CN102355377A - 以太网交换机的整机测试系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及以太网交换机测试。本发明解决了现有网络测试仪无法提供充裕的测试端口,导致共享式VLAN学习的以太网交换机整机测试效率低下的问题,提供了一种以太网交换机的整机测试系统及方法,其技术方案可概括为:将网络测试仪的第一端口与被测交换机的任意一个端口连接,网络测试仪的第二端口与辅助测试设备的任意一个三层接口连接,被测交换机的其它端口与辅助测试设备的其它三层接口任意一对一之间连接组成。本发明的有益效果是:提高共享式VLAN学习的以太网交换机的测试效率,适用于共享式VLAN学习的以太网交换机的测试。
Description
技术领域
本发明涉及以太网交换机测试技术,特别涉及共享式VLAN(Virtual Local Area Network,即虚拟局域网)学习的以太网交换机的整机测试方法。
背景技术
以太网交换机作为各种网络中的接入设备,是保证整个网络性能的重要支撑。随着技术的发展,对以太网交换机的整机性能和可靠性提出了更高要求,不仅要求以太网交换机在端口间都能进行线速转发;而且在整机满负载、端口间线速转发的条件下,以太网交换机也能经受各种外部环境的考验,比如:恶劣的气候环境、机械环境、EMC等。对以太网交换机的整机测试中,通常利用IXIA、smartbits、testcenter等网络测试仪模拟实际网络中的用户,发送数据报文,通过以太网交换机转发后回到网络测试仪,网络测试仪通过比较被以太网交换机转发后接收到的数据报文与之前发送的数据报文是否相等、一致等,以此判断以太网交换机的整机性能。
在以太网交换机的整机测试中,通常采用的测试方法是将被测交换机的其中两个测试端口与网络测试仪的两个端口相连;将其余端口用网线或者光纤两两配对相连,再将任意两个端口为一组配置为同一个VLAN,并且所有测试端口只属于一个VLAN。网络测试仪的两个端口模拟实际网络中的用户,同时发送和接收数据报文,网络测试仪通过比较对端端口发送的数据报文是否与本端端口接收到的数据报文一致、相等,以此判断被测交换机的整机转发性能。
目前通用的独立式VLAN学习以太网交换机整机测试系统连接示意图举例如图1所示,图中以一个8个口的以太网交换机作为例子,实线表示被测交换机各个端口的连接方式以及与网络测试仪端口的连接方式;虚线表示被测交换机各个端口间VLAN的划分方式。网络测试仪的端口1发出测试数据流1,进入被测交换机的端口1,测试数据流在VLAN1中转发后,从被测交换机的端口2发出;被测交换机的端口2和端口3物理上直接相连,测试数据流1进入被测交换机的端口3,并在VLAN2中转发后,再从被测交换机的端口4发出;而被测交换机的端口4和端口5物理上直接相连,测试数据流1就进入被测交换机的端口5,并在VLAN3中转发后,就从被测交换机的端口6发出;被测交换机的端口6和端口7物理上又直接相连的,测试数据流1就进入被测交换机的端口7,同时在VLAN4中转发后,从被测交换机的端口8发出;被测交换机的端口8和网络测试仪的端口2直接相连,测试数据流1就被网络测试仪的端口2接收。由上可知,网络测试仪的端口1发出的测试数据流1经过被测交换机的多次转发后,最后被网络测试仪的端口2所接收,网络测试仪通过比较端口1发出的数据与端口2接收的数据是否相等、一致,以此判定被测交换机的转发性能。另外,图1中的测试数据流2从网络测试的端口2发出,按照上面描述的相反方向,通过被测交换机进行数据转发,最后被网络测试仪的端口1所接收;网络测试仪通过比较端口2发出的数据与端口1接收到的数据是否相等、一致,得出测试结果。实际测试时,网络测试仪的端口1和端口2会将测试数据流1和测试数据流2同时发出,那么被测交换机的所有端口就同时在接收和发送数据,处于全双工的工作模式。
如果采用图1中的方法进行交换机的整机测试,需要有一个前提条件是被测交换机是独立式VLAN学习的交换机。独立式VLAN学习的交换机查询MAC(Media Access Control,即介质接入控制)地址表是以“目的MAC+VLAN ID(VLAN identity,即VLAN号)”作为索引,即交换机在查询MAC地址表时,不仅MAC地址需要在MAC地址表中匹配,而且相应的VLAN ID也需要匹配,否则就会在MAC地址表中重新添加一行新条目。而共享式VLAN学习的交换机查询MAC地址表只以“目的MAC”作为索引,只要MAC地址在MAC地址表中匹配,无论VLAN ID是否匹配,交换机就会将之前已经存在的MAC地址表项覆盖。换句话说,独立式VLAN学习的交换机中,同一个MAC地址可以出现在不同的VLAN中,相当于每个VLAN都有自己独立的MAC地址表;而对于共享式VLAN学习的交换机,即使处于不同的VLAN,MAC地址表中的所有MAC地址也必须是唯一的,相当于MAC地址表是所有VLAN共享使用的。
按照图1中的组网环境示例,由于独立式VLAN学习的交换机和共享式VLAN学习的交换机MAC地址查询中使用了不同的索引,其学习到的MAC地址表项也会完全不同。当网络测试仪的端口1以源MAC为A,目的MAC为B发出测试数据流1,经过独立式VLAN学习的交换机转发后,测试数据流1在到达网络测试仪的端口2时,总共会学习到如表1的MAC地址表项:
表1:独立式VLAN学习的以太网交换机测试时学习到的MAC地址表项
MAC地址 | VLAN ID | 端口号 |
A | 1 | 1 |
A | 2 | 3 |
A | 3 | 5 |
A | 4 | 7 |
而如果图1中的被测交换机是共享式VLAN学习的交换机,网络测试仪的端口1发出的测试数据流1在共享式VLAN学习的交换机转发时,由于新学到的MAC地址会将原来相同的MAC地址覆盖,所以测试数据流1在到达网络测试仪的端口2时,就只会学习到如表2所述的MAC地址表项:
表2:共享式VLAN学习的以太网交换机采用普通测试方式时学习到的MAC地址表项
MAC地址 | VLAN ID | 端口号 |
A | 4 | 7 |
B | 1 | 2 |
由上可知,如果共享式VLAN学习的交换机采用图1中的测试方法,就无法正确地进行各条MAC地址表项的学习,导致交换机无法进行正常地数据转发。
由上述可知,对于共享式VLAN学习的交换机,无法采用图1这种在交换机的两两端口间划分VLAN,两个端口间串联的方式进行整机测试;而针对共享式VLAN学习的交换机,最常规的测试方法就是直接将被测试交换机的所有端口直接与网络测试仪的端口相连,然后将被测交换机的每两个端口为一组划分VLAN,通过网络测试仪发多条测试数据流进行测试,其整机测试系统结构如图2所示。
图2中,仍然以一个8个口的共享式VLAN学习的以太网交换机作为例子,实线表示被测交换机各个端口与网络测试仪端口的连接方式,虚线表示被测交换机各个端口间VLAN的划分方式。网络测试仪的端口1发出测试数据流1,进入被测交换机的端口1,测试数据流在VLAN1中转发后,从被测交换机的端口2发出,而被测交换机的端口2和网络测试仪的端口2直接相连,测试数据流1就直接进入网络测试仪的端口2;相反的,网络测试仪的端口2发出测试数据流2,进入被测交换机的端口2,测试数据流在VLAN1中转发后,从被测交换机的端口1发出,而被测交换机的端口1和网络测试仪的端口1直接相连,测试数据流2就直接进入网络测试仪的端口1;实际测试时,网络测试仪的端口1和端口2会将测试数据流1和测试数据流2同时发出,那么被测交换机的端口1和端口2就同时在接收和发送数据,处于全双工的工作模式。同样的,网络测试仪的端口3到端口8也会同时发出测试数据流3到测试数据流8,使被测交换机的端口3到端口8也在同时接收和发送数据,以达到对被测交换机整机测试的目的。
