网络数据测试实践三步曲

帧中继链路测试

　　用户端安装好帧中继设备之后，需要进行一系列的基本测试，也就是通常意义上的开通测试。这些测试的主要目的是确保网络各项参数设置正确，电路的物理和逻辑性能合格，从而具备开通帧中继业务的条件。
　　测试物理线路的性能
　　物理线路的测试是帧中继开通测试的重要一环。按照图1所示接入测试仪，运行物理层测试。这项测试的主要目的有两个，一是测试当前物理线路和网络设备的相关信息，包括线路编码方式、帧结构、时钟、信号电平、连接设备类型等。通过测试，我们可以全面了解物理线路的基本情况。物理层测试的另外一个目的是验证线路的传输性能，主要测试误码率，同时检查网络传输设备对各种错误和告警的响应。这一测试需要在线路的远端进行物理环回。测试仪模拟生成二进制伪随机码，通过自发自收测试误码比率。测试时间应在15 分钟以上，严格进行线路验收测试时需要连续测试24小时。测试仪器对该项测试结果应显示Pass，并且没有告警。

 
图1 测试仪器介入示意图

测试帧中继层
在确保物理层没有问题之后，可进一步对帧中继层进行测试。此时，测试仪模拟用户端设备测试帧中继网络的参数指标，主要包括LMI测试、DLCI 列表等。
LMI（Local Management Interface）本地管理接口是帧中继网络设备和用户端设备进行连通性确认的一种协议，类似于以太网中站点和网络间连接脉冲的概念。LMI有多种不同类型，目前较为常见的有AnnexA、AnnexD、Original LMI、ITUx.36、Cisco等。
DLCI是数据链路连接识别符即是逻辑虚电路的标识，网络通过DLCI来识别不同的虚电路，DLCI的设置范围为0-1023。
通过测试可以明确帧中继网络一侧所采用的LMI 类型和所设置的DLCI列表以及各条逻辑电路的状态。LMI和DLCI测试的重点是要确保网络设备和用户端设备设置的一致性，确保网络设备和用户端设备采用兼容类型的LMI。

逻辑虚电路性能测试
　　完成了物理层和帧中继设置测试之后，基本上确保了帧中继物理和逻辑平台的可用性。此时需要针对这一虚电路进行性能测试。这一测试从原理上来说类似于物理层的误码率测试，只是在帧中继层的一条逻辑虚电路上进行的。用户需要指定虚电路的DLCI编号，设置发送数据的速率，并在电路的远端设置PVC 的环回。测试仪在指定PVC上模拟产生帧中继流量，测试下列参数：帧丢失率（小于<0.2%）、数据传输率(符合合同租用速率)、传输时延（小于 10ms）等。如果各项指标都合格，表明被测虚电路在测试时间内性能合格。如果某些指标不合格，需要进一步在端至端电路中间的各个转接点依次做环回测试，以定位故障点。
　　IP 层测试
　　帧中继网络只是为数据传输提供了一个平台。目前在该平台上传输的典型业务是基于IP 的应用。因此，在确保物理层和帧中继层没有问题之后，还应进行基本的IP 层测试，其中最常用的就是IP Ping 测试。IP Ping测试的结果将给出Ping丢失率，时延和相关错误信息。在此，逻辑虚电路对端的IP地址（如果已设置）是通过（ARP／RARP）方式获取的。实际上，帧中继的传输平台对IP 应用是透明的，所以对IP层其他更深入的测试方法都可以直接使用。
以上测试指标合格后，该帧中继链路即可投入使用。

　　测试案例
　　我们来看一下某商业银行2M帧中继链路的测试过程，网络拓扑见图2。
　　该银行的金海分理处通过16端口的PDH设备接入广电的机房B，连接ATM设备的2/3端口，银行总行以同样的方式接入机房A。将测试仪（本文以 FLUKE660帧中继测试仪为例）按图1所示接入网络中，也就是图2中商行总行的路由器前。在金海里分理处的路由器前进行物理打环。

