CN102664774A

CN102664774A - 一种交换机端口连通性的测试方法

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Publication number: CN102664774A
Application number: CN2012101748523A
Authority: CN
Inventors: 何三波; 罗向征
Original assignee: Maipu Communication Technology Co Ltd
Current assignee: Maipu Communication Technology Co Ltd
Priority date: 2012-05-31
Filing date: 2012-05-31
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2032-05-31
Also published as: CN102664774B

Abstract

本申请公开了一种交换机端口连通性的测试方法，包括：将所有被测端口每两个一组用物理线路连接；为被测端口配置转发策略：若收到第一测试报文则向本交换机内的其它端口转发；若收到第二测试报文则向控制平面上报；控制平面构造第一测试报文发向被测端口；待所述被测端口产生广播风暴后，控制平面构造优先级大于第一测试报文的第二测试报文发送给被测端口，从与所述被测端口物理相连的另一被测端口接收第二测试报文，然后向所述另一被测端口发送第二测试报文，从所述测试端口接收第二测试报文；通过比较收发第二测试报文的一致性判断物理相连的两个被测端口的连通性。利用本发明，可以提高测试强度，更充分地检测出交换机端口的连通性问题。

Description

一种交换机端口连通性的测试方法

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种交换机端口连通性的测试方法。

背景技术

交换机是构建通信网络的最常见的网络设备之一。交换机在出厂之前都需要进行生产测试。其中主要涉及交换机端口连通性的测试。所述交换机端口连通性的测试，是指对交换机端口收发报文能力的测试，如果交换机的端口能够正确地接收和发送报文，则端口无故障，否则端口有故障。目前交换机端口连通性的测试方法主要包括转发测试方法和环回测试方法，下面分别一一介绍。

现有技术一、转发测试方法：在中国专利申请公开号CN 101296131、专利申请号200810114713、发明名称为《一种交换机连通性测试方法、装置及系统》的公开文件中，公开了一种测试交换机端口连通性的方法，该方法采用转发测试方法。图1为所述转发测试方法测试交换机端口连通性的示意图。参见图1，该对交换机端口连通性的测试方法为：测试平台向被测交换机的某一个端口（如图中的P1端口）发送测试报文，被测交换机的交换芯片从该端口接收到测试报文后向本交换机其它的一个或者多个端口转发测试报文，测试平台从其它一个或者多个端口接收测试报文，然后比较收发报文数目是否一致，如果不一致则认为被测交换机端口的连通性存在硬件故障。

现有技术二、环回测试方法：图2为现有技术二所述的环回测试方式测试交换机端口连通性的示意图。参见图2，该测试方法为：每两个被测端口使用物理线路连接打环，使这两个被测端口形成环回。如图2中测试端口P1和P2的连通性，将端口P1和P2利用物理线路连接，之后由交换机的控制平面端口P0向端口P1发送测试报文，由端口P1发出该测试报文，由于端口P1和P2环回相连，因此所述端口P1发出的测试报文被发送到端口P2，交换芯片从端口P2接收到此测试报文后上交给控制平面。控制平面对发出和接收的测试报文数目和内容进行比较，若收发报文数目一致且收发报文的内容一致，则判定端口P1发送方向和P2接收方向的连通性正常，否则判定端口P1发送方向或者端口P2接收方向的连通性有故障。

但是，上述现有技术一和现有技术二都存在如下缺点：

测试强度太低，测试报文的流量不大，测试力度小，不能充分测试出交换机端口的连通性问题，而有的交换机端口连通性问题需要在大流量转发报文时才能暴露出来。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种交换机端口连通性的测试方法，以提高测试强度，更充分地检测出交换机端口的连通性问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种交换机端口连通性的测试方法，包括：

将交换机的所有被测端口每两个一组用物理线路进行连接；

为交换机的被测端口配置转发策略，包括：如果收到第一测试报文，则对应的转发策略为向本交换机内的其它端口转发该第一测试报文；如果收到第二测试报文，则对应的转发策略为向交换机的控制平面上报该第二测试报文；

