方法
技术领域：
本发明涉及以太网交换机测试技术，特别涉及共享式VLAN(Virtual Local Area Network，即虚拟局域网)学习的以太网交换机的整机测试方法。
背景技术：
以太网交换机作为各种网络中的接入设备，是保证整个网络性能的重要支撑。随着技术的发展，对以太网交换机的整机性能和可靠性提出了更高要求，不仅要求以太网交换机在端口间都能进行线速转发；而且在整机满负载、端口间线速转发的条件下，以太网交换机也能经受各种外部环境的考验，比如恶劣的气候环境、机械环境、EMC等。对以太网交换机的整机测试中，通常利用IXIA、smartbits, testcenter等网络测试仪模拟实际网络中的用户，发送数据报文，通过以太网交换机转发后回到网络测试仪，网络测试仪通过比较被以太网交换机转发后接收到的数据报文与之前发送的数据报文是否相等、一致等，以此判断以太网交换机的整机性能。在以太网交换机的整机测试中，通常采用的测试方法是将被测交换机的其中两个测试端口与网络测试仪的两个端口相连；将其余端口用网线或者光纤两两配对相连，再将任意两个端口为一组配置为同一个VLAN，并且所有测试端口只属于一个VLAN。网络测试仪的两个端口模拟实际网络中的用户，同时发送和接收数据报文，网络测试仪通过比较对端端口发送的数据报文是否与本端端口接收到的数据报文一致、相等，以此判断被测交换机的整机转发性能。目前通用的独立式VLAN学习以太网交换机整机测试系统连接示意图举例如
图1 所示，图中以一个8个口的以太网交换机作为例子，实线表示被测交换机各个端口的连接方式以及与网络测试仪端口的连接方式；虚线表示被测交换机各个端口间VLAN的划分方式。网络测试仪的端口 1发出测试数据流1，进入被测交换机的端口 1，测试数据流在VLANl 中转发后，从被测交换机的端口 2发出；被测交换机的端口 2和端口 3物理上直接相连，测试数据流1进入被测交换机的端口 3，并在VLAN2中转发后，再从被测交换机的端口 4发出； 而被测交换机的端口 4和端口 5物理上直接相连，测试数据流1就进入被测交换机的端口 5，并在VLAN3中转发后，就从被测交换机的端口 6发出；被测交换机的端口 6和端口 7物理上又直接相连的，测试数据流1就进入被测交换机的端口 7，同时在VLAN4中转发后，从被测交换机的端口 8发出；被测交换机的端口 8和网络测试仪的端口 2直接相连，测试数据流1 就被网络测试仪的端口 2接收。由上可知，网络测试仪的端口 1发出的测试数据流1经过被测交换机的多次转发后，最后被网络测试仪的端口 2所接收，网络测试仪通过比较端口 1 发出的数据与端口 2接收的数据是否相等、一致，以此判定被测交换机的转发性能。另外， 图1中的测试数据流2从网络测试的端口 2发出，按照上面描述的相反方向，通过被测交换机进行数据转发，最后被网络测试仪的端口 1所接收；网络测试仪通过比较端口 2发出的数据与端口 1接收到的数据是否相等、一致，得出测试结果。实际测试时，网络测试仪的端口 1 和端口 2会将测试数据流1和测试数据流2同时发出，那么被测交换机的所有端口就同时在接收和发送数据，处于全双工的工作模式。如果采用图1中的方法进行交换机的整机测试，需要有一个前提条件是被测交换机是独立式VLAN学习的交换机。独立式VLAN学习的交换机查询MAC(Media Access Control,即介质接入控制)地址表是以“目的MAC+VLAN ID (VLAN identity,即VLAN号)，， 作为索引，即交换机在查询MAC地址表时，不仅MAC地址需要在MAC地址表中匹配，而且相应的VLAN ID也需要匹配，否则就会在MAC地址表中重新添加一行新条目。