基于波分业务端到端测试的研究

摘 要 本文从波分业务端到端性能出发，提出在波分系统维护过程中，采用以太网表测试能对OTN业务链路端到端的通断、性能进行完整的测试。通过采用城域波分/OTN的业务挂表测试采用远端环回，本端测试的方式，和采用两端挂表的方式测试两种方式，并论述各自优缺点，从而实现波分业务端到端完整性能测试。

关键词 波分；端到端测试；以太网测试仪

中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）041-078-01

1 研究背景

随着光网络迅速发展，波分系统成为主流大颗粒业务应用设备。在波分系统维护过程中，采用以太网表测试能对OTN业务链路端到端的通断、性能进行完整的测试。详细的性能测试可以有效提升网络性能及及时进行故障定位处理。

2 测试平台

城域波分/OTN的业务挂表测试可以采用远端环回，本端测试的方式，也可以采用两端挂表的方式测试。第一种方式优点是只需一套仪表，当使用远端软件环回时，只需一位现场维护人员操作，缺点是必须要求测试仪表有较强的性能，测试信号在链路中两次往返。第二种方式的优点是通用性好，对仪表性能要求低，缺点是要两位现场维护人员在链路两端挂表，测试过程需要两端人员协调。

城域波分以太网业务挂表测试方法包括：通断测试、吞吐量测试、丢帧（包）率测试、过载丢包率测试、时延测试、链路倒换测试。对于这些测试方法，均假设一台以太网测试仪只能配一个MAC地址和一个IP地址。

3 测试内容

3.1 通断测试

定义：业务链路能否正常通信。

测试配置：一台以太网测试表或两台以太网测试表。

测试步骤：按要求配置好端到端的双向GE/10GE业务，利用以太网测试仪的二层（MAC）PING功能（或三层PING功能），记录是否收到返回的以太网帧（或IP包）。

测试准则：若有返回的以太网帧或IP包，则链路通；反之，链路断。

3.2 吞吐量测试

定义：被测业务链路在可被接受的服务质量条件下的最大速率。就是从源发送到目的的接收方可传输的最大数据带宽。一般要求的吞吐量是基于零丢帧（包）率下的最大传输量。

测试方法：测试时在发送端指定发送帧长度，在接收端上计算收到的好帧的数目。吞吐量是接收端收到的好帧的速率，测试通过改变帧长度，重复以上测试得到不同帧长度的吞吐量。

测试配置：一台以太网测试表或两台以太网测试表。

测试步骤：按要求配置好端到端的双向GE/10GE业务，对以太网测试表进行吞吐量测试设置。测试采用7个典型字节：64，128，256，512，1024，1280和1518。测试允许的丢帧率设置为0。测试时间设置为10s。执行吞吐量测试，记录测试结果。

测试准则：吞吐量测试结果类似于测试带宽值，没有固定的准则，一般要求吞吐量≥业务带宽*90%。

3.3 正常负荷帧丢失率测试

定义：在正常负荷的情况下，链路中不能被转发的流量所占的百分比。就是从发送方成功发出，而没有到达接收方的帧的数目占总发帧数目的百分比。产生帧丢失的主要原因有：链路误码、带宽超载、时延、设备处理能力超限等。

测试配置：一台以太网测试表两台以太网测试表。

测试步骤：按要求配置好端到端的双向GE/10GE业务，对以太网测试表进行丢帧率测试设置。以太网测试表发送等于吞吐量X%的固定流量（0≤X≤90）。记录丢帧结果。

测试准则：帧丢失率在正常负荷情况下不能大于0.1%。

3.4 过载帧丢失率测试

定义：在稳定的流量下，由于链路的资源缺乏（例如设备上行带宽不足）等原因，导致不能被转发的流量所占的百分比，表现了链路在超负荷情况下的转发能力。

测试配置：一台以太网测试表或两台以太网测试表。

测试步骤：按要求配置好端到端的双向GE/10GE业务，对以太网测试表进行丢包率测试设置。测试采用7个典型字节：64，128，256，512，1024，1280和1518。测试的流量从0开始，递增到100%，步长为10%。测试时间设置为10s。执行丢帧率测试，记录测试结果。

测试准则：过载帧丢失率是用来衡量链路在超负荷情况下的转发能力，没有固定的测试准则。

3.5 时延测试

定义：一个帧从源点到目的点的总传输时间，包括网络节点的处理时间和在传输介质上的传播时间。对于OTN网络而言，以太网业务时延指链路一端的输入帧的第一位到达输入端口到该帧的第一位出现在链路对端输出端口的时间间隔。时延测试是评估以太网业务端到端性能的重要指标，其测试机理是采用同一时钟源对收发的数据包时间标签进行比较。

测试配置：一台以太网测试表或两台以太网测试表。

测试步骤：按要求配置好端到端的双向GE/10GE业务，对以太网测试表进行时延测试设置。测试采用7个典型字节：64，128，256，512，1024，1280和1518。测试的流量设置为90%利用率。测试时间设置为10s。执行时延测试，记录测试结果。

测试准则：测试时延≦150%×理论时延。

其中：

一次往返的理论时延=2×（报文发到链路的时延+光在链路中传输的时延+传输设备信号处理的时延 ）。

报文发到链路的时间=报文字节数×8/链路带宽；GE链路带宽为1，250，000bps，10GE链路带宽为10，000，000bps。

光在链路中传输的时延=链路距离÷光在光缆中传播速率；光在光缆中传输速率约为20万公里每秒。

传输设备信号处理的时延=传输设备将业务报文封装到高速率帧上线路的处理时间，一般约为0.21ms。

3.6 波分环网倒换测试

测试配置：一台以太网测试表或两台以太网测试表。

测试步骤：按要求配置好网元A与网元B之间的双向GE/10GE业务，并配置好保护链路（业务经过网元C穿通）。利用以太网测试仪的二层（MAC）PING功能（或三层PING功能），进行连续PING。然后人工模拟保护倒换，检查是否能够发生倒换，并记录GE/10GE信号的帧丢失（丢包）数目。

测试准则：业务在倒换过程中不会出现任何丢包现象。

参考文献

[1]孙延涛，杨芳南，王迎春.端到端的通信网综合网络管理系统[J].北京交通大学学报，2010（02）.