JP4040562B2 - Network equipment test equipment - Google Patents
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Description
この発明は、イーサネット(登録商標)に対応したL2スイッチやL3スイッチ等のネットワーク装置の性能・機能評価試験を行うネットワーク装置用試験装置に関する。 The present invention relates to a network device test apparatus that performs a performance / function evaluation test of a network device such as an L2 switch or an L3 switch compatible with Ethernet (registered trademark).
OSI参照モデルの各層間のデータ転送処理(スイッチング・ルーティング・ブリッジング)をサポートするネットワーク装置として、L2スイッチやL3スイッチを含むLANスイッチ等がある。例えば、L2スイッチはデータリンク層(第2層)のプロトコルに基づいてパケットの行き先を判断して転送を行うもので、スイッチングハブなどが含まれる。L3スイッチはネットワーク層(第3層)のプロトコルに基づいてパケットの行き先を判断して転送を行うもので、ルータなどが含まれる。これらのネットワーク装置は、イーサネット(登録商標)に対応したパケット処理機能を有する通信装置であり、通常、複数の通信ポートを備えている。 Network devices that support data transfer processing (switching, routing, bridging) between layers of the OSI reference model include LAN switches including L2 switches and L3 switches. For example, the L2 switch determines the destination of a packet based on a data link layer (second layer) protocol and transfers the packet, and includes a switching hub. The L3 switch determines the destination of a packet based on a network layer (third layer) protocol and transfers the packet, and includes a router. These network devices are communication devices having a packet processing function compatible with Ethernet (registered trademark), and usually include a plurality of communication ports.
図12は上述したネットワーク装置の総合的な(複数のポートにまたがる、あるいは複数のポートを用いた)性能・機能評価試験を行う場合の接続関係を示す図である。図において、1はネットワーク装置(SUT:System Under Test)であり、通信ポート11〜16を有している。通信ポート11〜16にはそれぞれ#1〜#6のポート番号が割り当てられている。
FIG. 12 is a diagram showing a connection relationship when performing a comprehensive performance / function evaluation test (across a plurality of ports or using a plurality of ports) of the network device described above. In the figure,
2はネットワーク装置1の試験を行う試験装置であり、試験通信ポート21〜26を有している。試験通信ポート21〜26にはそれぞれ#1〜#6のポート番号が割り当てられている。通常、試験装置2の試験通信ポートの数はネットワーク装置1の通信ポート数と同数あるいはできるだけ近い数だけ用意する。図12においては、通信ポート11〜16に対して同数の試験通信ポート21〜26が設けられ、各ポートは同図のように接続されている。
2 is a test apparatus for testing the
なお、非特許文献1には、ネットワーク装置の様々な試験方法が記載されている。
従来のネットワーク装置用の試験装置を用いてネットワーク装置の複数の通信ポートを対象とした性能・機能評価試験を行う場合に、試験装置が相当数の試験通信ポートを装備する必要がある。しかし、この試験通信ポートは非常に高価である。例えば、100Mbpsのファストイーサネット(登録商標)に対応したネットワーク装置の通信ポートの価格は1ポート当たり数百円〜数千円であるのに対して、試験装置がネットワーク装置の試験専用のものである場合、その試験通信ポートの価格は1ポート当たり数十万円〜数百万円である。 When performing a performance / function evaluation test for a plurality of communication ports of a network device using a conventional test device for a network device, the test device needs to be equipped with a considerable number of test communication ports. However, this test communication port is very expensive. For example, the price of a communication port of a network device compatible with 100 Mbps Fast Ethernet (registered trademark) is several hundred yen to several thousand yen per port, whereas the test device is dedicated to the network device test. In this case, the price of the test communication port is several hundred thousand yen to several million yen per port.