如果按照图2的方法对共享式VLAN学习的交换机进行整机测试,就可以规避被测交换机在数据转发时,MAC地址表学习冲突的问题。图2中,假设网络测试仪的端口1到端口8的MAC地址分别为:A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8,则网络测试仪的端口1到端口8同时发出测试数据流1到数据流8时,共享式VLAN学习的交换机在数据转发的时总共会学习到如表3所述的8条MAC地址表项,详细情况如下:
表3:现有共享式VLAN学习以太网交换机测试时学习到的MAC地址表项
MAC地址 | VLAN ID | 端口号 |
A1 | 1 | 1 |
A2 | 1 | 2 |
A3 | 2 | 3 |
A4 | 2 | 4 |
A5 | 3 | 5 |
A6 | 3 | 6 |
A7 | 4 | 7 |
A8 | 4 | 8 |
由此可知,按照图2的方法,共享式VLAN学习的交换机能进行正确的MAC地址表学习和数据转发。但是,图2中的方法需要网络测试仪提供的端口数与被测交换机的端口数相同,而对于端口的数目较多的交换机,就需要大量的网络测试仪端口,方可完成测试;但通常情况下,网络测试仪的端口数目是非常有限的,而且价格不菲,远不能满足测试需求。同时,图2的测试方法中,需要对网络测试仪的所有测试端口进行人工配置,随着被测交换机端口数目的增多,工作量就会成倍地增加,出错的概率也会大大增大,严重地影响测试效率。
总而言之,对于共享式VLAN学习的交换机,由于其MAC地址表的查询采用的是以“目的MAC”作为索引,从而导致目前通用的测试方法(如图1所示)无法对其进行测试;但采用之前最原始的测试方法(如图2所示),网络测试仪不但无法提供充裕的测试端口,而且效率低下;因此,必须采取一种新的测试技术,可以利用网络测试仪很少的端口,就能完成对共享式VLAN学习的交换机整机测试,而且效率高、测试准确。
发明内容
本发明的目的就是克服目前网络测试仪无法提供充裕的测试端口,导致共享式VLAN学习的以太网交换机整机测试效率低下的缺点,提供一种共享式虚拟局域网学习的以太网交换机的整机测试系统及方法。
本发明解决其技术问题,采用的技术方案是,共享式虚拟局域网学习的以太网交换机的整机测试系统,包括网络测试仪及被测交换机,所述网络测试仪包括至少两个端口,所述被测交换机包括2n个端口,所述测试系统还包括辅助测试设备,所述辅助测试设备包括至少2n个三层接口,n为大于等于1的整数;所述网络测试仪的第一端口与被测交换机的任意一个端口连接,网络测试仪的第二端口与辅助测试设备的任意一个三层接口连接,被测交换机的其它端口与辅助测试设备的其它三层接口任意一对一连接;
所述被测交换机上创建有n个虚拟局域网VLAN,将任意的两个端口作为一组分别依次添加到各个VLAN中,每一个端口只能添加到一个VLAN中,一个VLAN中只能添加一组端口;
所述辅助测试设备上创建有n个虚拟路由转发VRF(Virtual Routing and Forwarding,),将任意的两个三层接口作为一组分别依次添加到各个VRF中;
所述各个VRF内部配置有静态路由,用于建立测试数据流从网络测试仪的第一端口发出,经过被测设备的所有端口以及辅助测试设备的所有三层接口到达网络测试仪的第二端口的转发路径,以及用于建立测试数据流从网络测试仪的第二端口发出,经过被测设备的所有端口以及辅助测试设备的所有三层接口到达网络测试仪的第一端口的转发路径。
具体的,所述辅助测试设备的每一个三层接口都配置一个唯一的MAC地址。该辅助测试设备可以交换机也可以是带交换端口的路由器或其它设备,只要满足其有足够多的辅助测试的三层以太接口即可。
具体的,所述各个VRF内部配置有静态路由是指:
被测设备中直接连接所述第一端口的端口所在VLAN的另外一个端口连接的三层接口所在的VRF,配置一条目的网段为所述第二端口所在的网段,下一跳地址为所述VRF的另外一个三层接口连接的被测交换机的端口所在VLAN的另一个端口连接的三层接口的IP地址;
辅助测试设备中直接连接所述第二端口的三层接口所在的VRF,配置一条目的网段为所述第一端口所在的网段,下一跳地址为所述VRF的另外一个三层接口直接连接的被测交换机的端口所在VLAN的另一个端口连接的三层接口的IP地址;
其余每个VRF都配置两条静态路由,两条静态路由的目的网段分别为网络测试仪的第一端口和第二端口所在的网段,两条静态路由的下一跳地址分别为与该VRF中靠近目的端口的三层接口连接的被测交换机的端口所在VLAN的另一个端口连接的三层接口的IP地址。
具体的,所述辅助测试设备各个三层接口的最大速率不能小于被测交换机的各端口最大速率。
更进一步的,所述网络测试仪的第一端口配置的默认网关地址为,其直接连接的被测设备的端口所在VLAN的另外一个端口连接的三层接口的IP地址;所述网络测试仪的第二端口配置的默认网关地址为,其直接连接的辅助测试设备的三层接口的IP地址。
具体的,所述辅助测试设备不限于一台,所有辅助测试设备的三层接口的总数大于等于被测设备的端口总数。
本发明的另一个目的是提供一种共享式虚拟局域网学习以太网交换机的整机测试方法,其特征在于,包括以下步骤:
a.将网络测试仪的第一端口与被测交换机的任意一个端口连接,将网络测试仪的第二端口与辅助测试设备的任意一个三层接口连接,并将被测交换机的其它端口与辅助测试设备的其它三层接口任意一对一连接;
b.在被测交换机上创建n个VLAN,将任意的两个端口作为一组分别依次添加到各个VLAN中,每一个端口只能添加到一个VLAN中,一个VLAN中只能添加一组端口;
c.在辅助测试设备上创建有n个VRF,将任意的两个三层接口作为一组分别依次添加到各个VRF中;
d.在各个VRF内部配置静态路由,用于建立测试数据流从网络测试仪的第一端口或第二端口发出,经过被测设备的所有端口以及辅助测试设备的所有三层接口到达网络测试第二端口或第一端口的转发路径;
e.执行被测设备的整机测试时,测试数据流从网络测试仪的第一端口和或第二端口发出,经过被测设备的所有端口以及辅助测试设备的所有三层接口到达网络测试仪的第二端口和或第一端口。
具体的,在步骤e之前,还包括如下步骤:
为所述辅助测试设备的每一个三层接口都配置一个唯一的MAC地址;
为所述网络测试仪的第一端口配置默认网关,为其直接连接的被测设备的端口所在VLAN的另外一个端口连接的三层接口的IP地址;
为所述网络测试仪的第二端口配置默认网关,为其直接连接的辅助测试设备的三层接口的IP地址。
进一步的,步骤d中,所述在各个VRF内部配置静态路由的具体步骤如下:
d1.在辅助测试设备中直接连接所述第二端口的三层接口所在VRF中,配置一条目的网段为所述第一端口所在的网段,下一跳地址为所述VRF的另外一个三层接口直接连接的被测交换机的端口所在VLAN的另一个端口连接的三层接口的IP地址;
d2.在被测设备中直接连接所述第一端口的端口所在VLAN的另外一个端口连接的三层接口所在VRF中,配置一条目的网段为所述第二端口所在的网段,下一跳地址为所述VRF的另外一个三层接口连接的被测交换机的端口所在VLAN的另一个端口连接的三层接口的IP地址;
d3.在其余每个VRF中都配置两条静态路由,两条静态路由的目的网段分别为网络测试仪的第一端口和第二端口所在的网段,两条静态路由的下一跳地址分别为与该VRF中靠近目的端口的三层接口连接的被测交换机的端口所在VLAN的另一个端口连接的三层接口的IP地址。
具体的,步骤e中,在执行被测设备的整机测试时,所述辅助测试设备各个三层接口的最大速率不能小于被测交换机的各端口最大速率。
本发明的有益效果是,通过上述共享式虚拟局域网学习以太网交换机的整机测试系统及方法,由于其增加了一个辅助测试设备,网络测试仪只需要很少的端口就可以完成对共享式VLAN学习的以太网交换机的整机测试,从而节约测试成本,提高测试效率。
附图说明
图1是现有独立式VLAN学习以太网交换机整机测试系统连接及配置举例示意图。
