本文关键字: 网络, 以太网, 测试, 电信, IP, QoS, 广域网, 监测, 光纤, 电缆, VLAN, 运营商
摘要：服务提供商和网络管理员需要了解其以太网链路的性能 － 以配置其网络从而获得最佳性能或验证服务的质量。服务鉴定逐渐采用基于IETF RFC 2544 的报告形式记录网络性能，这由三种关键标准决定：吞吐量、延时和丢帧率。这在测试性能以平衡测试时间和测量精度时显得尤为重要。您可以减少 RFC 2544 测试时间，并通过控制测试参数来增强测试时间的可预测性并提高精度。在选择测试设备时，务必要了解其为 RFC 2544 测试所提供的控制和自动化级别，以在保证精度的同时改进和简化测试过程。
简易电话系统的传统电信架线已成为过去年代的遗迹，因为语音、数据和视频已成为主流并具有更高的经济效益。通信服务提供商安装基于以太网的 IP 服务是为了提高利润率，他们已经提高了服务水平，并要求更先进的技术。这需要非传统网络故障排除能力和定义服务质量 (QoS) 的新方法。在某些情况下，验证服务质量甚至是法律所强制要求的。在其他情况下，具有超前思维的公司逐渐认识到客户满意度是其行业竞争领域中将来取得成功的关键。他们需要能够配置其网络以获得最佳性能，当最终用户遇到问题时能够测试其网络，并使客户对其所承诺提供的服务水平具有充分的信心。不过，他们也需要考虑技术人员在测试和排除故障方面所花费的时间。
服务鉴定逐渐采用基于 RFC 2544 的报告形式记录网络性能，这由三种关键标准决定：吞吐量、延时和丢帧率。难题在于 RFC 2544 测试会很耗时，因为测试必须手动配置并需要相当长的时间，在某些情况下，精度可能会超出所需要的范围。
因此，通信服务提供商 (CSP) 应确保他们在其预期和掌控范围内执行测试，这样他们才可以简化测试流程以节省时间，也可以获得足够精确的数据以验证性能。在选择一种工具进行网络性能测试时，CSP 还应仔细斟酌该工具所执行的测试，因为 RFC2544 未针对网络及实时广域网链路的基准测试进行优化：RFC 2544 努力在实验室环境下对单一设备测试进行标准化。
不是所有 RFC 2544 测试设备都同样能够提供执行 QoS 测试所需的时间与所需精度之间的关键性平衡。控制、可预测性和自动化功能是取得此平衡所需的关键能力。如果在保证精度的情况下减少测试所花费的时间，则能够控制测试配置以使测试更有可预测性，这一点非常关键。此外，建立测试套件的功能可在多个条件下自动测试一个广域网链路或同一源位置的多个广域网链路，从而进一步简化过程并节省成本。
基于 RFC 2544 的测试
IETF RFC 2544“讨论和定义一系列测试，这些测试可用于描述网络互连设备的性能特性”。相对于“苹果与桔子”这种无效的类比来说，RFC 2544 提供了直接比较设备的标准方法。随着 CSP 逐渐从传统电信转移到以太网和更高的领域，作为一种测试方法的 RFC 2544 将逐渐取代早期的 QoS 测试方法。虽然 RFC 2544 是一套准则，而非标准，但服务激活测试通常是基于该准则进行的。RFC 2544 测试对于测试 QoS 来说是有效的，因为一些客户 － 特别是企业级客户 － 要求只保证带宽的服务品质协议 (SLA) 承诺包含网络延迟和丢帧。CSP 必须能够记录所有这些性能属性的网络性能。RFC 2544 测试可支持这种记录。
RFC 2544 测试适用于广域网
因为 RFC 2544 是在实验室环境下针对测试单一路由设备进行优化的，所以这些测试不必适用于提供商在实时广域网链路上安装或排除基于以太网 IP 故障方面的情况。事实上，在 RFC 2544 指定的六个测试中，仅有三个测试对于在 Internet 环境中分析性能特性是真正有必要的：吞吐量、延时和丢帧率。“重置”和“恢复”测试不适用于 Internet，因为一个人不能关闭和打开 Internet。背靠背帧测试用于验证网络是否可支持特定持续时间的猝发。但此同一信息可从吞吐量和丢帧率测试中减少 RFC 2544 测试所需的时间和不可预测性以增强网络性能推断出来，因此不必运行背靠背测试。例如，更改吞吐量测试的持续时间可让用户推断出可从背靠背测试中获得的测量值。如果不是固定的持续时间，则该测量值是相同的。此外，广域网客户期望吞吐量可持续 100% 的时间，而非只在猝发时。