また、試験装置として汎用のパーソナルコンピュータ(以下PCと略す)に通信ボードを設けたものを用いることもできるが、この場合はNIC(Network Interface Card)の搭載数に限りがあるため、試験装置に多数のポートを設けることができないという問題があった。 In addition, a general-purpose personal computer (hereinafter abbreviated as a PC) provided with a communication board can be used as a test apparatus. In this case, however, the number of NICs (Network Interface Cards) is limited, so that There was a problem that a large number of ports could not be provided.
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、少数の試験通信ポートを用いて多数の通信ポートを有するネットワーク装置の性能・機能評価試験を行うことができるネットワーク装置用試験装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and can perform a performance / function evaluation test of a network device having a large number of communication ports using a small number of test communication ports. The purpose is to provide.
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、ネットワーク装置と試験用情報の送受信を行い、該試験用情報に基づいて前記ネットワーク装置の動作を検証する試験ユニットと、該試験ユニットおよび前記ネットワーク装置間に接続され、前記試験用情報の転送処理を行うスイッチとを具備するネットワーク装置用試験装置であって、前記試験ユニットは、試験用情報の送受信を行う試験通信ポートと、タグ付きのVLANに対応する仮想インタフェースを前記試験通信ポートに設定し、該仮想インタフェース毎に独立のMACアドレスを設定する第1の設定手段と、前記試験通信ポートによって受信された試験用情報に基づいて前記ネットワーク装置の動作を検証する検証手段と、を具備し、前記スイッチは、前記ネットワーク装置に設けられた通信ポートと前記試験用情報の送受信を行う第1の通信ポートと、前記試験通信ポートと前記試験用情報の送受信を行う第2の通信ポートと、前記第1および第2の通信ポート間の前記試験情報の転送処理を行う転送手段と、STP(Spanning Tree Protocol)に基づいた動作の設定を無効にし、前記第1の通信ポートにタグなしのVLAN(Virtual LAN)を設定し、前記第2の通信ポートにタグ付きのVLANを設定する第2の設定手段とを具備することを特徴とするネットワーク装置用試験装置である。
The present invention has been made to solve the above problems, and the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のネットワーク装置用試験装置において、前記スイッチは、データリンク層のプロトコルに基づいて前記試験用情報を転送するL2スイッチであることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the network device test apparatus according to the first aspect, the switch is an L2 switch that transfers the test information based on a data link layer protocol. .
この発明によれば、ネットワーク装置の各通信ポートに対応する複数のVLANを試験通信ポートに設定して性能・機能評価試験を行うようにしたので、少数の試験通信ポートを用いて多数の通信ポートを有するネットワーク装置の性能・機能評価試験を行うことができるという効果が得られる。したがって、ネットワーク試験用試験装置に設けられる高価な試験通信ポートの総数を削減することができ、コストダウンを図ることができるという効果が得られる。 According to the present invention, the performance / function evaluation test is performed by setting a plurality of VLANs corresponding to each communication port of the network device as the test communication port, so that a large number of communication ports are used by using a small number of test communication ports. It is possible to obtain an effect that a performance / function evaluation test of a network apparatus having Therefore, it is possible to reduce the total number of expensive test communication ports provided in the network test test apparatus, and it is possible to reduce the cost.