图2是现有共享式VLAN学习以太网交换机整机测试系统连接及配置举例示意图。
图3是本发明共享式VLAN学习以太网交换机整机测试系统连接及配置实施例1的示意图。
图4是本发明共享式VLAN学习以太网交换机整机测试系统连接及配置实施例2的示意图。
图5是本发明共享式VLAN学习以太网交换机整机测试系统连接及配置实施例3的示意图。
图6是本发明共享式VLAN学习以太网交换机整机测试方法流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图,详细描述本发明的技术方案。
本发明的共享式虚拟局域网学习以太网交换机的整机测试系统包括网络测试仪及被测交换机,所述网络测试仪包括至少两个端口,所述被测交换机包括2n个端口,n为大于等于1的整数,还包括辅助测试设备,所述辅助测试设备包括至少2n个三层接口,;所述网络测试仪的第一端口与被测交换机的任意一个端口连接,网络测试仪的第二端口与辅助测试设备的任意一个三层接口连接,被测交换机的其它端口与辅助测试设备的其它三层接口任意一对一连接;所述被测交换机上创建有n个虚拟局域网VLAN,将任意的两个端口作为一组分别依次添加到各个VLAN中,每一个端口只能添加到一个VLAN中,一个VLAN中只能添加一组端口;所述辅助测试设备上创建有n个虚拟路由转发VRF,将任意的两个三层接口作为一组分别依次添加到各个VRF中;所述各个VRF内部配置有静态路由,用于建立测试数据流从网络测试仪的第一端口发出,经过被测设备的所有端口以及辅助测试设备的所有三层接口到达网络测试仪的第二端口的转发路径,以及用于建立测试数据流从网络测试仪的第二端口发出,经过被测设备的所有端口以及辅助测试设备的所有三层接口到达网络测试仪的第一端口的转发路径。另外,所述辅助测试设备的每一个三层接口都配置一个唯一的MAC地址,所述网络测试仪的第一端口配置的默认网关地址为,其直接连接的被测设备的端口所在VLAN的另外一个端口连接的三层接口的IP地址;所述网络测试仪的第二端口配置的默认网关地址为,其直接连接的辅助测试设备的三层接口的IP地址。
本发明中,在各个VRF内部配置有静态路由是指:
被测设备中直接连接所述第一端口的端口所在VLAN的另外一个端口连接的三层接口所在的VRF,配置一条目的网段为所述第二端口所在的网段,下一跳地址为所述VRF的另外一个三层接口连接的被测交换机的端口所在VLAN的另一个端口连接的三层接口的IP地址;
辅助测试设备中直接连接所述第二端口的三层接口所在的VRF,配置一条目的网段为所述第一端口所在的网段,下一跳地址为所述VRF的另外一个三层接口直接连接的被测交换机的端口所在VLAN的另一个端口连接的三层接口的IP地址;
其余每个VRF都配置两条静态路由,两条静态路由的目的网段分别为网络测试仪的第一端口和第二端口所在的网段,两条静态路由的下一跳地址分别为与该VRF中靠近目的端口的三层接口连接的被测交换机的端口所在VLAN的另一个端口连接的三层接口的IP地址。另外,本发明中辅助测试设备可以交换机也可以是带交换端口的路由器或其它设备,只要满足其有足够多的辅助测试的三层以太接口即可。
实施例1
本发明共享式VLAN学习的以太网交换机整机测试系统连接及配置示意图参见图3。本实施例共享式VLAN学习的以太网交换机整机测试系统以具有8个端口的被测交换机以及具有8个三层接口的辅助测试设备为例,其中被测交换机的8个端口分别按顺序编号为1、2、3、4、5、6、7、8号端口,辅助测试设备的8个三层接口分别按顺序编号为1、2、3、4、5、6、7、8号三层接口,网络测试仪的两个端口分别命名为1号端口和2号端口。
本实施例将被测交换机的1号端口与网络测试仪的1号端口连接,网络测试仪的2号端口与辅助测试设备的1号三层接口连接。本发明中被测交换机的其它端口与辅助测试设备的其它三层接口可任意一对一连接,本实施例中2号端口与2号三层接口连接、3号端口与3号三层接口连接……组成本实施例的共享式VLAN学习的以太网交换机整机测试系统,其中,被测交换机上创建有4个VLAN,依次编号为1号VLAN、2号VLAN、3号VLAN及4号VLAN,从1号端口开始到8号端口结束,相邻的两个端口为一组分别依次添加到各个VLAN中,每一个端口只能添加到一个VLAN中,一个VLAN中只能添加一组端口,即1号端口和2号端口为一组添加到1号VLAN中,3号端口和4号端口为一组添加到2号VLAN中,5号端口和6号端口为一组添加到3号VLAN中,7号端口和8号端口为一组添加到4号VLAN中;再为被测交换机的每个端口设置PVID,被测交换机的每个端口的PVID值即为其所在的VLAN ID值,本实施例的各个端口所对应的PVID参见表4:
表4:被测设备各端口对应的PVID及VLAN ID表示例
VLAN ID | 被测交换机端口编号 | PVID |
1号 | 1号、2号 | 1 |
2号 | 3号、4号 | 2 |
3号 | 5号、6号 | 3 |
4号 | 7号、8号 | 4 |
测试前,需要为辅助测试设备上与被测交换机端口连接的所有三层接口都配置一个唯一的MAC地址,本实施例的8个三层接口的MAC地址参见表6,然后在辅助测试设备上创建4个VRF,依次编号为VRF a、VRF b、VRF c及VRF d,每个VRF的属性值设置各不相同,从2号三层接口开始到7号三层接口结束,每两个相邻的三层接口为一组分别依次添加到各个VRF中,每一个三层接口只能添加到一个VRF中,一个VRF只能添加一组三层接口,即2号三层接口与3号三层接口为一组添加到VRF a中,4号三层接口与5号三层接口为一组添加到VRFb中,6号三层接口和7号三层接口为一组添加到VRF c中,1号三层接口与8号三层接口为一组添加到VRF d中。然后在辅助测试设备的各个VRF内部,为每个三层接口配置IP地址,根据VRF的常识需要将同一VRF内的两个三层接口IP地址不能属于同一网段,再从辅助测试设备的3号三层接口开始到8号三层接口为止,相邻的两个三层接口的IP地址属于同一网段,即3号三层接口与4号三层接口属于同一网段,5号三层接口与6号三层接口属于同一网段,7号三层接口与8号三层接口属于同一网段,2号三层接口的IP地址与网络测试仪的1号端口属于同一网段,1号三层接口的IP地址与网络测试仪的2号端口属于同一网段,,所述每一个三层接口都配置一个唯一的MAC地址,辅助测试设备各个三层接口的最大速率不能小于被测交换机的各端口最大速率。本实施例的辅助测试设备的8个三层接口的MAC地址以及VRF的设置参见表5。
表5:辅助测试设备中各个三层接口所属VRF、MAC地址及IP地址分配表示例
三层接口 | VRF | MAC地址 | IP地址 |
1号 | d | 0001.7AAA.1111 | 14.1.1.1/8 |
2号 | a | 0001.7AAA.2222 | 10.1.1.1/8 |
3号 | a | 0001.7AAA.3333 | 11.1.1.1/8 |
4号 | b | 0001.7AAA.4444 | 11.1.1.2/8 |
5号 | b | 0001.7AAA.5555 | 12.1.1.1/8 |
6号 | c | 0001.7AAA.6666 | 12.1.1.2/8 |
7号 | c | 0001.7AAA.7777 | 13.1.1.1/8 |
8号 | d | 0001.7AAA.8888 | 13.1.1.2/8 |
然后在辅助测试设备的各个VRF内部,配置每个VRF上的静态路由,具体如下:
首先,在被测设备中1号端口(与网络测试仪1号端口直接连接)所在VLAN1中的端口2连接的2号三层接口所在的VRF a只需要配置一条静态路由,原因是该2号三层接口与被测交换机的2号端口、1号端口以及网络测试仪的1号端口之间的通信链路相当于网线直接连接,所以只需要配置其到网络测试仪的2号端口静态路由即可,配置该静态路的目的网段为网络测试仪2号端口所在的网段,下一跳地址为所述VRF a的3号三层接口连接的被测交换机的3号端口所在VLAN2的4号端口连接的4号三层接口的IP地址。该静态路由用于测试数据流1的发送。
