實驗十二

使用SmartBits測試Layer 3 Switch

教師：

助教：

2000/5/31High Speed Network Lab.

Department of Computer Information Science, NCTU

內容• 前言• 設備• 背景

• 設定測試軟體與SmartBits的連線• 啟動SmartBits與測試軟體• 連接SmartBits與待測物• 本次實驗的各項測試說明

• 實驗方法• 參考文件

前言前言前言前言

• 為什麼需要測試– 功能正確性– 效能高低

• 測試方向• 測試方式

– Fully Meshed

– Many-to-One

– One-to-Many

設備-搭配SmartBits的軟體

軟體名稱 功能

SmartFlow 專為SmartBits所寫的flow測試軟體。主要測試項目有四項，分別為Fram lost test、Latency test、Latency distribution test和Latency snapshot test等。

SmartMulticastIP

用來測試switch或router的IP multicast performance。其主要設計的根據為RFC2432（測試名詞的定義與其用法）和IGMP version1、2。

設備-本實驗使用之硬體廠商 型號 網路

介面Port個數

測試機架(SmartBits 2000 多埠測試儀)

NetComSystems

SmartBits 2000 Ethernet ML7710*4

受測乙太交換器

3Com CoreBuilder3500

Ethernet 100Mbps*6 1Gbps*1

Intel Express550T Ethernet 100Mbps*8

背景 - 什麼是SmartBits

• SmartBits 2000為一機架– 支援Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, ATM

and Frame Relay等等的網路架構

• 使用多個埠的封包輸入與截取• 產生wire-speed的大量封包• 由硬體產生的封包pattern形態確實• 提供可自行設計測試項目之方案

背景 - 設定測試軟體與SmartBits的連線

• 將通訊埠連接線確實接在SmartBits的『CONSOLE』接頭與個人電腦上面的通訊埠接頭即可(如COM1)

背景 - 啟動SmartBits與測試軟體

• 開啟電源→面板上『LINK』燈號先亮起而後熄滅→啟動完畢• 執行測試軟體

• 設定測試軟體的連線方式：執行軟體內的[MENU]→[Options]→[Comm. SetUp]，設定連線的通訊埠及速度

• 與SmartBits連線：執行軟體內的[MENU]→[Actions]→[Connect]

背景 - 連接SmartBits與待測物

• 接線作法請參考實驗十：區域網路佈線、軟體設定實驗手冊

• 最多一次測試四個埠

• SmartBits必須由左至右照順序和switch對應連接

正確連接 錯誤連接

背景 – 交換器設定

VLAN name

Network address

IP interface

Subnet mask

VLAN tag

V1 192.1.1.0 192.1.1.1 255.255.255.0

None

V2 192.1.2.0 192.1.1.1 255.255.255.0

None

V3 192.1.3.0 192.1.1.1 255.255.255.0

None

V4 192.1.4.0 192.1.1.1 255.255.255.0

None

另外我們必須要將switch裡的IGMP和DVMRP等protocol 啟動，如此方能支援Multicast的功能。

背景 – 測試環境介紹(1/2)

HubTraffic Geneaor

Traffic Geneaor

Traffic Geneaor

Traffic Geneaor

192.1.4.50

192.1.3.50

192.1.2.50

192.1.1.50

圖一 SmartFlow測試環境

背景 – 測試環境介紹(2/2)

SwitchTransmitter

Non Member

Memb

Member

192.1.1.1

192.1.2.1

192.1.3.1

MulticastTraffic

Unicast traffic

圖二 SmartMulticastIP測試環境

背景 – 測試環境介紹(2/2)

Switch

192.1.1.50(Client)

192.1.3.50(Client)

192.1.2.50(Client)

192.1.4.50(Client)

192.1.1.1(Gateway)

192.1.4.1(Gateway)

192.1.3.1(Gateway)

192.1.2.1(Gateway)

SmartBits

SwitchSmartBits

Multicast Traffic(Transmiter)

192.1.2.1(member receiver)

192.1.3.1(member receiver)

192.1.4.1(non member receiver)

192.1.1.1

圖三 SmartFlow實際測試環境

圖四 SmartMulticastIP實際測試環境

背景 – 各項測試說明 (1/4)

