RFC2889——擁塞控制測試


一、簡介

RFC 2889LAN交換設備的基准測試提供了方法學,它將RFC 2544中為網絡互聯設備基准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)等基准測試的方法說明。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、幀格式與長度和基准測試3大部分。

 

基准測試是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准測試:

 

· 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網絡測試儀進行擁塞控制測試。

 

 

 

 

二、擁塞控制概述

1.擁塞控制

擁塞控制測試項包含兩個測試內容

· 擁塞控制: 一個DUT是否執行擁塞控制(背壓/反壓)

· 列頭擁塞: 一個擁塞的端口是否會影響到另一個沒有擁塞的端口

 

擁塞

· 定義: 注入設備/網絡的報文過多, 超過設備/鏈路 的處理能力

· 后果: 部分報文會被丟棄, 則網絡中會重傳, 是的網絡有效吞吐量下降

 

擁塞控制

· 定義: 發生擁塞時, 控制進入設備/網絡的數據數量

· 技術:  IEEE802.3X Flow Control技術

 

Flow Control

· 在流量過載時, 通過發送Pause, 讓發送方降低發送速率

 

2.Flow Control

測試儀和DUT都啟用Flow Control

背壓/反壓

· Backpressure

· DUT的緩沖區滿以后, 處理不了測試儀發送的報文

· DUT給發送方(測試儀)發送Pause, 表示”報文太多, 已經處理不了了”(反壓)

· 測試儀收到Pause幀以后, 在特定時間內, 就會停止發送數據

· DUT處理完報文以后, 可以發送Pause, 讓測試儀恢復發送

· 當測試儀收到Pause幀以后, 就會恢復發送數據

 

 

3.列頭擁塞

· 每個輸入port都采用FIFO的機制來傳輸frames

· Input 端口隊列里的數字1,2,3,4分別表示需要轉發到output端口1,2,3,4

· 在一個clock cycle時間內, 1個隊列和第3個隊列都需要把frames從第4out port轉發, 假設switching fabric選擇的是第3個隊列里的frames, 則第1個隊列里的所有frames都不能被轉發, 包括那些被轉發給其它output端口的frames(例如ports 1,2,3)

· 后果: 擁塞端口對其非擁塞端口造成影響

 

 

二、測試說明

測試拓撲

測試端口

· 最少需要4個端口

· 測試端口數是4的倍數

 

 

 

預期結果

· 流量模型

· 端口1向端口3,4各發送50%流量

· 端口2向端口4發送100%流量

· 非擁塞端口: 端口3收到50%流量

· 擁塞端口: 端口4收到150%流量

預期結果

· 擁塞控制: 反壓生效, 擁塞端口不丟包

· 無列頭阻塞: 擁塞端口對非擁塞端口 無影響, 非擁塞端口不丟包

 

擁塞控制 測試流程

添加機框預約端口選擇向導選擇擁塞控制配置接口配置流量配置測試參數配置擁塞控制參數運行測試查看結果導出報告

 

准備工作: 添加機框

 

 

准備工作: 預約端口

 

啟用Flow Control

· 選擇所有端口

· 右鍵, 選擇配置端口

· Flow Control值為Enable

 

 

Switch配置

以華為交換機S5720為例

· 4個與測試儀相連的端口配置在一個VLAN

· 接口上啟用Flow-Control

 

配置VLAN

[HUAWEI]vlan 20

Info: This operation may take a few seconds.     Please wait for a moment...done.

 

4個端口都做如下配置

#-

interface GigabitEthernet0/0/1

 flow-control

 port link-type access

 port default vlan 20

#-

interface GigabitEthernet0/0/2

 flow-control

 port link-type access

 port default vlan 20

#-

 

#-

interface GigabitEthernet0/0/3           

 flow-control

 port link-type access

 port default vlan 20

#-

interface GigabitEthernet0/0/4

 flow-control

 port link-type access

 port default vlan 20

#-

 

 

三、測試配置

選擇向導

選擇RFC2889向導

 

 

選擇地址容量測試

測試項目

· 選擇 擁塞控制 測試

 

 

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

· 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

· 創建4Interface, 每個Port各一個

· 對於二層交換機來說, 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

· 傳輸端口1

· 傳輸端口2

· 非擁塞端口

· 擁塞端口

 

添加流量

· 端口1 50%  非擁塞

· 端口1 50%   擁塞

· 端口2 100% 擁塞

 

 

 

 

選擇測試參數

時間

· 開始發送流量之前等待2

· 停止發送流量之后等待10

 

結果保存路徑

· 默認路徑

· 可以自己指定

 

時延

· 本項測試不關注

 

啟用學習

· 二層學習

· 頻率可 自定義

 

 

 

 

配置 擁塞控制 參數

測試時長

· 默認1

· 默認60

 

負載

· 100%速率測試

· 使用最大速率

 

幀長度

· 默認取7個特殊字節來測試

 

 

 

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

· 預測花費時間

 

 

 

 

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

結果分析

· 點擊 匯總測試

· Head of Line Blocking一列為False表示沒有列頭擁塞, 結果正確

· BackPressure一列值為True表示擁塞控制生效, 結果正確

 

 

 

 

測試報告導出

導出格式

· PDF

· 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 列頭擁塞(Head of Line Blocking)

· 查看擁塞控制(Backpressure)

· 配置信息: 包含當前的測試配置信息

 

 

 

錯誤結果1

 

 

 

錯誤結果2


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