另外,在辅助测试设备中1号三层接口所在的VRF d只需要配置一条静态路由,原因是该1号三层接口与网络测试仪的2号端口直接连接,只需要配置其到网络测试仪的1号端口的静态路由即可,配置该静态路的目的网段为网络测试仪1号端口所在的网段,下一跳地址为VRF d中的8号三层接口直接连接的被测交换机的8号端口所在VLAN4中的7号端口连接的7号三层接口的IP地址。该静态路由用于测试数据流2的发送。
最后,在辅助测试设备的除去VRF a和VRF d之外的其它VRF,如VRF b和VRF c中配置两条静态路由。在VRF b中配置第一条静态路由的目的网段为网络测试仪的1号端口所在的网段,其下一跳地址配置为4号三层接口(就VRF b中的4号三层接口与5号三层接口来说,4号三层接口靠近目的端口即网络测试仪的1号端口)连接的被测交换机的4号端口所在VLAN的3号端口连接的3号三层接口的IP地址;该静态路由用于测试数据流2的发送。在VRF b中配置第二条静态路由的目的网段为网络测试仪的2号端口所在的网段,其下一跳地址配置为5号三层接口(就VRF b中的4号三层接口与5号三层接口来说,5号三层接口靠近目的端口即网络测试仪的2号端口)连接的被测交换机的5号端口所在VLAN的6号端口连接的6号三层接口的IP地址;该静态路由用于测试数据流1的发送。
在VRF c中配置第一条静态路由的目的网段为网络测试仪的1号端口所在的网段,其下一跳地址配置为6号三层接口(就VRF c中的6号三层接口与7号三层接口来说,6号三层接口靠近目的端口即网络测试仪的1号端口)连接的被测交换机的6号端口所在VLAN的5号端口连接的5号三层接口的IP地址,该静态路由用于测试数据流2的发送。在VRF c中配置第二条静态路由的目的网段为网络测试仪的2号端口所在的网段,其下一跳地址配置为7号三层接口(就VRF c中的6号三层接口与7号三层接口来说,7号三层接口靠近目的端口即网络测试仪的2号端口)连接的被测交换机的7号端口所在VLAN的8号端口连接的8号三层接口的IP地址;该静态路由用于测试数据流1的发送。本实施例中辅助测试设备中各VRF最终生成的静态路由表参见表6。
表6:辅助测试设备中静态路由配置表示例
再在网络测试仪的1号端口和2号端口上进行发送三层数据包的相关设置,将网络测试仪的1号端口发送测试数据流的目的IP设置为2号端口的源IP,将2号端口发送测试数据流的目的IP设置为1号端口的源IP,再将网络测试仪的2号端口的默认网关地址设置为其直接连接的辅助测试设备的1号三层接口的IP地址,1号端口的默认网关地址设置为其直接连接的被测设备的1号端口所在VLAN的2号端口连接的辅助测试设备2号三层接口的IP地址,详细的配置见表7。本实施例的网络测试仪各端口发送测试数据流设置的源MAC地址和源IP地址参见表8。
表7:网络测试仪各端口配置表举例
端口号 | 目的IP | 源IP | 默认网关 | 源MAC |
1号端口 | 14.1.1.2 | 10.1.1.2 | 10.1.1.1 | 0001.0001.0001 |
2号端口 | 10.1.1.2 | 14.1.1.2 | 14.1.1.1 | 0002.0002.0002 |
表8:网络测试仪各端口发送测试数据流的源MAC地址和源IP地址表举例
端口号 | 源MAC地址 | 源IP地址 |
1号端口 | 0001.0001.0001 | 10.1.1.2/8 |
2号端口 | 0002.0002.0002 | 14.1.1.2/8 |
最后在网络测试仪的1号端口和2号端口上同时启动属于三层数据包的测试数据流的发送,进行被测交换机的整机测试。测试时,在网络测试仪的1号端口上发出的测试数据流1,经过被测交换机和辅助测试设备转发后,最后被网络测试仪的2号端口接收,具体的转发路径为:网络测试仪端口1→被测交换机1号端口→被测交换机2号端口→2号三层接口、3号三层接口→被测交换机3号端口→被测交换机4号端口→4号三层接口、5号三层接口→被测交换机5号端口→被测交换机6号端口→6号三层接口、7号三层接口→被测交换机7号端口→被测交换机8号端口→8号三层接口、1号三层接口→网络测试仪端口2。网络测试仪的2号端口发出的数据流2,经过被测交换机和辅助测试设备转发后,最后被网络测试仪的1号端口接收,具体的转发路径为:网络测试仪端口2→1号三层接口、8号三层接口→被测交换机8号端口→被测交换机7号端口→7号三层接口、6号三层接口→被测交换机6号端口→被测交换机5号端口→5号三层接口、4号三层接口→被测交换机4号端口→被测交换机3号端口→3号三层接口、2号三层接口→被测交换机2号端口→被测交换机1号端口→网络测试仪端口1;网络测试仪通过对两条数据流发送数据量和接收数据量的比较,即网络测试仪将第一端口接收测试数据流中包的数量与与第二端口发送的接收包的数量进行比较,以及将将第二端口接收测试数据流中包的数量与与第一端口发送的接收包的数量进行比较;从而进行被测交换机的整机测试。最终被测交换机在数据流的转发过程中学习到的MAC地址表参见表9。
表9:被测交换机学习到的MAC地址表
MAC地址 | VLAN ID | 端口号 |
0001.0001.0001 | 1 | 1 |
0001.7AAA.3333 | 2 | 3 |
0001.7AAA.5555 | 3 | 5 |
0001.7AAA.7777 | 4 | 7 |
0001.7AAA.8888 | 4 | 8 |
0001.7AAA.6666 | 3 | 6 |
0001.7AAA.4444 | 2 | 4 |
0001.7AAA.2222 | 1 | 2 |
实施例2
图4是本发明共享式VLAN学习以太网交换机整机测试系统连接及配置实施例2的示意图。在本实施例中,网络测试仪的1号端口与辅助测试设备的7号三层接口直接连接,网络测试仪的2号端口与被测交换机的3号端口直接连接。本发明中被测交换机的其它端口与辅助测试设备的其它三层接口任意一对一连接,所以本实施例中被测交换机的1号端口与辅助测试设备的1号三层接口连接、被测交换机的2号端口与辅助测试设备2号三层接口连接、被测交换机的4号端口与辅助测试设备4号三层接口连接、被测交换机的4号端口与辅助测试设备4号三层接口连接、被测交换机的5号端口与辅助测试设备5号三层接口连接、被测交换机的7号端口与辅助测试设备3号三层接口连接、被测交换机的8号端口与辅助测试设备8号三层接口连接。
被测交换机上创建有4个VLAN,依次编号为1号VLAN、2号VLAN、3号VLAN及4号VLAN,从1号端口开始到8号端口结束,相邻的两个端口为一组分别依次添加到各个VLAN中,每一个端口只能添加到一个VLAN中,一个VLAN中只能添加一组端口,即1号端口和2号端口为一组添加到1号VLAN中,3号端口和4号端口为一组添加到2号VLAN中,5号端口和6号端口为一组添加到3号VLAN中,7号端口和8号端口为一组添加到4号VLAN中;再为被测交换机的每个端口设置PVID,被测交换机的每个端口的PVID值即为其所在的VLAN ID值。本实施例的各个端口所对应的PVID参见表10。
表10:被测交换机各端口对应的PVID及VLAN ID表示例
VLAN ID | 端口编号 | PVID |
1号 | 1号、2号 | 1 |
2号 | 3号、4号 | 2 |
3号 | 5号、6号 | 3 |
4号 | 7号、8号 | 4 |