 
图2 某商业银行网络拓扑图
 
图3 测试仪通讯软件窗口

打开测试仪电源，拨至自动测试档（自动测试档LMI类型会自动识别，其他参数均为默认值），然后按测试键，测试结果会显示在屏幕上。如果参数通过测试的显示为Pass，反之则显示Fail，我们可以对未通过测试的参数做进一步的测试，测试的结果可以保存到PC机上。将测试仪连接到PC机的串口上，打开Fluke.exe这个测试仪通讯软件，出现如图3对话框。
　　从图3显示的状态来看，测试仪已经和PC机通讯建立完成（连接建立完成右下角状态色为绿色，显示红色则没有建立连接），点击Upload Reports按钮，我们可以选择保存的格式（TXT或CSV格式），点击 Save As txt（如图4），选择保存文件的目录和文件名（如图5）。测试结果如表1。

 
图4 保存格式选择窗口

该表详细列出了各项测试参数及测试结果，工程可以正式启用了。

电路仿真链路测试

测试规范
　　电路仿真链路测试主要是E1的电路测试。使用仪器上的两对（TX／RX）接口，可完成对E1电路的收／发测试。测试的主要目的是确保网络各项参数正确，从而具备链路开通条件，要进行电路仿真链路测试。

E电路的检测：由于转换器设备支持E1电路透明传输数据，因此对E1电路品质有严格的要求。E1电路之间延迟最大不得超过8ms，E1电路的误码率不能高于10E-6。
　　E1接口参数：
　　速率：2.048Mbit/s
　　码型：HDB3码
　　阻抗：75Ω
　　接口特性：满足G.703标准
　　连接器：BNC（75Ω）
　　抖动特性：满足G.742和G.823标准
　　帧结构：非成帧结构
　　2.048Mbps测试：传输与信令能力应符合ITU G.821，G.826。
　　测试案例
　　某通讯公司电路仿真链路测试过程，拓扑图见图7。
　　话吧通过16端口的PDH设备接入广电的机房B，连接ATM设备的1/5端口，通讯公司以同样的方式接入机房A。将测试仪（本文以Agilent ProBER 2测试仪为例），在话吧程控交换机前进行物理打环。           

选择自动测试，观察显示屏右边的Sigloss、Alarm、Error指示灯必须是在熄灭状态，否则表示链路上有物理故障，测试是肯定通不过的。建议连续测试15分钟以上，以察看链路的稳定性。

 
图5某通讯公司网络拓扑图

打开测试仪按Start键，观察到图8所显示的结果，表明链路已通过测试了。我们也可以选择表格方式显示测试结果，以观察具体的测试参数。

MPLS VPN链路测试规范

MPLS（Multiprotocol Label Switching，多协议标记交换）是在IP路由和控制协议的基础上提供面向连接（基于标记）的交换，MPLS用于向IP提供连接服务，而它自己又从第二层（如PPP、ATM、Ethernet等）得到链路层服务。因此，MPLS是一种介于第二层和第三层之间的标记交换技术，可以将第二层的高速交换能力和第三层的灵活特性结合起来，使IP网具备高速交换、流量控制、QoS等性能。MPLS实际上就是一种隧道技术，所以使用它来建立VPN隧道是十分容易的。MPLS VPN需要公共IP网内部的所有相关路由器都能够支持MPLS，所以这种技术对网络有较为特殊的要求。其测试方法可以参照IP网络的测试方法。
无锡某公司的中心机房靠近无锡广电的机房2，希望利用无锡广电的ATM宽带城域网，实现独立于其他广电业务的江阴市的业务网点互连，图6是该公司VPN的逻辑拓扑结构。

 
图6无锡某公司联网工程设计施工图

Cisco ATM产品BPX8680-IP中完成MPLS功能的主要设备有：
LSC：相当于P路由器，由独立的7204路由器实现，完成维护到达PE路由器的路由的功能。
RPM：相当于PE，由位于MGX8850的RPM模块实现。RPM使用静态路由，RIPv2、OSPF或EBGP与CE交换路由信息，完成维护与其直接相连的那些VPN的VPN路由信息。

无锡广电ATM采用双星型的拓扑结构，骨干交换速率为622Mbps。为了开通MPLS VPN，对骨干线路的速率进行了划分：400Mbps用于专线联网，200Mbps用于IP业务。
BGP/MPLS VPN的实现