測出在不同load下，frame的delay latency。

測試DUT處理封包的能力。在測試過程中將逐漸增加traffic的數量直 到 wire-speed (100%)。

目的

1. Load (%)2. 2. Average latency. 3. Maximumlatency

4. 4. Minimum latency5. Frames received

1. Load (%)2. Packets sent3. Packet received4. Packets lost5. Lost packets (%)

重要輸出結果 方法名稱

1. Fully meshed(兩兩互相傳送packet) 2. Many-to-one (1,2,3->4)

Frame lost test

1. Fully meshed3. Many-to-one

Latency test

SmartFlow

背景 – 各項測試說明 (2/4)

顯示在不同load下每個frame的behavior。

顯示在不同 load下 latency的分佈狀況。

目的

1. 每個frame的latency

1. Load (%)2. 各個時間區塊中frame的分佈情形。

重要輸出結果 方法名稱

1. Fully meshed(兩兩互相傳送packet) 2. Many-to-one (1,2,3->4)

Latency distribution test

1. Fully meshed2. Many-to-one

Latency snapshot test

SmartFlow

背景 – 各項測試說明 (3/4)

測試multicast group的數目對switch 效能之影響。

測試當multicast和unicast的traffic同時存在時，DUT的throughput為何。transmitter送multicast traffic，而member receiver則互送unicast traffic)。

目的

1. Load (%)2. Total frames sent3. Total frames

received4. Lost percentage

1. Frame size2. Load (%)3. Transmission Rate 4. Total frame sent5. Total frame

delivered6. Total frame lost7. Lost percentage8. Unexpected frames

Frame received

重要輸出結果 方法名稱

1.必須確實知道各個設定的意義。

2.找出在包含兩種封包的測試環境下，而沒有 frame loss時 的 最 大transmission rate (即可容忍之最大load)3.同上，但只包含multicast的封包。

Mixed class throughput

1. 逐次增加group的數目。

Scaled group forwarding

SmartMulticastIP

背景 – 各項測試說明 (4/4)

測試DUT轉送multicast traffic的能力；亦可把結果作為系統升級時的參考(如ram的多寡對forwarding的影響)。

目的

1. Transmitted frames2. Lost frames3. Average latency4. Received frames5. The time the 1st

frame was received by a specific port6. The time the last frame was received by a specific port

重要輸出結果 方法名稱

1. 找出在包含兩種封包的測試環境下，而沒有 frame loss時 最 大 的transmission rate (即可容忍之最大load)2 .用稍小於”1”的結果作為load的參數並執行測試。

Forwarding latency

SmartMulticastIP

背景 – 各項測試說明 (4/4)

測試client欲加入(離開 ) multicast group的時間。Join：從host送出Join request到接收第一個multicast frame的時間差。Leave：從送出leave request到接收最後一個frame的時間差。

目的

1. 1. Received rate

2. 2. Frames received

3. 3. Number of groups

4. Latency type

重要輸出結果 方法名稱

逐次增加group的數目。

IGMP Join/LeaveLatency test

SmartMulticastIP

實驗方法• 設定測試軟體與設定測試軟體與設定測試軟體與設定測試軟體與SmartBits的連線的連線的連線的連線

• 啟動啟動啟動啟動SmartBits與測試軟體與測試軟體與測試軟體與測試軟體

• 連接連接連接連接SmartBits與待測物與待測物與待測物與待測物

• 使用測試軟體依不同項目個別測試使用測試軟體依不同項目個別測試使用測試軟體依不同項目個別測試使用測試軟體依不同項目個別測試

– 設定測試埠連結– 參數設定– 執行測試及結果收集、統計

參考文件

• [1] WWW of Netcom systems, “http://www.netcomsystems.com/”.

• [2] SmartFlow1.00, SmartMulticastIP1.10 UserGuide, JUNE 1999.

• [3] S. Bradner, “Benchmarking Terminology for Network

• Interconnection Devices”, RFC 1242, July 1991.

• [4] S. Bradner, J. McQuaid, “Benchmarking Methodology for Network

• Interconnect Devices”, RFC 1944, May 1996.

• [5] R. Mandeville, ”Benchmarking Terminology for LAN switching

• Devices”, RFC2285, Feb 1998.

• [6] W. Fenner, ”Internet Group Management Protocol, Version2”,

• RFC2236, Nov 1997.

• [7]Dave Kosiur, “IP Multicasting”, Wiley, 1998.