本实施例中,辅助测试设备上与被测交换机端口连接的所有三层接口都配置一个唯一的MAC地址,辅助测试设备上创建有4个VRF,依次编号为VRF a、VRF b、VRF c及VRF d,每个VRF的属性值设置各不相同,任意将每两个三层接口为一组分别依次添加到各个VRF中,每一个三层接口只能添加到一个VRF中,一个VRF只能添加一组三层接口。本实施例中,2号三层接口与3号三层接口为一组添加到VRF a中,4号三层接口与5号三层接口为一组添加到VRF b中,6号三层接口和8号三层接口为一组添加到VRF c中,1号三层接口与7号三层接口为一组添加到VRF d中。本实施例的辅助测试设备的8个三层接口的MAC地址以及VRF的设置参见表11。
表11:辅助测试设备中各个三层接口所属VRF、MAC地址及IP地址分配表示例
三层接口 | VRF | MAC地址 | IP地址 |
7号 | d | 0001.7AAA.7777 | 10.1.1.1/8 |
1号 | d | 0001.7AAA.1111 | 11.1.1.1/8 |
2号 | a | 0001.7AAA.2222 | 11.1.1.2/8 |
3号 | a | 0001.7AAA.3333 | 12.1.1.1/8 |
8号 | c | 0001.7AAA.8888 | 12.1.1.2/8 |
6号 | c | 0001.7AAA.6666 | 13.1.1.1/8 |
5号 | b | 0001.7AAA.5555 | 13.1.1.2/8 |
4号 | b | 0001.7AAA.4444 | 14.1.1.1/8 |
然后再在辅助测试设备的各个VRF内部配置静态路由,在VRF b中配置一条静态路由:目的网段为网络测试仪的1号端口所在的网段,其下一跳地址配置为6号三层接口。在VRF d中配置一条静态路由:目的网段为网络测试仪的2号端口所在的网段,其下一跳地址配置为2号三层接口IP地址。在VRF a中配置第一条静态路由:目的网段为网络测试仪的1号端口所在的网段,其下一跳地址配置为1号三层接口IP地址;在VRF a中配置第二条静态路由的目的网段为网络测试仪的2号端口所在的网段,其下一跳地址配置为8号三层接口IP地址。在VRF c中配置第一条静态路由:目的网段为网络测试仪的1号端口所在的网段,其下一跳地址配置为3号三层接口IP地址;在VRF c中配置第二条静态路由的目的网段为网络测试仪的2号端口所在的网段,其下一跳地址配置为5号三层接口IP地址。本实施例中辅助测试设备中各VRF最终生成的静态路由表参见表12。在本实施例中网络测试仪详细的配置见表13,此处不再赘述。
表12:辅助测试设备中各个VRF配置的静态路由示例
表13:网络测试仪各端口发送测试数据流的源MAC地址和源IP地址示例
端口号 | 目的IP | 源IP | 默认网关 | 源MAC |
1号端口 | 14.1.1.2 | 10.1.1.2 | 10.1.1.1 | 0001.0001.0001 |
2号端口 | 10.1.1.2 | 14.1.1.2 | 14.1.1.1 | 0002.0002.0002 |
在网络测试仪的1号端口和2号端口上同时启动属于三层数据包的测试数据流的发送,进行被测交换机的整机测试。测试时,在网络测试仪的1号端口上发出的测试数据流1,经过被测交换机和辅助测试设备转发后,最后被网络测试仪的2号端口接收,测试数据流1具体的转发路径为:网络测试仪端口1→7号三层接口、1号三层接口→被测交换机1号端口→被测交换机2号端口→2号三层接口、3号三层接口→被测交换机7号端口→被测交换机8号端口→8号三层接口、6号三层接口→被测交换机6号端口→被测交换机5号端口→5号三层接口、4号三层接口→被测交换机4号端口→被测交换机3号端口→网络测试仪端口2。网络测试仪的2号端口发出的数据流2,经过被测交换机和辅助测试设备转发后,最后被网络测试仪的1号端口接收,具体的转发路径为:网络测试仪端口2→被测交换机3号端口→被测交换机4号端口→4号三层接口、5号三层接口→被测交换机5号端口→被测交换机6号端口→6号三层接口、8号三层接口→被测交换机8号端口→被测交换机7号端口→3号三层接口、2号三层接口→被测交换机2号端口→被测交换机1号端口→1号三层接口、7号三层接口→网络测试仪端口1;网络测试仪通过对两条数据流发送数据量和接收数据量的比较,即网络测试仪将第一端口接收测试数据流中包的数量与与第二端口发送的接收包的数量进行比较,以及将将第二端口接收测试数据流中包的数量与与第一端口发送的接收包的数量进行比较;从而进行被测交换机的整机测试。最终被测交换机在数据流的转发过程中学习到的MAC地址表参见表14。
表14:被测交换机学习到的MAC地址表示例
MAC地址 | VLAN ID | 端口号 |
0001.7AAA.1111 | 1 | 1 |
0001.7AAA.3333 | 4 | 7 |
0001.7AAA.6666 | 3 | 6 |
0001.7AAA.4444 | 2 | 4 |
0002.0002.0002 | 2 | 3 |
0001.7AAA.5555 | 3 | 5 |
0001.7AAA.8888 | 4 | 8 |
0001.7AAA.2222 | 1 | 2 |
实施例3
图5是本发明共享式VLAN学习以太网交换机整机测试系统连接及配置实施例3的示意图。在本实施例中在本实施例中,网络测试仪的1号端口与辅助测试设备的4号三层接口直接连接,网络测试仪的2号端口与被测交换机的1号端口直接连接。本发明中被测交换机的其它端口与辅助测试设备的其它三层接口任意一对一连接,所以本实施例中被测交换机的2号端口与辅助测试设备的3号三层接口连接、被测交换机的3号端口与辅助测试设备5号三层接口连接、被测交换机的4号端口与辅助测试设备1号三层接口连接、被测交换机的5号端口与辅助测试设备2号三层接口连接、被测交换机的6号端口与辅助测试设备7号三层接口连接、被测交换机的7号端口与辅助测试设备8号三层接口连接、被测交换机的8号端口与辅助测试设备6号三层接口连接。
被测交换机上创建有4个VLAN,依次编号为1号VLAN、2号VLAN、3号VLAN及4号VLAN,从1号端口开始到8号端口结束,相邻的两个端口为一组分别依次添加到各个VLAN中,每一个端口只能添加到一个VLAN中,一个VLAN中只能添加一组端口,即1号端口和2号端口为一组添加到1号VLAN中,3号端口和4号端口为一组添加到2号VLAN中,5号端口和6号端口为一组添加到3号VLAN中,7号端口和8号端口为一组添加到4号VLAN中;再为被测交换机的每个端口设置PVID,被测交换机的每个端口的PVID值即为其所在的VLAN ID值。本实施例的各个端口所对应的PVID参见表15。
表15:被测交换机各端口对应的PVID及VLAN ID示例
VLAN编号 | 被测交换机端口编号 | PVID |
1号 | 2号、3号 | 1 |
2号 | 6号、8号 | 2 |
3号 | 4号、7号 | 3 |
4号 | 1号、5号 | 4 |
本实施例中,辅助测试设备上与被测交换机端口连接的所有三层接口都配置一个唯一的MAC地址,辅助测试设备上创建有4个VRF,依次编号为VRF a、VRF b、VRF c及VRF d,每个VRF的属性值设置各不相同,任意将每两个三层接口为一组分别依次添加到各个VRF中,每一个三层接口只能添加到一个VRF中,一个VRF只能添加一组三层接口。本实施例中,1号三层接口与3号三层接口为一组添加到VRF a中,4号三层接口与8号三层接口为一组添加到VRF b中,5号三层接口和7号三层接口为一组添加到VRF c中,2号三层接口与6号三层接口为一组添加到VRF d中。本实施例的辅助测试设备的8个三层接口的MAC地址以及VRF的设置参见表16。
表16:辅助测试设备中各个三层接口所属VRF、MAC地址及IP地址分配表示例
三层接口 | VRF | MAC地址 | IP地址 |
4号 | b | 0001.7AAA.4444 | 10.1.1.1/8 |
8号 | b | 0001.7AAA.8888 | 11.1.1.1/8 |
