CN103001831A - 一种测试多激活检测性能的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及对网络通信设备的测试技术，其公开了一种测试多激活检测性能的系统，准确高效地测试出堆叠系统的多激活检测性能。该系统包括：测试仪、由两台被测设备组成的堆叠系统和两台辅助测试设备；所述堆叠系统的两台被测设备之间通过虚拟交换链路相连；所述堆叠系统的两台被测设备都分别与两台辅助测试设备建立物理连接；所述两台辅助测试设备分别与测试仪的一个测试端口相连。此外，本发明还公开了相应的测试多激活检测性能的方法，适用于对网通通信设备的多激活检测性能的测试。
Description
技术领域
本发明涉及对网络通信设备的测试技术，特别涉及一种多激活检测（Multi-ActiveDetection detect，简称MAD）性能的测试系统及相应的测试方法。
背景技术
随着网通通信的发展，人们对网络稳定性和设备可靠性要求的不断提高，目前基础网络建设已经开始大规模使用网络系统虚拟化技术，本发明中称为虚拟交换技术（VirtualSwitching Technologies，简称VST），它是一种基于内部分布式交换网络，把多台物理设备虚拟为单一虚拟设备使用的技术。部署虚拟交换技术的设备，又可以称为堆叠系统。虚拟交换链路(Virtual Switching Link，简称VSL)是一条堆叠系统中每两台堆叠设备之间连接的传输控制报文的物理链路。在基于虚拟交换技术的堆叠系统中，只有一台成员设备充当堆叠系统中控制者和管理者的角色，称为主设备，其他成员设备称为从设备。参与堆叠的所有成员设备使用相同的全局配置，包括IP地址、虚拟局域网（VLAN）、路由协议等；但只有主设备的全局配置生效，即只有主设备处于激活（Active）状态，从设备的全局配置不生效。如果VSL中的物理接口发生故障（如：物理连接断掉），导致虚拟交换链路状态改变，这将导致堆叠系统发生分裂。这时堆叠系统中会出现配置会完全相同的成员设备，原有的相同IP地址等配置会引发冲突，这种情况称为多激活（Multi-Active）。此时，VSL两端成员设备都发现对方丢失，而对方丢失的原因可能是对方断电或整机故障引起的，也可能是VSL链路中断引起的，所以堆叠系统中成员设备都需要知道对方丢失的原因。为了解决这个问题，VST引入了一个多激活检测机制，来检测VSL链路状态。一旦检测到多激活冲突，为了保证数据转发能正常进行，VST实现时将针对多激活冲突情况进行处理：通常VST会让堆叠系统中VSL连接的两台设备中的一台成员设备处于故障恢复状态，该成员设备上的以太网口和VLAN虚接口都会被强行关闭。
堆叠系统部署到网络业务环境中主要应用在对数据业务可靠性保障要求较高的网络，所以堆叠系统中VSL如果故障时，触发多激活检测生效，堆叠系统中的成员设备上的以太网口和VLAN虚接口又被强行关闭了，这势必对业务数据流产生影响。可见，测试出该过程中多激活检测性能，即计算报文在堆叠系统中不同成员设备的端口之间进行切换转发的时间，来提前评估网络中可能会出现的数据中断风险，是非常有必要的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提出一种测试多激活检测性能的系统及方法，准确高效地测试出堆叠系统的多激活检测性能。
本发明解决上述技术问题所采用的方案是：一种测试多激活检测性能的系统，包括：测试仪、由两台被测设备组成的堆叠系统和两台辅助测试设备；
所述堆叠系统的两台被测设备之间通过虚拟交换链路相连；
所述堆叠系统的两台被测设备都分别与两台辅助测试设备建立物理连接；
所述两台辅助测试设备分别与测试仪的一个测试端口相连。
进一步的，每台所述辅助测试设备与所述堆叠系统的两个被测设备建立物理连接的两个端口通过分布式链路汇聚协议LACP形成汇聚组。
进一步的，所述测试仪用于分别向两台辅助测试设备发送测试报文，在堆叠系统的虚拟交换链路发生故障时，统计用于对多激活检测性能进行计算的测试报文的丢包个数。
具体的，所述对多激活检测性能进行计算是指：当触发多激活检测时，计算测试报文在堆叠系统的不同被测设备的端口之间进行切换转发的时间，该时间的计算公式为将测试仪统计的测试报文的丢包个数除以测试仪每秒发送测试报文的个数。
进一步的，所述测试报文为以被测设备的线速发送的单播报文，所述单播报文的源目MAC地址分别为测试仪的两个测试端口的地址。
进一步的，所述辅助测试设备，用于接收测试仪发送的测试报文，通过汇聚组的成员端口将测试报文发送至堆叠系统中的相应被测设备；或者用于通过汇聚组的成员端口接收来自堆叠系统中的被测设备发送的测试报文，并将该测试报文发送至测试仪；
所述堆叠系统，用于在接收其中一台辅助测试设备发送的测试报文后，发送至另一台辅助测试设备，在虚拟交换链路发生故障时，关闭其中一台被测设备的所有端口。