交换机的控制平面构造第一测试报文，将该第一测试报文发向被测端口；

待所述被测端口产生第一测试报文广播风暴后，交换机的控制平面构造优先级大于第一测试报文的第二测试报文，向被测端口发送第二测试报文，并从与所述被测端口物理相连的另一被测端口接收第二测试报文，然后向所述另一被测端口发送第二测试报文，并从所述测试端口接收第二测试报文；通过比较收发第二测试报文的一致性判断物理相连的两个被测端口的连通性。

优选的，所述交换机的控制平面将所述第一测试报文发向被测端口，具体为将所述第一测试报文发向物理相连的两个被测端口中的任何一个。

优选的，所述交换机的控制平面将所述第一测试报文发向被测端口，具体为将所述第一测试报文发向所述物理相连的两个被测端口中。

优选的，所述控制平面构造的第一测试报文包括最小长度的以太网报文和最大长度的以太网报文。

优选的，所述交换机的控制平面向被测端口发送第二测试报文，并从与所述被测端口物理相连的另一被测端口接收第二测试报文，然后向所述另一被测端口发送第二测试报文，并从所述测试端口接收第二测试报文；通过比较收发第二测试报文的一致性判断所述物理相连的两个被测端口的连通性，具体包括：

所述交换机的控制平面将所述第二测试报文发送到物理相连的两个被测端口中的第一端口，并从与该第一端口物理相连的第二端口接收第二测试报文，判断从该第二端口收到的第二测试报文与发给第一端口的第二测试报文是否一致，如果是则判定所述第一端口发送方向和第二端口接收方向的连通性正常，否则判定所述第一端口发送方向或第二端口接收方向的连通性存在故障；

所述交换机的控制平面将所述第二测试报文发送到所述第二端口，并从所述第一端口接收第二测试报文，判断从该第一端口收到的第二测试报文与发给第二端口的第二测试报文是否一致，如果是则判定所述第二端口发送方向和第一端口接收方向的连通性正常，否则判定所述第二端口发送方向或第一端口接收方向的连通性存在故障。

优选的，所述比较收发第二测试报文的一致性，具体为：判断收到的第二测试报文的数量和内容是否与发送的第二测试报文一致。

优选的，所述方法还包括：如果第一端口发送方向和接收方向的连通性都判定正常，则判定第一端口的连通性正常，否则判定第一端口的连通性异常；和/或

如果第二端口发送方向和接收方向的连通性都判定正常，则判定第二端口的连通性正常，否则判定第二端口的连通性异常。

优选的，所述为交换机的端口配置转发策略，具体为：

分别设置第一测试虚拟局域网VLAN和第二测试VLAN，将交换机的所有被测端口加入所述第一测试VLAN和第二测试VLAN；其中第一测试VLAN用于传输第一测试报文，且将该第一测试VLAN中报文的转发策略设置为端口收到报文后向本VLAN内的其它端口转发该报文，不上报交换机的控制平面；所述第二测试VLAN用于传输第二测试报文，且将该第二测试VLAN中报文的转发策略设置为端口收到报文后向交换机的控制平面上报该报文，而不进行转发。

优选的，所述第一测试VLAN的优先级低于所述第二测试VLAN的优先级。

优选的，所述所有被测端口至少为两个。

与现有技术相比，本发明用物理线路将交换机被测端口两两一组通过网线物理相连，并为交换机的被测端口配置转发策略，转发策略中：对于第一测试报文只向本交换机内的其它端口转发，对于第二测试报文则只向交换机的控制平面上报；在测试时，先构造低优先级的第一测试报文发向所述被测端口，由于第一测试报文需要向其它端口转发，其它端口又将收到的第一测试报文转发给除自身之外的其它端口，该端口再向其它端口转发，循环往复，从而在所述被测端口中产生第一测试报文广播风暴，该广播风暴可以很快占完端口的带宽，从而提高了测试强度；然后构造优先级大于所述第一测试报文的第二测试报文，向所述被测端口发送第二测试报文，并从与所述被测端口相连的另一被测端口接收第二测试报文，通过比较收发第二测试报文的一致性判断所述被测端口的连通性，从而在高强度的报文环境下（第一测试报文广播风暴环境），可以更充分地检测出交换机端口的连通性问题。