1.LSC的设置：
LSCgd（广电机房）配置……
interface XTagATM41
description to 机房1
ip address 10.10.4.17 255.255.255.252
no ip directed-broadcast
no ip route-cache cef
extended-port ATM1/0 bpx 4.1
tag-switching ip!
router ospf 1
network 10.10.0.0 0.0.255.255 area 0
通过以上配置，每一个LSC通过OSPF协议，可以学习到PE路由器之间的路由，如：
LSCgd#sh ip route | include XTagATM41
O   10.10.5.5/32 [110/2] via 10.10.4.18, 00:08:42, XTagATM41
O   10.10.3.0/24 [110/2] via 10.10.4.18, 00:08:42, XTagATM41
O   10.10.3.16/30 [110/3] via 10.10.4.18, 00:08:42, XTagATM41
C   10.10.4.16/30 is directly connected, XTagATM41
O   10.10.5.69/32 [110/3] via 10.10.4.18, 00:08:42, XTagATM41

2.RPM的设置

RPMgd（机房1）设置
interface Loopback0       
ip address 10.10.5.65 255.255.255.255 ；广电中心的环回IP地址
!
ip vrf VPN1
；定义运营商VPN
rd 100:1
；定义VPN号
route-target export 100:1
；允许输出路由交换的VPN号
route-target import 100:1
；允许输入路由交换的VPN号
ip cef!
interface FastEthernet1/1.201
description to 江阴分公司
encapsulation isl 201
ip vrf forwarding VPN1
ip address 172.16.9.17 255.255.255.252
；与分公司的互连IP地址
no ip redirects
no ip mroute-cache!
router bgp 65000
address-family ipv4 vrf VPN1
redistribute connected metric 88 
；重分配互连地址172.16.9.16/30
no auto-summary
；取消自动汇总
no synchronization
；采用全IBGP，所以可以取消同步
exit-address-family !
address-family vpnv4
neighbor 10.10.5.69 activate
neighbor 10.10.5.69 route-reflector-client
；定义广电中心RPM为路由反射器
neighbor 10.10.5.69 send-community extended 
no auto-summary
exit-address-family

　　通过以上配置，实现了江阴分公司与该公司总部的通讯。

测试VPN路由
　　1.RPMgd（机房1）的VPN路由

#sh ip route vrf VPN1
Codes: C - connected, B - BGP,* - candidate default……
Gateway of last resort is 10.10.5.69 to network 0.0.0.0
172.16.0.0/16 is variably subnetted, 21 subnets, 3 masks
C172.16.9.16/30 is directly connected, FastEthernet1/1.201
B*0.0.0.0/0[200/888]via10.10.5.69, w6d；
默认路由是10.10.5.69，即机房2的RPM……
2.RPM1(机房1) 的VPN1路由：
#sh ip route vrf VPN1
Gateway of last resort is 172.16.2.2 to network 0.0.0.0
172.16.0.0/16 is variably subnetted, 21 subnets, 3 masks
B 172.16.9.16/30 [200/888] via 10.10.5.65, 1w6d
C172.16.2.0/28 is directly connected, FastEthernet1/1.200
S* 0.0.0.0/0 [1/0] via 172.16.2.2 ；默认路由。

　　从以上路由，可以看到每个VPN的虚拟路由表中只有该VPN本身的路由，接入点之间已经可以通讯了。
Ping测试

RPMgd#ping vrf VPN1
Protocol [ip]: 
Target IP address: 172.16.2.2  
Repeat count [5]: 100
Datagram size [100]: 
Timeout in seconds [2]: 
Extended commands [n]: 
Sweep range of sizes [n]: 
Type escape sequence to abort.
Sending 100，100-byte ICMP Echos to 172.16.2.2，timeout is 2 seconds：
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Success rate is 100 percent (100/100)，round-trip min/avg/max = 1/3/4 ms<

BR>我们成功Ping到了目的地址172.16.2.2，平均时延为3ms，低于10ms的测试要求，而且没有丢包现象。通过以上测试，该VPN测试通过。

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