打卡10個2-3層網絡測試指標
在網絡基礎設施中，路由器和交換機是核心設備，它們的性能和穩(wěn)定性直接影響著網絡的運行效率及安全。為了確保路由器和交換機在網絡中的高效穩(wěn)定運行，需要對它們進行嚴格的測試。本文將介紹10個路由器和交換機常見的二三層測試指標。
本文主要內容介紹：
吞吐量（Throughput）
丟包（Frame Loss）
時延（Latency）
背靠背性能（Back-to-Back）
抖動（Jitter）
誤碼率（Bit Error Rate）
路由表容量（Routing Capacity）
MAC 表容量 （MAC Capacity）
QoS功能（Quality of Service）
轉發(fā)性能穩(wěn)定性（Stability of Forwarding）
??????????1.吞吐量（Throughput）
--定義：指被測試設備或系統在不丟包的情況下，能夠達到的最大數據轉發(fā)速率。
--測試方法?：在測試設置規(guī)定的時間段內，以全線速度或規(guī)定的速率及幀長生成業(yè)務流量，測量被測試設備或系統能夠處理的最大數據量。Spirent TestCenter支持在各種場景下的吞吐量測試，其RFC-2544以及Asymmetric Performance Test Wmatchizard測試向導，能夠快速創(chuàng)建測試套件，進行測試并完輸出測試報告。
--Spirent TestCenter相關界面：
圖1：RFC-2544吞吐量測試
圖2：非對稱（Asymmetric）吞吐量測試
吞吐測試主要是確定被測試對象的數據處理能力，包括數據的輸入、處理和輸出速度。通過吞吐測試，可以了解系統在不同負載下的性能表現，為系統的優(yōu)化、擴容和性能評估提供依據。
2.丟包（Frame Loss）
--定義：衡量在穩(wěn)定高負載狀態(tài)下情況下沒有能夠轉發(fā)的幀的比例。
--測試方法：在規(guī)定時間內生成 100% 的負載（或按測試自定義設置 ），測試結束時報告被丟棄的數據包百分比。
--Spirent TestCenter相關界面：
圖3：RFC-2544 丟包率測試
圖4：非對稱（Asymmetric）丟包率測試
丟包率測試主要是檢測在數據傳輸過程中，數據包丟失的情況。通過測量丟包率，可以了解網絡的穩(wěn)定性、可靠性和質量。如果丟包率過高，會導致網絡應用出現卡頓、延遲、數據不完整等問題。
3.時延（Latency）
--定義：數據包從發(fā)送端傳輸到接收端所需的時間，包括發(fā)送時延、傳播時延、處理時延和排隊時延。
--測試方法：測量在指定負載/幀長等條件下，數據包通過被測系統所需的時間。使用Spirent TestCenter，能夠準去的輸出報告，支持平均延遲、最小延遲、最大延遲、延遲分布等。
--Spirent Testcenter相關界面：
圖5：RFC-2544時延測試測試
圖6：非對稱（Asymmetric）時延測試
圖7：流視圖時延結果
時延測試主要是評估網絡、系統或設備的響應速度和性能。低時延對于實時性要求高的應用（如在線游戲、視頻會議、金融交易等）至關重要，時延測試可以幫助確定系統是否能夠滿足這些應用的需求。
4.背靠背性能（Back-to-Back）
--定義：通過以最大幀速率發(fā)送突發(fā)傳輸流，并測量無包丟失時的最所能處理的最大包數。
--測試方法：在全負載條件下生成突發(fā)傳輸流，逐步增加突發(fā)長度，直到出現包丟失為止，通過二分搜索法查找無包丟失時的最大突發(fā)長度。
--Spirent TestCenter相關界面：
圖8：RFC-2544 Bak to Back測試
背靠背測試主要用于檢驗網絡設備或系統在短時間內處理大量突發(fā)數據的能力。它模擬實際應用中可能出現的突發(fā)流量情況，以評估設備或系統在極端負載下的性能表現和穩(wěn)定性。對于能滿足線速發(fā)送的設備或網絡，該測試意義不大。
5.抖動（Jitter）
--定義：由于網絡上變動，排隊時延等原因造成的數據包到達時間間隔不統一的現象。
--測試方法：測量數據包到達時間間隔的變化情況，評估網絡傳輸的穩(wěn)定性。