下面描述了与测试实时广域网链路相关的三种 RFC 2544 测试，以及某些测试设备可能存在的问题：吞吐量是指数据在保持零丢帧的情况下从来源传输到目标位置的最高速率。但在测试中可能会着重强调速率精度，从而导致由于仅为获得测试精度中微不足道的一点差异而使测试过程持续时间较长且不可预测。
延迟是指帧从来源传输到目标位置耗费的总时间。相关延迟测试的时间是在链路承担负荷之时。
网络需要能够以指定的使用率提供指定的延迟。RFC 2544 明确规定，您必须在吞吐量满负荷情况下执行此测试。丢帧率测试用于确定离开来源但从未到达目标位置的帧百分比。RFC 2544 建议从 100% 开始进行丢帧率测试，然后下降到下一个速率以测试丢失帧。一次成功的测试取决于在不丢帧的情况下两次连续的测试。某些丢帧率测试毫无意义，因为它们并非用于在找到此丢帧率后终止测试。
表 1：RFC 2544 测试和基于 IP 网络的应用
减少 RFC 2544 测试所花费的时间
选择适当的测试设备可减少 RFC 2544 测试所花费的时间。若要获得最大的可用性，建议您使用便携式手持工具，而不是 PC 上的软件。笔记本电脑虽然便于携带，但对于现场工作并不是实用的故障排除工具。它不是为专用的测试设备。因此，它不够耐用，而且标准笔记本电脑上的硬件也不能以执行吞吐量测试所需的高数据率进行传输。最后，评估和验证网络性能的理想测试设备将减少技术人员在测试上所花费的时间，并增加对测试参数的掌控能力。测试设备应允许技术人员配置和/或控制测试，以使测试对于广域网链路来说可预测性更强，也更适用。它应支持自动化功能以获得测试效率，允许技术人员或工程师在不同条件下测试所选广域网链路以比较性能特性，或按照一批测试套件来测试同一源位置的多个广域网链路。简而言之，通过提供可预测性、控制甚至自动化功能，该设备应根据测量 QoS 的需求专用于平衡时间和成本的相关实际问题。
- 可预测性：某些工具配置为重视精度而非可预测性，从而导致执行测试所需的时间大幅变化。当技术人员试图量化网络或链路的性能，并且您不知道这将花费多长时间时，其他任务被丢在一边无人去做，日程计划也毫无头绪，客户被蒙在鼓里，不知道其问题何时才能得到检测，更不要说修复了。
- 控制：控制意味着能够为可预测性更强的测试持续时间配置工具。如果工程师配置需要较短时间的测试，则精度可能会降低。但是，该精度大多可以忽略不计，而且与实际应用没有什么关系。工程师应能够为新网络和现有网络定义测试参数，确定更改服务级别的影响。配置新网络时，工程师必须能够对配置进行比较以获得最佳性能，但应限定在合理的时间范围内。在排除现有网络的故障时，监测网络性能和主动找出小问题以防止其扩大化，这一点在使用测试设备的情况下更容易执行，并且您可以看到许多因素对性能造成的影响。不过，需要再次说明的是，此测试需要精确执行并尽量降低成本，即控制在合理的持续时间内。
- 自动化：执行批次测试的能力意味着技术人员可以设置要运行的测试，然后可以走开，稍后再回来分析数据。在可以定义所有参数的情况下，可能难以确定这些参数对网络造成的影响。获得测量值意味着能够对网络性能进行优化。但手动运行测试，而不是自动执行测试，可能会受到测试所涉时间的影响。只需单击单个按钮便可在自动按顺序运行多个测试的地方建立测试套件，从而使测试效率更高，节省时间和成本，使测试更容易执行，甚至使得工程师有时间回到其办公室定义一个套件，然后分发给现场中的技术人员。
引入ES网络通以改善 RFC 2544 测试