而共享式VLAN 学习的交换机查询MAC地址表只以“目的MAC”作为索引，只要MAC地址在MAC地址表中匹配，无论VLAN ID是否匹配，交换机就会将之前已经存在的MAC地址表项覆盖。换句话说， 独立式VLAN学习的交换机中，同一个MAC地址可以出现在不同的VLAN中，相当于每个VLAN 都有自己独立的MAC地址表；而对于共享式VLAN学习的交换机，即使处于不同的VLAN，MAC 地址表中的所有MAC地址也必须是唯一的，相当于MAC地址表是所有VLAN共享使用的。按照图1中的组网环境示例，由于独立式VLAN学习的交换机和共享式VLAN学习的交换机MAC地址查询中使用了不同的索引，其学习到的MAC地址表项也会完全不同。当网络测试仪的端口 1以源MAC为A，目的MAC为B发出测试数据流1，经过独立式VLAN学习的交换机转发后，测试数据流1在到达网络测试仪的端口 2时，总共会学习到如表1的MAC 地址表项表1 独立式VLAN学习的以太网交换机测试时学习到的MAC地址表项
权利要求
1.以太网交换机的整机测试系统，包括网络测试仪及被测交换机，所述网络测试仪包括至少两个端口，所述被测交换机包括2η个端口，η为大于等于1的整数，其特征在于，所述系统还包括辅助测试设备，所述辅助测试设备包括至少2η个三层接口 ；所述网络测试仪的第一端口与被测交换机的任意一个端口连接，网络测试仪的第二端口与辅助测试设备的任意一个三层接口连接，被测交换机的其它端口与辅助测试设备的其它三层接口任意一对一连接；所述被测交换机上创建有η个虚拟局域网VLAN，将任意的两个端口作为一组分别依次添加到各个VLAN中，每一个端口只能添加到一个VLAN中，一个VLAN中只能添加一组端口 ；所述辅助测试设备上创建有η个虚拟路由转发VRF，将任意的两个三层接口作为一组分别依次添加到各个VRF中；所述各个VRF内部配置有静态路由，用于建立测试数据流从网络测试仪的第一端口发出，经过被测设备的所有端口以及辅助测试设备的所有三层接口到达网络测试仪的第二端口的转发路径，以及用于建立测试数据流从网络测试仪的第二端口发出，经过被测设备的所有端口以及辅助测试设备的所有三层接口到达网络测试仪的第一端口的转发路径。
2.如权利要求1所述以太网交换机的整机测试系统，其特征在于，所述辅助测试设备的每一个三层接口都配置一个唯一的MAC地址。
3.如权利要求1或2所述以太网交换机的整机测试系统，其特征在于，所述各个VRF内部配置有静态路由是指被测设备中直接连接所述第一端口的端口所在VLAN的另外一个端口连接的三层接口所在的VRF，配置一条目的网段为所述第二端口所在的网段，下一跳地址为所述VRF的另外一个三层接口连接的被测交换机的端口所在VLAN的另一个端口连接的三层接口的IP地址；辅助测试设备中直接连接所述第二端口的三层接口所在的VRF，配置一条目的网段为所述第一端口所在的网段，下一跳地址为所述VRF的另外一个三层接口直接连接的被测交换机的端口所在VLAN的另一个端口连接的三层接口的IP地址；其余每个VRF都配置两条静态路由，两条静态路由的目的网段分别为网络测试仪的第一端口和第二端口所在的网段，两条静态路由的下一跳地址分别为与该VRF中的靠近目的端口的三层接口连接的被测交换机的端口所在VLAN的另一个端口连接的三层接口的IP地址。
4.如权利要求3所述以太网交换机的整机测试系统，其特征在于，所述辅助测试设备各个三层接口的最大速率不能小于被测交换机的各端口最大速率。
5.如权利要求4所述以太网交换机的整机测试系统，其特征在于，所述网络测试仪的第一端口配置的默认网关地址为，其直接连接的被测设备的端口所在VLAN的另外一个端口连接的三层接口的IP地址；所述网络测试仪的第二端口配置的默认网关地址为，其直接连接的辅助测试设备的三层接口的IP地址。