附图说明

图1为所述转发测试方法测试交换机端口连通性的示意图；

图2为现有技术二所述的环回测试方式测试交换机端口连通性的示意图；

图3为本发明所述交换机端口连通性的测试方法的一种流程图；

图4为本发明所述方法的第一实施例的示意图；

图5为本发明所述方法的第二实施例的示意图；

图6为本发明所述方法的第三实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明

本发明采用的技术方案是基于第一测试报文广播风暴情形下对交换机端口连通性的测试。其基本思想是：将交换机的每两个被测端口为一组使用物理线路连接，在测试端口上使用第一测试报文产生广播风暴，然后在端口产生第一测试报文广播风暴的场景下，使用第二测试报文对端口的连通性进行测试。

图3为本发明所述交换机端口连通性的测试方法的一种流程图。参见图3，该方法主要包括：

301、将交换机的所有被测端口每两个一组用物理线路进行连接；

302、为交换机的被测端口配置转发策略，包括：如果收到第一测试报文，则对应的转发策略为向本交换机内的其它被测端口转发该第一测试报文；如果收到第二测试报文，则对应的转发策略为向交换机的控制平面上报该第二测试报文；

303、交换机的控制平面构造第一测试报文，将该第一测试报文发向被测端口；

304、待所述被测端口产生第一测试报文广播风暴后，交换机的控制平面构造优先级大于第一测试报文的第二测试报文，向被测端口发送第二测试报文，并从与所述被测端口物理相连的另一被测端口接收第二测试报文，然后向所述另一被测端口发送第二测试报文，并从所述测试端口接收第二测试报文；通过比较收发第二测试报文的一致性判断物理相连的两个被测端口的连通性。

本发明中，所述为交换机的端口配置转发策略，具体为：

通过交换机的虚拟局域网VLAN功能，分别设置第一测试虚拟局域网VLAN和第二测试VLAN，将交换机的所有被测端口加入所述第一测试VLAN和第二测试VLAN；其中第一测试VLAN用于传输第一测试报文，且将该第一测试VLAN中报文的转发策略设置为端口收到报文后向本VLAN内的其它端口转发该报文，不上报交换机的控制平面；所述第二测试VLAN用于传输第二测试报文，且将该第二测试VLAN中报文的转发策略设置为端口收到报文后向交换机的控制平面上报该报文，而不进行转发。

并且，需要将交换机的端口加入所述第一测试VLAN和第二测试VLAN，端口只要加入某一VLAN，则该端口就可以收发该VLAN的报文，并且需要遵守该VLAN的转发策略。例如只要某一端口加入所述第一测试VLAN，则该端口就可以接收该第一测试VLAN中传输的第一测试报文，并按照第一测试VLAN的转发策略（即向本交换机内的其它端口转发该报文，不上报交换机的控制平面）转发第一测试报文；只要某一端口加入所述第二测试VLAN则该端口就可以接收该第二测试VLAN中传输的测试报文第二测试报文，并按照第二测试VLAN的转发策略（即向交换机的控制平面上报该报文，而不进行转发）向控制平面上报收到的测试报文第二测试报文。

在以太网交换机中，一个报文具体通过哪个VLAN进行传输由该报文中的TAG字段中的VLAN字段标识。对于第一测试报文，其报文TAG字段中VLAN字段标识为第一测试VLAN；对于测试报文第二测试报文，其报文TAG字段中VLAN字段标识为第二测试VLAN。通过报文TAG字段中的VLAN字段，交换芯片就可以识别出该报文是第一测试报文还是测试报文第二测试报文，从而利用相应的VLAN转发策略进行转发。

本发明所述第一测试报文和第二测试报文的特征如表1所示。

报文类型	转发策略	VLAN	优先级别
				第一测试报文	转发给其它端口，不上报控制平面	第一测试VLAN	0
第二测试报文	不转发给其它端口，上报控制平面	第二测试VLAN	7