ES网络通二代是手持式网络故障排除工具，用于以最高千兆铜缆或光纤电缆速率进行实时广域网链路的 RFC 2544 性能测试。通过专有的适应算法，只使用三种必要的测试，ES网络通便可完成 IETF RFC 2544 性能测试。通过可预测性、控制和自动化功能，可简化过程以节省时间，同时仍提供精确的数据。ES网络通对于配置新网络和排除现有网络故障都非常有用。
使用 ES网络通进行 RFC 2544 测试
- 吞吐量：在不要求速度/精度的情况下，技术人员可以控制测试所需的时间，同时仍提供精确的结果。所需的精度是相对的。ES网络通是一种允许用户在可接受或有用的测试时间内提供相关精度的工具。
- 延时：ES网络通可让用户控制测试的持续时间、重复次数和速率。ES网络通允许您更改这些优先级值，并对其进行量化以查看对延迟造成的任何影响。用户可以查看这些可配置参数对于网络性能造成的影响。
- 丢帧率：工程师选择他们希望支持的最快速度并立即开始测试。如果丢失了任何帧，您可降低速率并再次运行测试。RFC2544 要求 10% 的步长。但事实上首选更小的步长，而且 RFC 2544 建议使用更好的解决方案。ES网络通支持 1% 的递增。RFC 2544 将测试的终止定义为故障阈值，而不是零阈值，意思是即使已确定了丢帧率，测试也将继续运行。当测试广域网链路时，您将遇到与速率无关的随机丢帧现象。ES网络通可以更快速地终止测试。这是针对实际情况进行了优化，因为它不实施零阈值。
- 对于所有三种测试，ES网络通都支持 802.1Q VLAN 标记并提供服务类型 (ToS) 的参数配置。用户可以定义 IP 优先级或差别服务码点 (DSCP)。用户可以为所有测试指定相同的值，或依测试、依设备更改设置，以测试对性能造成的影响。
ES网络通的可预测性
可预测性可让服务提供商提供更高效的服务。通过对配置参数实施控制，ES网络通使测试持续时间的可预测性更高。已在现场工作 15 小时的技术人员不会愿意将数据集带回办公室进行解决。如果 CSP 可以预测测试将花费的时长，则他们可以更有效率地进行计划预约，从而提供更好的客户服务。可预测性也使运行“假设”情境成为测试最佳性能的实际方式。
ES网络通控制
ES网络通为您提供控制等级，这样您可以通过更改测试的配置调整完成测试所需的时间。ES网络通还可以让您掌控网络环境：您可以配置测试以与服务级别相关的多个环境保持一致。对于每种测试，您都可以使用默认帧和持续时间默认值，或自定义配置以观察帧和速度差异如何影响网络性能。您还可以通过调整测试精度或者调整精度和故障阈值来控制完成测试所需的时间。
更改这些参数的影响如表 2 所示。
表 2：更改参数对测试时间、精度和效应的影响
ES网络通的自动化功能
ES网络通二代最重要的功能可能是自动执行测试的能力。这使技术人员可以建立测试套件：这些套件可让其在一次自动化操作中便可测试不同条件下的一个广域网链路，或者测试同一源位置的多个广域网链路以比较性能。通过 EtherScope，技术人员可以设置测试、快速启动并收集有关全球多个链路的大量数据，或一个链路上多个不同测试的数据。该功能大幅增加了可执行的测试，因此既可用于设置和优化新网络，也可用于排除现有网络的故障。如果不具备此自动化功能，则技术人员必须设置测试、运行测试并等待其完成，然后手动进入并设置下一个测试，并在每个测试点阶段加以干预。
结论
由于 CSP 安装了速度更快、对任务更关键的网络并需要更好的 QoS，因此高效率的测试将变得越来越重要。无论企业是否努力证明其满足 SLA，也无论其是否使用性能证据作为竞争优势，他们都需要拥有配置、测试和排除其网络故障的能力以实现最佳性能。然而，根据 21 世纪经济的特点，他们必须在时间和预算限制范围内完成这些工作，同时仍得出精确的结果。使用 RFC 2544 测试设备，如ES网络通二代可以帮助 CSP 改善和简化其测试过程，节省时间和成本以进行更多测试，更深入了解如何配置网络，以在保证精度的同时获得最佳性能。