RFC2899廣播幀轉發測試實操（信而泰原創文章）
一、簡介
RFC 2889為LAN交換設備的基準測試提供了方法學，它將RFC 2544中為網絡互聯設備基準測試所定義的方法學擴展到了交換設備，提供了交換機轉發性能（Forwarding Performance）、擁塞控制（Congestion Control）、延遲（Latency）、地址處理（Address Handling）和錯誤過濾（Error Filtering）等基準測試的方法說明。除去備忘錄狀態、介紹、要求以及后面的安全機制、參考文獻等輔助性說明外，RFC 2889的核心內容分別為測試設置、幀格式與長度和基準測試3大部分。
基準測試是RFC 2889的最主要內容，它從測試目標、參數設置、測試過程、測量方法和測試報告格式等方面，詳細描述了下列10個針對局域網交換設備的基準測試：
· 全網狀互連條件下的吞吐量、丟幀率和轉發速率（Fully Meshed Throughput, Frame Loss and Forwarding Rates）；
· 部分網狀互連條件下的一對多/多對一（Partially Meshed One-To-Many/Many-To-One）；
· 部分互連的多個設備（Partially Meshed Multiple Devices）；
· 部分網狀互連條件下的單向通信流量（Partially Meshed Unidirectional Traffic）；
· 擁塞控制（Congestion Control）；
· 轉發壓力和最大轉發速率（Forward Pressure Maximum Forwarding Rate）；
· 地址緩沖容量（Address Caching Capacity）；
· 地址學習速率（Address Learning Rate）；
· 錯誤幀過濾（Errored Frame Filtering）；
· 廣播幀轉發和時延（Broadcast Frame Forwarding and Latency）。
接下來將為您演示使用BigTao-V網絡測試儀進行廣播幀轉發測試（吞吐量測試）
廣播幀轉發概述
廣播幀轉發測試
· 主要測試交換設備的吞吐量；
· 和RFC2544吞吐量測試類似, 只是報文類型是廣播。
吞吐量介紹
· 吞吐量, 吞吐率, throughput；
· 在RFC1242中提出；
· 它評估網絡設備性能的首要指標。
吞吐量定義
· 在設備沒有丟幀的情況下, 最大的轉發速率；
· 通常使用每秒鐘通過的最大的數據包數(PPS/FPS)或者bit數來衡量(bit/s, Kbit/s, Mbit/s,Gbit/s…) 。
廣播幀轉發測試（吞吐量）
廣播報文
· 目的MAC為全FF(FF:FF:FF:FF:FF:FF)；
· 交換機收到一個廣播報文以后, 會從 所有UP的端口(同一VLAN)發送出去。
為什么測試廣播吞吐量
· 二層網絡中, 存在大量的廣播報文；
· 交換機作為二層網絡的主力設備, 需要處理大量的廣播報文；
· 測量交換機對廣播報文的轉發吞吐量, 具有非常重要的意義。
測試方法
廣播幀轉發（吞吐量）幀長選擇
幀長選擇
· RFC 2889建議7個值；
· 分別為64,128,256,512,1024,1280和1518字節。
為啥選擇這7個值
· 最小64Bytes: 以太網的特性(CSMA/CD)決定；
· 128,256,512,1024,1280 都是設備處理最容易出錯的值；
· 最大1518Bytes:以太網發展初期, 受當時技術的限制。
廣播幀轉發(吞吐量) 二分法查找
吞吐量
· 二分法自動查找。
查找思路
· 在測試中以一定速率發送一定數量的幀，并統計DUT轉發的幀；
· 如果發送的幀與接收的幀數量相等，那么就將發送速率提高并重新測試；
· 如果接收幀少于發送幀, 則需要降低發送速率重新測試；
· RFC2544使用二分法自動查找吞吐量。
查找算法: 二分法
· 初始速率：第一次測試使用的速率；
· 最小速率：當測試不通過且當前速率等于最小速率時，不再降速測試 ；
· 最大速率：當測試通過且當前速率等于最大速率時，不再增速測試 ；
· 速率精度：當相鄰兩次速率小于精度, 測試就停止。
廣播幀轉發（吞吐量）二分法舉例
· 第1次測試儀以50%的速率發送frame
· 如果沒有丟包, 第2次以75%的速率發送frame
75=50+(100-50)/2
· 如果有丟包, 第3次以62.5的速率發送frame
62.5=50+(75-50)/2
· 如果沒有丟包, 第4次以68.75的速率發送frame
68.75=62.5+(75-62.5)/2
二、測試說明
廣播幀轉發測試 拓撲
端口數量
· 1個發送端口
· 1個或多個接收端口
· 本例中有3個接收端口
拓撲說明
· DUT的4個端口在同一個VLAN
· 測試儀Port1發送廣播報文
· DUT將廣播報文復制3份,從3個端口發送出去
· 測試儀Port/2/3/4接收廣播報文
DUT配置
以思科C3750交換機為例
· 為了防止干擾, 將4個與測試儀相連的端口配置在一個VLAN里；
· 其它保持默認。
!