此外，本发明还提出了相应的测试多激活检测性能的方法，其包括以下步骤：
a.测试仪配置测试报文，在配置完成后，向辅助测试设备发送测试报文；
b.模拟堆叠系统中的虚拟交换链路故障，触发堆叠系统的多激活检测；
c.测试仪统计发送的测试报文和接收到的测试报文的个数，从而计算测试报文的丢包个数；
d.根据测试报文的丢包个数按照计算公式计算多激活检测性能。
进一步的，步骤a中，向辅助测试设备发送测试报文是指，测试仪分别以被测设备的线速发送源目MAC地址分别为两个测试端口的地址的双向单播报文。
进一步的，步骤d中，所述根据测试报文的丢包个数按照计算公式计算多激活检测性能是指：当触发多激活检测时，计算测试报文在堆叠系统的不同成员设备的端口之间进行切换转发的时间，该时间的计算公式为将测试仪统计的测试报文的丢包个数除以测试仪每秒发送测试报文的个数。
进一步，步骤b中，通过关闭虚拟交换链接来模拟虚拟交换链路故障。
本发明的有益效果是：充分利用堆叠系统分布式链路汇聚协议LACP的组网，通过配置固定的测试报文的路径选择，使得测试报文流量不经过VSL转发，有效利用堆叠系统中的本地优先转发功能对报文的处理，从而避免仅仅依靠软件设计给出的测试结果参考性差的影响，整个测试简便、易操作、且不需要耗费额外成本。
附图说明
图1为本发明中测试多激活检测性能的系统实施例的组网图；
图2为本发明中的测试多激活检测性能的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步的描述。
如图1所示，本例中的测试多激活检测性能的系统包括：测试仪、由被测设备DUT1和被测设备DUT2组成的堆叠系统、辅助测试设备STD1和辅助测试设备STD2；其组网方式如下：
被测设备DUT1和被测设备DUT2之间通过虚拟交换链路VSL相连组成堆叠系统VST；每台被测设备又分别与两个辅测设备设备建立物理连接，每台所述辅助测试设备与所述堆叠系统的两个被测设备建立物理连接的两个端口通过分布式链路汇聚协议LACP形成汇聚组，即辅助测试设备STD1中分别与被测设备DUT1和被测设备DUT2连接的两个物理端口利用LACP（Link Aggregat ion Control Protocol，链路汇聚控制协议）形成汇聚组1；辅助测试设备STD2中分别与被测设备DUT1和被测设备DUT2连接的两个物理端口利用LACP协议形成汇聚组2；测试仪上两个测试端口Port1、Port2分别连接STD1和STD2。
针对上述系统，具体测试过程是：按照上述组网方式完成组网后，在测试仪的两个端口上配置发送双向测试报文，即从Port1发送以源MAC地址为Port1端口地址、目的地址为Port2端口地址的单播测试报文，从Port2发送以源MAC地址为Port2端口地址、目的地址为Port1端口地址的单播测试报文，保证对堆叠系统中的被测设备来说测试报文为已知单播报文。而且该测试报文被测设备的线速发送的。通过配置每台所述辅助测试设备与所述堆叠系统的两个被测设备建立物理连接的两个端口的MAC地址，利用已知报文流量的设计方法是根据LACP协议的hash算法（使用LACP协议中基于MAC地址的hash算法，能计算出流量在当前汇聚组中的几个不同成员端口中流量的出端口号），使两条不同方向的流量分别通过LACP汇聚组的不同端口转发，并且不经过VSL进行转发。在图1中，从测试仪Port1端口发出的测试报文先进入STD1，再经STD1的汇聚组1中成员端口进入DUT1，由于堆叠系统本地优先转发的保证，即当堆叠系统中的成员设备收到的已知报文在该设备有与目的转发设备有物理连接的情况下，不会通过VSL转发报文，该流量不会经过VSL链路转发到DUT2，而是直接经汇聚组2转发到STD2，最终经过Port2端口返回测试仪；另一条从测试仪的Port2端口发出的报文先进入STD2，经汇聚组2的另一个端口进入DUT2，由于本地优先转发的保证，该流量不会经过VSL链路转发到DUT1，而是直接经汇聚组1转发到STD1，最终经Port1端口再回到测试仪。此处，这个双向流量转发过程是已知单播转发过程。
在测试仪发送测试报文流量稳定后，是在测试仪没有丢包的情况下，模拟VSL故障（如：拔掉物理连接的堆叠线缆或者通过操作被测设备关闭VSL）触发堆叠系统多激活检测生效，此时堆叠系统中的一台设备会被关闭所有端口（包括以太网口和VLAN虚接口等所有端口），导致汇聚组中成员端口的单方向一条流量切换到另一个端口上转发，在测试仪上记录这个切换过程的丢包个数。然后计算测试报文在堆叠系统的不同被测设备的端口之间进行切换转发的时间即为多激活检测的性能值，该时间的计算公式为将测试仪统计的测试报文的丢包个数除以测试仪每秒发送测试报文的个数（性能时间=测试报文丢包个数/每秒测试报文发包个数）。