--Spirent TestCenter相關界面
圖9：流結果視圖抖動結果
抖動測試主要是檢測數據傳輸過程中時間延遲的變化情況。抖動會影響實時性要求高的應用，如語音通話、視頻會議和在線游戲等，可能導致聲音或圖像的不連貫、卡頓等問題。通過抖動測試，可以確定系統的抖動程度，以便采取相應的措施來減少抖動，提高系統性能。
6.誤碼率（Bit Error Rate）
--定義：確定在路由器傳輸數據過程中出現錯誤比特的比例。
--測試方法：在測試期間，統計誤碼幀數量，并計算其占總數據幀的比例。Spirent TestCenter流支持 PRBS23 模式的Payload填充，可對每條留進行統計計算相應的誤碼率。
--Spirent TestCenter相關界面：
圖10：設置Payload的為PRBS模式
圖11：流視圖PRBS error結果查看
誤碼率反映了路由器的信號傳輸可靠性和穩(wěn)定性，對于保證數據的準確傳輸至關重要。如果誤碼率過高，可能會導致數據丟失、傳輸錯誤，影響網絡應用的性能。
7.路由表容量（Routing Capacity）
--定義：主要是確定路由器設備能夠存儲和處理的路由表項數量。
--方法：通過 BGP 等協議向路由器注入大量路由條目，測試路由器能夠處理的最大路由表容量及其對性能的影響。Spirent TestCenter能夠模擬大量的不同類型路由信息，滿足對路由構建的需要。
--Spirent TestCenter相關界面：
圖12：快速生成BGP路由
隨著網絡規(guī)模的不斷擴大和復雜性的增加，路由器需要處理大量的路由信息。通過測試路由表容量，可以了解路由器在不同網絡環(huán)境下的性能表現和可擴展性。
8.MAC表容量（MAC Capacity）
--定義：用于評估網絡設備（如交換機、路由器等）存儲和管理 MAC 地址能力。
--方法：使用測試工具模擬大量 MAC 地址的學習過程，記錄交換機能夠存儲的最大 MAC 表容量。
Spirent TestCenter擁有完整的RFC2889測試套件，MAC 表容量測試是其重要測試之一能夠快速創(chuàng)建并測試，輸出結果報告。
--Spirent TestCenter相關界面：
圖13：RFC-2889 MAC表容量測試
測試主要是確定設備能夠存儲的 MAC 地址數量上限，以及在接近或達到這個上限時設備的性能表現。MAC 表容量對于網絡設備的性能和穩(wěn)定性至關重要，因為它直接影響設備在網絡中的數據轉發(fā)效率和準確性。
9.Qos功能（Quality of Service）
--定義：QoS（服務質量）功能測試是評估網絡設備或系統在不同網絡條件下保障特定服務質量。
--方法: 使用特定的流量生成工具，生成不同類別的流量，例如基于 Vlan、IP 地址、端口號、協議類型，IP DSCP等進行分類，測量不同流量在網絡中的傳輸延遲和抖動，丟包等情況。
--Spirent TestCenter相關界面：
圖14：DSCP設置
QoS 功能測試是確保網絡能夠提供可靠、高效服務質量的重要手段。通過科學的測試方法和全面的結果分析，可以發(fā)現網絡中的問題，優(yōu)化網絡。
10.轉發(fā)性能穩(wěn)定性（Stability of Forwarding）
--定義：測試設備在長時間運行和高負載條件下的轉發(fā)性能穩(wěn)定性。
--方法：通過長時間運行測試工具，持續(xù)發(fā)送數據包并監(jiān)測設備的轉發(fā)性能。記錄并分析性能波動情況，評估設備的穩(wěn)定性。
--Spirent TestCenter可以常見大規(guī)模協議，大規(guī)模端口，大規(guī)模流量下長期穩(wěn)定運行完成長時間測試，驗證測試設備或網絡的穩(wěn)定性。
--Spirent TestCenter相關界面：
圖15：多端口長時間大流量穩(wěn)定性測試
本測試主要是確定網絡設備在持續(xù)運行狀態(tài)下，能夠保持穩(wěn)定的轉發(fā)性能，不會出現性能下降、丟包、延遲增加等問題。確保設備能夠滿足實際網絡環(huán)境中長時間、高負荷的數據轉發(fā)需求。