6.如权利要求4所述以太网交换机的整机测试系统，其特征在于，所述辅助测试设备不限于一台，所有辅助测试设备的三层接口的总数大于等于被测设备的端口总数。
7.以太网交换机的整机测试方法，其特征在于，包括以下步骤a.将网络测试仪的第一端口与被测交换机的任意一个端口连接，将网络测试仪的第二端口与辅助测试设备的任意一个三层接口连接，并将被测交换机的其它端口与辅助测试设备的其它三层接口任意一对一连接；b.在被测交换机上创建η个VLAN，将任意的两个端口作为一组分别依次添加到各个 VLAN中，每一个端口只能添加到一个VLAN中，一个VLAN中只能添加一组端口 ；c.在辅助测试设备上创建有η个VRF，将任意的两个三层接口作为一组分别依次添加到各个VRF中；d.在各个VRF内部配置静态路由，用于建立测试数据流从网络测试仪的第一端口或第二端口发出，经过被测设备的所有端口以及辅助测试设备的所有三层接口到达网络测试第二端口或第一端口的转发路径；e.执行被测设备的整机测试时，测试数据流从网络测试仪的第一端口和或第二端口发出，经过被测设备的所有端口以及辅助测试设备的所有三层接口到达网络测试仪的第二端口和或第一端口。
8.如权利要求7所述以太网交换机的整机测试方法，其特征在于，在步骤e之前，还包括如下步骤为所述辅助测试设备的每一个三层接口都配置一个唯一的MAC地址；为所述网络测试仪的第一端口配置默认网关，为其直接连接的被测设备的端口所在 VLAN的另外一个端口连接的三层接口的IP地址；为所述网络测试仪的第二端口配置默认网关，为其直接连接的辅助测试设备的三层接口的IP地址。
9.如权利要求7或8所述以太网交换机的整机测试方法，其特征在于，步骤d中，所述在各个VRF内部配置静态路由的具体步骤如下dl.在辅助测试设备中直接连接所述第二端口的三层接口所在VRF中，配置一条目的网段为所述第一端口所在的网段，下一跳地址为所述VRF的另外一个三层接口直接连接的被测交换机的端口所在VLAN的另一个端口连接的三层接口的IP地址；d2.在被测设备中直接连接所述第一端口的端口所在VLAN的另外一个端口连接的三层接口所在VRF中，配置一条目的网段为所述第二端口所在的网段，下一跳地址为所述VRF 的另外一个三层接口连接的被测交换机的端口所在VLAN的另一个端口连接的三层接口的 IP地址；d3.在其余每个VRF中都配置两条静态路由，两条静态路由的目的网段分别为网络测试仪的第一端口和第二端口所在的网段，两条静态路由的下一跳地址分别为与该VRF中靠近目的端口的三层接口连接的被测交换机的端口所在VLAN的另一个端口连接的三层接口的IP地址。
10.如权利要求9所述以太网交换机的整机测试方法，其特征在于，步骤e中，在执行被测设备的整机测试时，所述辅助测试设备各个三层接口的最大速率不能小于被测交换机的各端口最大速率。
全文摘要
本发明涉及以太网交换机测试。本发明解决了现有网络测试仪无法提供充裕的测试端口，导致共享式VLAN学习的以太网交换机整机测试效率低下的问题，提供了一种以太网交换机的整机测试系统及方法，其技术方案可概括为将网络测试仪的第一端口与被测交换机的任意一个端口连接，网络测试仪的第二端口与辅助测试设备的任意一个三层接口连接，被测交换机的其它端口与辅助测试设备的其它三层接口任意一对一之间连接组成。本发明的有益效果是提高共享式VLAN学习的以太网交换机的测试效率，适用于共享式VLAN学习的以太网交换机的测试。
文档编号H04L12/26GK102355377SQ20111018168
公开日2012年2月15日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者王澳, 范和敏 申请人:迈普通信技术股份有限公司