interface GigabitEthernet1/0/1
switchport access vlan 20
switchport mode access
!
interface GigabitEthernet1/0/2
switchport access vlan 20
switchport mode access
!
interface GigabitEthernet1/0/3
switchport access vlan 20
switchport mode access
!
interface GigabitEthernet1/0/4
switchport access vlan 20
switchport mode access
!
廣播幀轉發測試 流程
1. 添加機框
2. 占用端口
3. 選擇向導
4. 選擇廣播幀轉發測試
5. 配置接口
6. 配置流量
7. 配置測試參數
8. 配置廣播幀轉發參數
9. 運行測試
10. 查看結果
11. 導出報告
準備工作: 添加機框
準備工作: 預約端口
三、測試配置
選擇向導
選擇RFC2889向導
選擇廣播幀轉發測試
測試項目
· 選擇廣播幀轉發測試
選擇端口
選擇端口
· 選擇參與測試的端口
配置接口
· 默認無接口
· 選擇添加接口
向導配置接口
· 一步一步根據需求填充
向導配置接口: VLAN等
· 根據場景決定是否添加
· 本例中不需要添加
配置MAC地址
· 可選 配置
· 默認即可, 也可以修改
向導接口配置結果
配置結果
· 創建4個Interface, 每個Port各一個
· 對于二層交換機來說, 只關注MAC地址
選擇接口
· 剛才配置的接口
· MAC/IP等 可修改
選擇流量模型
根據左側拓撲選擇
· 源端口為Port1
· 目的端口為Port2/3/4
配置 測試參數
時間
· 開始發送流量之前等待2秒
· 停止發送流量之后等待10秒
結果保存路徑
· 默認路徑
· 可以自己指定
時延類型
· 本測試項目不關注
啟用學習
· 是否進行二層學習
· 本例發送廣播報文, 不需要學習
配置 廣播幀轉發 參數
廣播幀轉發 關鍵參數說明
測試時間
· 默認60秒
測試次數
· 默認1次
· 可以配置多次, 取平均值
默認取7個特殊字節來測試
最小速率：當測試不通過且當前速率等于最小速率時，不再降速測試
最大速率：當測試通過且當前速率等于最大速率時，不再增速測試
初始速率：第一次測試使用的速率
速率精度：當相鄰兩次速率小于精度, 測試就停止
可丟包百分比：當丟包率小于閾值時, 也記為測試通過
自動生成Smart Script
Smart Scripts
· 根據配置自動生成Smart Scripts
· 從右側自動彈出
開始測試
點擊Start按鈕 自動 開始測試
四、測試報告
測試進度查看
· 消息界面里, 實時顯示當前測試的字節
· 預估進度
自動彈出Result Analyzer
結果分析
· 專業軟件
· 自動彈出
手工打開
· 自動安裝
· 打開結果
Result Analyzer結果分析
最理想結果
· 無任何丟包
· 吞吐量所有接收端口的理論值之和
· 本例3個接收端口, 則結果為3000M為理想值
結果查看
· 點擊RFC2889 匯總模板
· Forwarding Load(FPS)一列就代表廣播轉發速率
· 也可以查看后面的Mbps結果, 更直觀
結果分析
· 3個接收端口, 所以速率為單個端口3倍
· 3個端口都是使用二分法自動查找的結果
測試報告導出
導出格式
· HTML
結果定制
· 默認會保存所有測試內容
· 太過詳細
· 可以選擇匯總模板, 只保存匯總信息
測試報告內容
打開測試報告
· 查看廣播幀轉發速率: Forwarding Load(FPS)列
· 配置信息: 包含當前的測試配置信息
以上就是使用BigTao-V網絡測試儀進行廣播幀轉發測試（吞吐量測試）全部流程。