表1

如上表1所示，第一测试报文的特征为：交换芯片从端口收到第一测试报文后转发给第一测试VLAN中本交换机的其它端口，并不上报给交换机的控制平面，报文TAG字段中VLAN字段为第一测试VLAN，优先级字段为0。

第二测试报文的特征为：交换芯片从端口收到第二测试报文后不转发给本交换机的其它端口，而是上报给交换机的控制平面，报文TAG字段中的VLAN字段为第二测试VLAN，优先级字段为7（只是举例，也可以是其它值的优先级，只要大于第一测试报文的优先级即可）。

所述测试报文第二测试报文的优先级要大于所述第一测试报文的优先级，这是因为一旦在被测端口上产生了第一测试报文的广播风暴，则会占满该被测端口的带宽，此时再发送测试报文第二测试报文，如果测试报文第二测试报文的优先级等于或者小于所述第一测试报文，则会自动丢弃该测试报文第二测试报文，无法完成测试功能。如果测试报文第二测试报文的优先级大于第一测试报文，即使该被测端口在第一测试报文出现广播风暴的情形下，交换芯片仍然会优先收发该测试报文第二测试报文，从而完成测试功能。

本发明在对交换机端口连通性的具体测试时，可以有多种实施方式。

图4为本发明所述方法的第一实施例的示意图，图4中被测端口为端口P1和端口P2，该测试场景多用于维修测试。在该第一实施例中，步骤101所述将交换机的所有被测端口每两个一组用物理线路进行连接，具体是将交换机的两个被测端口P1和P2用物理线路进行连接（对于不属于测试端口的其它端口不作要求）。在该第一实施例中，至少所述被测端口P1和P2需要加入所述第一测试VLAN和所述第二测试VLAN。

图4中所述实线箭头表示第一测试报文的走向，所述虚线箭头表示测试报文第二测试报文的走向。在本实施例中，测试开始时，所述交换机的控制层控制平面构造第一测试报文，并将所构造的第一测试报文通过控制层控制平面端口P0发向交换机内所述物理相连的被测端口，具体是将所述第一测试报文发向被测端口P1和P2中的一个或两个，发向被测端口中的一个可以形成单向的第一测试报文广播风暴，发向被测端口中的两个可以形式双向的第一测试报文广播风暴，双向第一测试报文广播风暴的测试强度大于单向第一测试报文广播风暴。发送的第一测试报文的数量可以为一个，也可以为一个以上。另外，构造的第一测试报文的长度包括最小长度的以太网报文和最大长度的以太网报文。发送时，使用最小不同长度的第一测试报文到最大长度的的测试强度大于单一长度第一测试报文的强度。

下面分别介绍第一实施例中怎样检测被测端口（两个方向的）连通性。如果控制平面将所述第一测试报文发向被测端口P1，由于端口P1和P2用物理线路连接，这样从端口P1发出的第一测试报文会自行传输转发给端口P2，交换芯片检测到端口P2收到了第一测试VLAN的报文即第一测试报文，则将该第一测试报文转发给本交换机的其它端口，所以其中有一个第一测试报文又被转发给了端口P1，该端口P1又会将该第一测试报文通过所述物理线路传输转发给端口P2，端口P2收到了第一测试报文后又会转发给本交换机的其它端口，其中一个第一测试报文又被转发给了端口P1，端口P1再将该第一测试报文传输转发给端口P2，这样周而复始，从而最终在端口P1的发送方向和端口P2的接收方向产生了第一测试报文的广播风暴，注意此时产生的是单向的广播风暴。

在端口P1的发送方向和端口P2的接收方向产生了第一测试报文的广播风暴之后，交换机的控制平面再构造第二测试报文，并将该第二测试报文发送给所述物理相连的两个端口中的第一端口例如此处为被测端口P1（所述第一端口和第二端口都是相对的，在检测端口P2发送方向和端口P1接收方向的连通性时，所述第一端口又变成了端口P2，第二端口变成了端口P1），如果端口P1发送方向和端口P2接收方向的连通性正常，则第二测试报文通过端口P1和P2之间的物理线路发送给了端口P2（所述第二端口），交换芯片检测到端口P2收到了第二测试VLAN的报文即第二测试报文，则不进行转发，而是直接上报给交换机的控制平面。