1号 | a | 0001.7AAA.1111 | 11.1.1.2/8 |
3号 | a | 0001.7AAA.3333 | 12.1.1.1/8 |
5号 | c | 0001.7AAA.5555 | 12.1.1.2/8 |
7号 | c | 0001.7AAA.7777 | 13.1.1.1/8 |
6号 | b | 0001.7AAA.6666 | 13.1.1.2/8 |
2号 | b | 0001.7AAA.2222 | 14.1.1.1/8 |
然后再在辅助测试设备的各个VRF内部配置静态路由,在VRF d中配置一条静态路由:目的网段为网络测试仪的1号端口所在的网段,其下一跳地址配置为7号三层接口。在VRF b中配置一条静态路由:目的网段为网络测试仪的2号端口所在的网段,其下一跳地址配置为1号三层接口IP地址。在VRF a中配置第一条静态路由:目的网段为网络测试仪的1号端口所在的网段,其下一跳地址配置为8号三层接口IP地址;在VRF a中配置第二条静态路由的目的网段为网络测试仪的2号端口所在的网段,其下一跳地址配置为5号三层接口IP地址。在VRF c中配置第一条静态路由:目的网段为网络测试仪的1号端口所在的网段,其下一跳地址配置为3号三层接口IP地址;在VRF c中配置第二条静态路由的目的网段为网络测试仪的2号端口所在的网段,其下一跳地址配置为6号三层接口IP地址。本实施例中辅助测试设备中各VRF最终生成的静态路由表参见表17。在本实施例中网络测试仪详细的配置见表18,此处不再赘述。
表17:辅助测试设备中各个VRF配置的静态路由示例
表18:网络测试仪各端口发送测试数据流的源MAC地址和源IP地址示例
端口号 | 目的IP | 源IP | 默认网关 | 源MAC |
1号端口 | 14.1.1.2 | 10.1.1.2 | 10.1.1.1 | 0001.0001.0001 |
2号端口 | 10.1.1.2 | 14.1.1.2 | 14.1.1.1 | 0002.0002.0002 |
在网络测试仪的1号端口和2号端口上同时启动属于三层数据包的测试数据流的发送,进行被测交换机的整机测试。测试时,在网络测试仪的1号端口上发出的测试数据流1,经过被测交换机和辅助测试设备转发后,最后被网络测试仪的2号端口接收,测试数据流1具体的转发路径为:网络测试仪端口1→4号三层接口、8号三层接口→被测交换机4号端口→被测交换机4号端口→1号三层接口、3号三层接口→被测交换机2号端口→被测交换机3号端口→5号三层接口、7号三层接口→被测交换机6号端口→被测交换机8号端口→6号三层接口、2号三层接口→被测交换机5号端口→被测交换机1号端口→网络测试仪端口2。网络测试仪的2号端口发出的数据流2,经过被测交换机和辅助测试设备转发后,最后被网络测试仪的1号端口接收,具体的转发路径为:网络测试仪端口2→被测交换机1号端口→被测交换机5号端口→2号三层接口、6号三层接口→被测交换机8号端口→被测交换机6号端口→7号三层接口、5号三层接口→被测交换机3号端口→被测交换机2号端口→3号三层接口、1号三层接口→被测交换机4号端口→被测交换机7号端口→8号三层接口、4号三层接口→网络测试仪端口1;网络测试仪通过对两条数据流发送数据量和接收数据量的比较,即网络测试仪将第一端口接收测试数据流中包的数量与与第二端口发送的接收包的数量进行比较,以及将将第二端口接收测试数据流中包的数量与与第一端口发送的接收包的数量进行比较;从而进行被测交换机的整机测试。最终被测交换机在数据流的转发过程中学习到的MAC地址表参见表19。
表19:被测交换机学习到的MAC地址表示例
MAC地址 | VLAN ID | 端口号 |
0002.0002.0002 | 4 | 1 |
0001.7AAA.3333 | 1 | 2 |
0001.7AAA.5555 | 1 | 3 |
0001.7AAA.1111 | 2 | 4 |
0001.7AAA.2222 | 3 | 5 |
0001.7AAA.7777 | 2 | 6 |
0001.7AAA.8888 | 3 | 7 |
0001.7AAA.6666 | 2 | 8 |
参见图6是本发明提供的共享式虚拟局域网学习的以太网交换机的整机测试方法流程图本测试方法包括以下步骤:a.将网络测试仪的第一端口与被测交换机的任意一个端口连接,将网络测试仪的第二端口与辅助测试设备的任意一个三层接口连接,并将被测交换机的其它端口与辅助测试设备的其它三层接口任意一对一连接;b.在被测交换机上创建n个VLAN,将任意的两个端口作为一组分别依次添加到各个VLAN中,每一个端口只能添加到一个VLAN中,一个VLAN中只能添加一组端口;c.在辅助测试设备上创建有n个VRF,将任意的两个三层接口作为一组分别依次添加到各个VRF中;d.在各个VRF内部配置静态路由,用于建立测试数据流从网络测试仪的第一端口或第二端口发出,经过被测设备的所有端口以及辅助测试设备的所有三层接口到达网络测试第二端口或第一端口的转发路径;e.执行被测设备的整机测试时,测试数据流从网络测试仪的第一端口和或第二端口发出,经过被测设备的所有端口以及辅助测试设备的所有三层接口到达网络测试仪的第二端口和或第一端口。
本发明中所涉及的步骤a到步骤d属于配置步骤,所以根据本领域技术人员的一般常识进行配置,所有这四个步骤的实施顺序不是严格固定的,本发明的保护范围不受该配置顺序的限制。由于步骤a到步骤d的具体实现已经在上述文字中进行了详细的说明,所以此处不再详述。以下结合附图3以测试数据流1的转发过程为例,详细说明本发明测试数据流的详细转发过程及MAC地址表的学习情况:
1、数据流1从网络测试仪的1号端口发出,此测试数据流是三层以太报文,此时该以太报文中的MAC地址的相关信息如表26(三层转发过程中,报文的源IP:10.1.1.2/8和目的IP:14.1.1.2/8是不会改变的,所以这里不再阐述):
表26:数据流1中以太报文中的MAC地址信息
目的MAC:0001.7AAA.2222 | 源MAC:0001.0001.0001 |
2、由于网络测试仪的1号端口与被测交换机的1号端口相连,因此数据流1被1号端口接收,此时被测交换机会学习到一条来源于1号端口的MAC地址表项,MAC地址为网络测试仪的1号端口的MAC,对应1号端口,相应的VLAN ID即为1号VLAN,详细的MAC地址表参见表27:
表27:被测交换机从1号端口学到的MAC地址表
MAC地址 | VLAN ID | 端口号 |
0001.0001.0001 | 1 | 1 |
3、被测交换机的1号端口接收到报文后,会在1号VLAN中进行二层转发,最后从被测交换机的2号端口转发出去,由于辅助测试设备的2号三层接口和被测交换机的2号端口相连,所以报文又会被辅助测试设备的2号三层接口接收。
4、辅助测试设备的2号三层接口接收到报文之后,会进行三层转发;辅助测试设备首先在VRF a的内部查找路由表,根据目的网络(14.0.0.0/8)进行最长匹配,发现下一跳地址是4号三层接口(11.1.1.2);此时辅助测试设备会将报文中的MAC地址替换为如表28所示:
表28:辅助测试设备查询VRF a内的路由表后修改报文的源和目的MAC
目的MAC:0001.7AAA.4444 | 源MAC:0001.7AAA.3333 |
并将报文从辅助测试设备的3号三层接口转发出去。
5、被测交换机的3号端口与辅助测试设备的3号三层接口相连,被测交换机的3号端口就会接收到报文;此时被测交换机会又学习到一条来源于3号端口的MAC地址表项,MAC地址为辅助测试设备的3号三层接口的MAC地址,对应3号端口,相应的VLAN ID即为2号VLAN,详细情况如表29所示:
表29:被测交换机从3号端口学到的MAC地址表
MAC地址 | VLAN ID | 端口号 |
0001.7AAA.3333 | 2 | 3 |