图2给出了本发明中的测试多激活检测性能的方法流程，应用于如图1所示的测试多激活检测性能的系统中，该测试方法包括以下步骤：
201.测试仪配置测试报文，在配置完成后，向辅助测试设备发送测试报文；本步骤中，向辅助测试设备发送测试报文是指，测试仪分别以被测设备的线速发送源目MAC地址分别为两个测试端口的地址的双向单播报文。
202.模拟堆叠系统中的虚拟交换链路故障，触发堆叠系统的多激活检测；本步骤中，通过关闭虚拟交换链接来模拟虚拟交换链路故障。
203.测试仪统计发送的测试报文和接收到的测试报文的个数，从而计算测试报文的丢包个数。
204.根据测试报文的丢包个数按照计算公式计算多激活检测性能；所述根据测试报文的丢包个数按照计算公式计算多激活检测性能是指：当触发多激活检测时，计算测试报文在堆叠系统的不同成员设备的端口之间进行切换转发的时间，该时间的计算公式为将测试仪统计的测试报文的丢包个数除以测试仪每秒发送测试报文的个数。
在本发明中，当堆叠系统中成员设备之间使用了任意一种多激活检测功能，触发多激活并且生效后，某一成员设备上所有的端口（所有业务二三层端口）都会被关闭，多激活触发到关闭业务端口的过程中就会出现流量的切换，操作过程中无需关注堆叠系统中哪台成员设备被强行关闭了所有端口（因为VST可能有不同的实现方式，此处执行的操作很可能有所不同，本发明中也无需关注），都会出现流量切换的动作，测试仪都能记录出来丢包个数，对于多激活检测触发后，不限制发送单向测试报文或者双向测试报文，进而计算多激活检测性能。
本发明可以满足不同多激活检测的性能的测试需求，可根据性能来评估堆叠系统适用的组网环境，如性能较差的堆叠系统就不适合在对永续性要求较高的数据中心网络。
Claims (10)
1.一种测试多激活检测性能的系统，其特征在于，包括：测试仪、由两台被测设备组成的堆叠系统和两台辅助测试设备；
所述堆叠系统的两台被测设备之间通过虚拟交换链路相连；
所述堆叠系统的两台被测设备都分别与两台辅助测试设备建立物理连接；
所述两台辅助测试设备分别与测试仪的一个测试端口相连。
2.如权利要求1所述的一种测试多激活检测性能的系统，其特征在于，每台所述辅助测试设备与所述堆叠系统的两个被测设备建立物理连接的两个端口通过分布式链路汇聚协议LACP形成汇聚组。
3.如权利要求1或2所述的一种测试多激活检测性能的系统，其特征在于，所述测试仪用于分别向两台辅助测试设备发送测试报文，在堆叠系统的虚拟交换链路发生故障时，统计用于对多激活检测性能进行计算的测试报文的丢包个数。
4.如权利要求3所述的一种测试多激活检测性能的系统，其特征在于，所述对多激活检测性能进行计算是指：当触发多激活检测时，计算测试报文在堆叠系统的不同被测设备的端口之间进行切换转发的时间，该时间的计算公式为将测试仪统计的测试报文的丢包个数除以测试仪每秒发送测试报文的个数。
5.如权利要求4所述的一种测试多激活检测性能的系统，其特征在于，所述测试报文为以被测设备的线速发送的单播报文，所述单播报文的源目MAC地址分别为测试仪的两个测试端口的地址。
6.如权利要求4所述的一种测试多激活检测性能的系统，其特征在于，
所述辅助测试设备，用于接收测试仪发送的测试报文，通过汇聚组的成员端口将测试报文发送至堆叠系统中的相应被测设备；或者用于通过汇聚组的成员端口接收来自堆叠系统中的被测设备发送的测试报文，并将该测试报文发送至测试仪；
所述堆叠系统，用于在接收其中一台辅助测试设备发送的测试报文后，发送至另一台辅助测试设备，在虚拟交换链路发生故障时，关闭其中一台被测设备的所有端口。
7.一种测试多激活检测性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.测试仪配置测试报文，在配置完成后，向辅助测试设备发送测试报文；
b.模拟堆叠系统中的虚拟交换链路故障，触发堆叠系统的多激活检测；
c.测试仪统计发送的测试报文和接收到的测试报文的个数，从而计算测试报文的丢包个数；
d.根据测试报文的丢包个数按照计算公式计算多激活检测性能。
8.如权利要求6所述的一种测试多激活检测性能的方法，其特征在于，步骤a中，向辅助测试设备发送测试报文是指，测试仪分别以被测设备的线速发送源目MAC地址分别为两个测试端口的地址的双向单播报文。
9.如权利要求6所述的一种测试多激活检测性能的方法，其特征在于，步骤b中，通过关闭虚拟交换链接来模拟虚拟交换链路故障。
10.如权利要求7-9任一项所述的一种测试多激活检测性能的方法，其特征在于，步骤d中，所述根据测试报文的丢包个数按照计算公式计算多激活检测性能是指：当触发多激活检测时，计算测试报文在堆叠系统的不同成员设备的端口之间进行切换转发的时间，该时间的计算公式为将测试仪统计的测试报文的丢包个数除以测试仪每秒发送测试报文的个数。
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