所述控制平面需要判断是否从与该第一端口物理相连的第二端口即端口P2收到第二测试报文、且比较从该端口P2收到的第二测试报文与发给端口P1的第二测试报文是否一致，如果是则判定所述端口P1发送方向和端口P2接收方向的连通性正常，否则判定所述端口P1发送方向或端口P2接收方向的连通性存在故障。

所述控制平面判断从端口P2收到的第二测试报文与发给端口P1的第二测试报文是否一致，具体为：判断比较从端口P2收到的第二测试报文的数量和内容是否与发送给端口P1的第二测试报文一致，如果一致则判定所述端口P1发送方向和端口P2接收方向的连通性正常，否则判定所述端口P1发送方向或端口P2接收方向的连通性存在故障，需要进一步定位故障。

检测完端口P1发送方向和端口P2接收方向的连通性之后，就要检测端口P2发送方向和端口P1接收方向的连通性，具体的检测过程类似，只是发送方向相反。即控制平面将所述第一测试报文发向被测端口P2，与上述同理，最终在端口P2发送方向和端口P1接收方向上产生了第一测试报文的广播风暴。然后，交换机的控制平面再构造第二测试报文，并将该第二测试报文发送给所述物理相连的两个端口中的第一端口，此时第一端口为端口P2，第二端口为端口P1，然后判断是否从与该端口P2物理相连的端口P1收到第二测试报文、且比较从该端口P1收到的第二测试报文与发给端口P2的第二测试报文是否一致，如果是则判定所述端口P2发送方向和端口P1接收方向的连通性正常，否则判定所述端口P2发送方向或端口P1接收方向的连通性存在故障。

当然，上述第一实施例中，也可以在构造第二测试报文之前，向被测端口P1和P2都发送第一测试报文，这样就会形式双向的第一测试报文广播风暴，双向第一测试报文广播风暴的测试强度大于单向第一测试报文广播风暴。然后，再分别向端口P1和端口P2发送第二测试报文，分别测试端口P1发送方向和端口P2接收方向的连通性，以及端口P2发送方向和端口P1接收方向的连通性，从而完成端口P1连通性和端口P2连通性的测试。判断如果第一端口发送方向和接收方向的连通性都判定正常，则判定第一端口的连通性正常，否则判定第一端口的连通性异常；判断如果第二端口发送方向和接收方向的连通性都判定正常，则判定第二端口的连通性正常，否则判定第二端口的连通性异常。

如上所述，通过第一实施例，检测出端口P1和P2的连通性。交换机上其它任意两个端口之间的连通性都可以同理检测。

图5为本发明所述方法的第二实施例的示意图，图5中被测端口为四个端口P1、P2、P3和P4，该测试场景也多用于维修测试。在该第二实施例中，步骤101所述将交换机的所有被测端口每两个一组用物理线路进行连接，具体是将端口P1和P2用物理线路连接，端口P3和P4用物理线路连接（此处只是举例，当然也可以是端口P1和P23用物理线路连接，端口P32和P4用物理线路连接，只要是将被测端口两两物理连接即可）。在该第二实施例中，至少所述被测端口P1、P2、P3和P4需要加入所述第一测试VLAN和所述第二测试VLAN。

图5中所述实线箭头表示第一测试报文的走向，所述虚线箭头表示第二测试报文的走向。在本第二实施例中，测试开始时，所述交换机的控制平面构造第一测试报文，并将所构造的第一测试报文通过控制平面端口P0发向交换机内所述物理相连的端口，具体是将所述第一测试报文发向被测端口P1、P2、P3、P4中的任一个，假设如图5所示发送给P1，由于端口P1、P2、P3和P4都加入所述第一测试VLAN，则该第一测试报文在所述第一测试VLAN内的所有端口上产生第一测试报文的广播风暴。