然后,被测交换机会以“MAC地址”作为索引,查询被测交换机中现有的MAC地址表项,发现没有关于“0001.7AAA.3333”这个MAC地址的表项(此时的MAC地址表中只有“0001.0001.0001”这个地址表项),辅助测试设备就会把新学习到的这条表项添加到MAC地址表中,此时被测交换机中就存在了两条MAC地址表项,分别如表30所示:
表30:被测交换机从1号、3号端口总共学到的MAC地址表
MAC地址 | VLAN ID | 端口号 |
0001.0001.0001 | 1 | 1 |
0001.7AAA.3333 | 2 | 3 |
6、完成MAC地址学习之后,被测交换机又会将报文在2号VLAN中转发,报文就会从被测交换机的4号端口转发出去,由于辅助测试设备的4号三层接口和被测交换机的4号端口相连,所以报文又会被辅助测试设备的4号三层接口接收。
7、辅助测试设备的4号三层接口接收到报文之后,会进行三层转发:辅助测试设备首先在2号VRF的内部查找路由表,根据目的网络(14.0.0.0/8)进行最长匹配,发现下一跳地址是6号三层接口(12.1.1.2),此时辅助测试设备会将报文中的MAC地址替换为如表31所示:
表31:辅助测试设备查询2号VRF内的路由表后修改报文的源和目的MAC
目的MAC:0001.7AAA.6666 | 源MAC:0001.7AAA.5555 |
并将报文从辅助测试设备的5号三层接口转发出去。
8、被测交换机的5号端口与辅助测试设备的5号三层接口直连,被测交换机的5号端口就会接收到报文,此时被测交换机会又学习到一条来源于5号端口的MAC地址表项,MAC地址为辅助测试设备5号三层接口的MAC地址,对应的端口为5号端口,相应的VLAN ID即为3号VLAN,详细情况如表32所示:
表32:被测交换机从5号端口学到的MAC地址表
MAC地址 | VLAN ID | 端口号 |
0001.7AAA.5555 | 3 | 5 |
然后,被测交换机会以“MAC地址”作为索引,查询被测交换机中现有的地址表项,发现没有关于“0001.7AAA.5555”这个MAC地址的表项(此时的MAC地址表中只有“0001.0001.0001”和“0001.7AAA.3333”这个地址表项),辅助测试设备就会把新学习到的这条表项添加到MAC地址表中;此时被测交换机中就存在了三条MAC地址表项,分别如表33所示:
表33:被测交换机从1号、3号、5号端口总共学到的MAC地址表
MAC地址 | VLAN ID | 端口号 |
0001.0001.0001 | 1 | 1 |
0001.7AAA.3333 | 2 | 3 |
0001.7AAA.5555 | 3 | 5 |
9、完成MAC地址学习之后,被测交换机又会将报文在3号VLAN中转发;报文就会从辅助测试设备的6号端口转发出去,由于辅助测试设备的6号三层接口和被测交换机的6号端口直连,所以报文又会被辅助测试设备的6号三层接口接收。
10、辅助测试设备的6号三层接口接收到报文之后,会进行三层转发;辅助测试设备首先在3号VRF的内部查找路由表,根据目的网络(14.0.0.0/8)进行最长匹配,发现下一跳地址是8号三层接口(13.1.1.2);此时辅助测试设备会将报文中的MAC地址替换为如表34所示:
表34:辅助测试设备查询VRF c内的路由表后修改报文的源和目的MAC示例
目的MAC:0001.7AAA.8888 | 源MAC:0001.7AAA.7777 |
并将报文从辅助测试设备的7号三层接口转发出去。
11、被测交换机的7号端口与辅助测试设备的7号三层接口直连,被测交换机的7号端口就会接收到报文,此时被测交换机又学习到一条来源于7号端口的MAC地址表项,MAC地址为辅助测试设备7号三层接口的MAC地址,对应的端口为7号端口,相应的VLAN ID即为4号VLAN,详细情况如表35所示:
表35:被测交换机从7号端口学到的MAC地址表示例
MAC地址 | VLAN ID | 端口号 |
0001.7AAA.7777 | 4 | 7 |
然后,被测交换机会以“MAC地址”作为索引,查询被测交换机中现有的地址表项,发现没有关于“0001.7AAA.5555”这个MAC地址的表项(此时的MAC地址表中只有“0001.0001.0001”、“0001.7AAA.3333”和“0001.7AAA.5555”这三个地址表项),辅助测试设备就会把新学习到的这条表项添加到MAC地址表中;此时被测交换机中就存在了四条MAC地址表项,分别如表36所示:
表36:被测交换机从1号、3号、5号、7号端口总共学到的MAC地址表
MAC地址 | VLAN ID | 端口号 |
0001.0001.0001 | 1 | 1 |
0001.7AAA.3333 | 2 | 3 |
0001.7AAA.5555 | 3 | 5 |
0001.7AAA.7777 | 4 | 7 |
12、完成MAC地址学习之后,被测交换机又会将报文在4号VLAN中转发;报文就会从辅助测试设备的8号端口转发出去,由于辅助测试设备的8号三层接口和被测交换机的8号端口直连,所以报文又会被辅助测试设备的8号三层接口接收。
13、辅助测试设备的8号三层接口接收到报文之后,会进行三层转发,辅助测试设备首先在4号VRF的内部查找路由表,发现目的网络(14.0.0.0/8)恰好是直连路由,目的网络即是4号VRF中的1号三层接口所在的网段(14.0.0.0/8);此时辅助测试设备会将报文中的MAC地址替换为如表37所示:
表37:辅助测试设备查询4号VRF内的路由表后修改报文的源和目的MAC
目的MAC:0002.0002.0002 | 源MAC:0001.7AAA.1111 |
并将报文从辅助测试设备的1号三层接口转发出去。
14、网络测试仪的2号端口与辅助测试设备的1号三层接口直连,网络测试仪的2号端口就会接收到报文。
本发明实施例中,从网络测试仪的1号端口发出的测试数据流报文,经过被测交换机的4次二层转发和辅助测试设备的4次三层转发之后,最后被网络测试仪的2号端口接收,网络测试仪通过比较接收到的报文数量和发出的报文数量是否相等、一致,测试被测交换机整机的数据转发情况。
对于从网络测试仪的2号端口发出的测试数据流2,其转发原理与测试数据流1的转发原理一样。(在辅助测试设备上转发时,就是在各个VRF内进行三层转发;在被测交换机上转发时,就是在各个VLAN内部进行二层转发。)不同的是,测试数据流2的转发方向,刚好与测试数据流1的转发方向相反,它是从网络测试仪的2号端口发出,经过辅助测试设备和被测交换机的多次转发后,最后被网络测试仪的1号端口接收。
本发明实施例中,参照测试数据流1的转发过程,被测交换机在对测试数据流2进行的4次二层转发过程中,将先后学习到4条MAC地址表项,详细的MAC地址表如表38所示:
表38:测试数据流2在被测交换机上经过所有转发后学到的MAC地址表
MAC地址 | VLAN ID | 端口号 |
0001.7AAA.8888 | 4 | 8 |
0001.7AAA.6666 | 3 | 6 |
0001.7AAA.4444 | 2 | 4 |
0001.7AAA.2222 | 1 | 2 |
本发明实施例中,对被测交换机进行测试时,网络测试仪的1号端口和2号端口会同时发出测试数据流1和测试数据流2,因此被测交换机的所有端口既在发送数据,又在接收数据。同时,被测交换机就会学习到八条MAC地址表项,分别如表39:
表39:两条数据流经过被测交换机转发后被测交换机上学习到的MAC地址表
MAC地址 | VLAN ID | 端口号 |
0001.0001.0001 | 1 | 1 |
0001.7AAA.3333 | 2 | 3 |
0001.7AAA.5555 | 3 | 5 |
0001.7AAA.7777 | 4 | 7 |
0001.7AAA.8888 | 4 | 8 |
0001.7AAA.6666 | 3 | 6 |
0001.7AAA.4444 | 2 | 4 |
0001.7AAA.2222 | 1 | 2 |
由上可知,借助于辅助测试设备的多次三层转发时,将MAC地址替换,使共享式VLAN学习的被测交换机在每次进行MAC地址学习之后,即使只以“MAC地址”作为索引查找MAC地址表,也不会将之前已经学习的MAC地址表项覆盖和替换,使共享式VLAN学习的被测交换机能进行正常地MAC地址表项学习;从而避免了图1的测试方法所出现的问题。(共享式VLAN学习的交换机按照图1的方法测试时,会将之前已经学习到的MAC地址表项覆盖,导致该交换机不能进行数据转发和工作。)按照本发明实施例中提供的测试方法,共享式VLAN学习的交换机在数据转发时能进行正常的MAC地址学习,各个端口也就能进行正常地数据转发和工作。
本发明主要是针对共享式VLAN学习的交换机进行整机测试的一种环境搭建方法和配置方法。本发明适用于所有端口个数为2n(n为大于等于1的整数)、共享式VLAN学习交换机的整机测试。测试中,需要一台支持三层线速的转发的三层交换机作为辅助测试设备,该辅助测试设备提供的端口数目不能少于被测交换的端口数,辅助测试设备的端口最大速率也不能小于被测交换机的端口速率。通过对辅助测试设备进行相应的配置(所有配置均可以借助于脚本语言,编写脚本完成),使辅助测试设备每次数据转发中都是执行基于IP的三层转发,即测试数据流每次在辅助测试设备上进行三层转发的时候,数据包中的目的MAC地址和源MAC地址都会改变;因此,被测交换机在每次接收到数据包进行二层转发的时候,学习到的MAC地址表项均不相同,不会将之前的MAC地址表项替换,被测交换机也就能进行正确的MAC地址学习,从而进行数据转发。
利用这种测试方法,只需要借助于网络测试仪的两个端口,就可以完成对共享式VLAN学习交换机2n(n为整数)个端口的整机测试、线速转发测试等,节约了大量的测试资源和测试成本,同时,采用本发明中的测试方法,在任意一个时刻,被测交换机上的所有端口都在进行数据的发送和接收,满负荷工作。
Claims (10)
1.以太网交换机的整机测试系统,包括网络测试仪及被测交换机,所述网络测试仪包括至少两个端口,所述被测交换机包括2n个端口,n为大于等于1的整数,其特征在于,所述系统还包括辅助测试设备,所述辅助测试设备包括至少2n个三层接口;所述网络测试仪的第一端口与被测交换机的任意一个端口连接,网络测试仪的第二端口与辅助测试设备的任意一个三层接口连接,被测交换机的其它端口与辅助测试设备的其它三层接口任意一对一连接;
所述被测交换机上创建有n个虚拟局域网VLAN,将任意的两个端口作为一组分别依次添加到各个VLAN中,每一个端口只能添加到一个VLAN中,一个VLAN中只能添加一组端口;
所述辅助测试设备上创建有n个虚拟路由转发VRF,将任意的两个三层接口作为一组分别依次添加到各个VRF中;
所述各个VRF内部配置有静态路由,用于建立测试数据流从网络测试仪的第一端口发出,经过被测设备的所有端口以及辅助测试设备的所有三层接口到达网络测试仪的第二端口的转发路径,以及用于建立测试数据流从网络测试仪的第二端口发出,经过被测设备的所有端口以及辅助测试设备的所有三层接口到达网络测试仪的第一端口的转发路径。
2.如权利要求1所述以太网交换机的整机测试系统,其特征在于,所述辅助测试设备的每一个三层接口都配置一个唯一的MAC地址。
3.如权利要求1或2所述以太网交换机的整机测试系统,其特征在于,所述各个VRF内部配置有静态路由是指:
被测设备中直接连接所述第一端口的端口所在VLAN的另外一个端口连接的三层接口所在的VRF,配置一条目的网段为所述第二端口所在的网段,下一跳地址为所述VRF的另外一个三层接口连接的被测交换机的端口所在VLAN的另一个端口连接的三层接口的IP地址;
辅助测试设备中直接连接所述第二端口的三层接口所在的VRF,配置一条目的网段为所述第一端口所在的网段,下一跳地址为所述VRF的另外一个三层接口直接连接的被测交换机的端口所在VLAN的另一个端口连接的三层接口的IP地址;
其余每个VRF都配置两条静态路由,两条静态路由的目的网段分别为网络测试仪的第一端口和第二端口所在的网段,两条静态路由的下一跳地址分别为与该VRF中的靠近目的端口的三层接口连接的被测交换机的端口所在VLAN的另一个端口连接的三层接口的IP地址。
4.如权利要求3所述以太网交换机的整机测试系统,其特征在于,所述辅助测试设备各个三层接口的最大速率不能小于被测交换机的各端口最大速率。
5.如权利要求4所述以太网交换机的整机测试系统,其特征在于,所述网络测试仪的第一端口配置的默认网关地址为,其直接连接的被测设备的端口所在VLAN的另外一个端口连接的三层接口的IP地址;所述网络测试仪的第二端口配置的默认网关地址为,其直接连接的辅助测试设备的三层接口的IP地址。
6.如权利要求4所述以太网交换机的整机测试系统,其特征在于,所述辅助测试设备不限于一台,所有辅助测试设备的三层接口的总数大于等于被测设备的端口总数。
7.以太网交换机的整机测试方法,其特征在于,包括以下步骤:
a.将网络测试仪的第一端口与被测交换机的任意一个端口连接,将网络测试仪的第二端口与辅助测试设备的任意一个三层接口连接,并将被测交换机的其它端口与辅助测试设备的其它三层接口任意一对一连接;
b.在被测交换机上创建n个VLAN,将任意的两个端口作为一组分别依次添加到各个VLAN中,每一个端口只能添加到一个VLAN中,一个VLAN中只能添加一组端口;
c.在辅助测试设备上创建有n个VRF,将任意的两个三层接口作为一组分别依次添加到各个VRF中;
d.在各个VRF内部配置静态路由,用于建立测试数据流从网络测试仪的第一端口或第二端口发出,经过被测设备的所有端口以及辅助测试设备的所有三层接口到达网络测试第二端口或第一端口的转发路径;
e.执行被测设备的整机测试时,测试数据流从网络测试仪的第一端口和或第二端口发出,经过被测设备的所有端口以及辅助测试设备的所有三层接口到达网络测试仪的第二端口和或第一端口。
8.如权利要求7所述以太网交换机的整机测试方法,其特征在于,在步骤e之前,还包括如下步骤:
为所述辅助测试设备的每一个三层接口都配置一个唯一的MAC地址;
为所述网络测试仪的第一端口配置默认网关,为其直接连接的被测设备的端口所在VLAN的另外一个端口连接的三层接口的IP地址;
为所述网络测试仪的第二端口配置默认网关,为其直接连接的辅助测试设备的三层接口的IP地址。
9.如权利要求7或8所述以太网交换机的整机测试方法,其特征在于,步骤d中,所述在各个VRF内部配置静态路由的具体步骤如下:
d1.在辅助测试设备中直接连接所述第二端口的三层接口所在VRF中,配置一条目的网段为所述第一端口所在的网段,下一跳地址为所述VRF的另外一个三层接口直接连接的被测交换机的端口所在VLAN的另一个端口连接的三层接口的IP地址;
d2.在被测设备中直接连接所述第一端口的端口所在VLAN的另外一个端口连接的三层接口所在VRF中,配置一条目的网段为所述第二端口所在的网段,下一跳地址为所述VRF的另外一个三层接口连接的被测交换机的端口所在VLAN的另一个端口连接的三层接口的IP地址;
d3.在其余每个VRF中都配置两条静态路由,两条静态路由的目的网段分别为网络测试仪的第一端口和第二端口所在的网段,两条静态路由的下一跳地址分别为与该VRF中靠近目的端口的三层接口连接的被测交换机的端口所在VLAN的另一个端口连接的三层接口的IP地址。
10.如权利要求9所述以太网交换机的整机测试方法,其特征在于,步骤e中,在执行被测设备的整机测试时,所述辅助测试设备各个三层接口的最大速率不能小于被测交换机的各端口最大速率。
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