之后，本第二实施例对所述被测端口的连通性的测试方式与第一实施例相同。如果要检测端口P1发送方向和端口P2接收方向的连通性，则控制平面构造第二测试报文，并第二测试报文发送给端口P1，如果该方向的连通性正常，则所述第二测试报文通过物理连接传输给端口P2，交换芯片将端口P2收到的该第二测试报文上报给控制平面。控制平面判断是否从与端口P1物理相连的端口P2收到第二测试报文、且从该端口P2收到的第二测试报文与发给端口P1的第二测试报文是否一致，如果是则判定所述端口P1发送方向和端口P2接收方向的连通性正常，否则判定所述端口P1发送方向或端口P2接收方向的连通性存在故障，需要进一步定位故障。同理，反方向上，控制平面构造第二测试报文，并将第二测试报文发送给端口P2，之后的过程与上述测试端口P1发送方向和端口P2接收方向的连通性相似，从而检测端口P2发送方向和端口P1接收方向的连通性，进而完成被测端口P1和P2的连通性测试，此处不再赘述。

同理，控制平面构造第二测试报文，并第二测试报文发送给端口P3，之后的过程与上述测试端口P1发送方向和端口P2接收方向的连通性相似，从而检测端口P3发送方向和端口P4接收方向的连通性；反方向上，控制平面构造第二测试报文，并第二测试报文发送给端口P4，之后的过程与上述测试端口P1发送方向和端口P2接收方向的连通性相似，从而检测端口P4发送方向和端口P3接收方向的连通性；进而完成被测端口P3和P4的连通性测试，此处不再赘述。

图6为本发明所述方法的第三实施例的示意图，图6中被测端口为交换机的所有端口P1、P2、P3、P4……PN，该测试场景多用于交换机出厂测试。步骤101所述将交换机的所有被测端口每两个一组用物理线路进行连接，具体是将交换机的所有端口用物理线路进行两两物理连接。参见图6，该交换机的被测端口数量为偶数，那么刚好两两一对，将每对被测端口用物理线路相连，例如端口P1和P2用物理线路相连，端口P3和P4用物理线路相连，端口P5和P6用物理线路相连，以此类推完成所有被测端口连通性的测试。如果所述交换机的端口数量为奇数，则可以先漏掉一个端口，不与其它端口物理连接，待其它端口测试完毕，再将该端口与其它任一个端口物理连接，测试该端口的连通性。

在该第三实施例中，交换机中所有被测端口都需要加入所述第一测试VLAN和所述第二测试VLAN。图6中所述实线箭头表示第一测试报文的走向，所述虚线箭头表示第二测试报文的走向，由于广播风暴的报文太多，因此没有画出所有的第一测试报文走向，只是画出了开始的几个典型的第一测试报文走向。在本第三实施例中，测试开始时，所述交换机的控制平面构造第一测试报文，并将所构造的第一测试报文通过控制平面端口P0发向交换机内所述被测端口中的任一个或一个以上之后，本第三实施例对所述被测端口的连通性的测试方式与第一实施例和第二实施例相同，此处不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种交换机端口连通性的测试方法，其特征在于，包括：

将交换机的所有被测端口每两个一组用物理线路进行连接；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交换机的控制平面将所述第一测试报文发向被测端口，具体为将所述第一测试报文发向物理相连的两个被测端口中的任何一个。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交换机的控制平面将所述第一测试报文发向被测端口，具体为将所述第一测试报文发向所述物理相连的两个被测端口中。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制平面构造的第一测试报文包括最小长度的以太网报文和最大长度的以太网报文。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交换机的控制平面向被测端口发送第二测试报文，并从与所述被测端口物理相连的另一被测端口接收第二测试报文，然后向所述另一被测端口发送第二测试报文，并从所述测试端口接收第二测试报文；通过比较收发第二测试报文的一致性判断所述物理相连的两个被测端口的连通性，具体包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述比较收发第二测试报文的一致性，具体为：判断收到的第二测试报文的数量和内容是否与发送的第二测试报文一致。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：如果第一端口发送方向和接收方向的连通性都判定正常，则判定第一端口的连通性正常，否则判定第一端口的连通性异常；和/或

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述为交换机的端口配置转发策略，具体为：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一测试VLAN的优先级低于所述第二测试VLAN的优先级。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述所有被测端口至少为两个。