以下、図面を参照し、この発明を実施するための最良の形態について説明する。図1は、この発明の一実施形態による試験装置を用いたネットワーク装置の性能・機能評価試験時の接続関係を示す図である。図において、ネットワーク装置1は通信ポート11〜16を有しており、それぞれの通信ポートには#1〜#6のポート番号が割り当てられている。なお、本実施形態におけるネットワーク装置1の通信ポートの数は6個であるが、これに限定する必要はなく、もっと多数の通信ポートが設けてあってもよい。試験装置2はポート番号#0が割り当てられた試験通信ポート27と、ポート番号#0’が割り当てられた試験通信ポート28とを有している。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a connection relationship during a performance / function evaluation test of a network device using a test device according to an embodiment of the present invention. In the figure, the
3aおよび3bはL2スイッチである。試験通信ポート27はL2スイッチ3aの任意のポート(Tポートと定義する)に接続されている。ここでは説明を簡単にするため、Tポートが1つの場合を示す。L2スイッチ3aの他の通信ポート(Sポートと定義する)はネットワーク装置1の通信ポート11〜13にそれぞれ接続されている。同様に、L2スイッチ3bにおいても、Tポートt#0は試験装置2の試験通信ポート28に接続され、Sポートs#1〜s#3はネットワーク装置1の通信ポート14〜16にそれぞれ接続されている。ここで、L2スイッチ3aおよび3bのそれぞれのSポート数をNsとする。
3a and 3b are L2 switches. The
次に、試験時の動作を説明する。まず、試験装置2およびL2スイッチ3aで試験時に必要となる設定等について説明する。IEEE802.1DでSTP(Spanning Tree Protocol)が標準化されている。STPはループ(円環)状に形成されたネットワーク内で、データが永遠に循環するのを防止するためのプロトコルである。図2は端末装置4aおよび4b間をL2スイッチ3aおよび3bによって接続した例であり、L2スイッチ3aおよび3b間は複数の物理リンクによって接続されている。
Next, the operation during the test will be described. First, settings and the like necessary for testing using the
ここで、L2スイッチ3aおよび3bとネットワーク装置1とで共にSTPを動作させたまま複数のリンク接続(接続数Ns)を行った場合、図2に示されるように、STPによって有効な接続数が1に限定され、他のリンク接続が無効(切断状態)となってしまう。そこで、L2スイッチ3aおよび3bのSTPが無効となるよう設定することにより、ネットワーク装置1でSTPを設定するかどうかに依存せず、複数リンク接続を保持できるようにする。
Here, when a plurality of link connections (number of connections Ns) are performed with both the
また、図3に示すように、TポートとSポートとの組ごとにNs個のVLAN(Virtual LAN)を設定する。VLANは、物理的な構成に依存せずに、自由に構築される仮想的なネットワークである。VLANにはいくつかの形態があるが、本実施形態においてはIEEE802.1Qで標準化されているtagged−VLAN技術を使用する。 Also, as shown in FIG. 3, Ns VLANs (Virtual LANs) are set for each set of T port and S port. The VLAN is a virtual network that is freely constructed without depending on a physical configuration. There are several types of VLANs. In this embodiment, a tagged-VLAN technology standardized by IEEE 802.1Q is used.
tagged−VLANはイーサネット(登録商標)フレーム中にtagと呼ばれる識別子を挿入することによって、複数のLANスイッチを挟んで離れた場所に存在するVLANを同一のグループのVLANに設定することを可能とする技術である。L2スイッチ3はtagged−VLANに対応したものを使用し、Tポート側がtagged−VLAN、Sポート側がuntagged−VLANとなるように設定を行う。以下、設定したVLANをvlan1〜vlanNs(図3においてはvlan1〜vlan3)と呼ぶことにする。
The tagged-VLAN allows setting VLANs existing at a distance across a plurality of LAN switches as VLANs of the same group by inserting an identifier called tag in an Ethernet (registered trademark) frame. Technology. The
図4に示すように、試験装置2の試験通信ポート27からVLAN tagを有する試験用のtagged−VLANフレームが出力されると、そのフレームはL2スイッチ3のTポートt#0に入力される。L2スイッチ3はフレームのtagを削除し、tagが示すVLANが設定されているSポートs#1へフレームを出力する。Sポートs#1から出力されるフレームはuntagged−VLANフレームであり、ネットワーク装置1はそのフレームを通常の(VLANを使用していない)イーサネット(登録商標)フレームだと認識する。
As shown in FIG. 4, when a test tagged-VLAN frame having a VLAN tag is output from the
このように、ネットワーク装置1側でVLANが認識されないような設定とすることにより、より多くの試験項目に対応した試験を行うことができる。なお、特定の試験に限定するのであれば、ネットワーク装置1側でVLANが認識されるような設定を行うこともできる。
In this way, by setting so that the VLAN is not recognized on the
ネットワーク装置1がL2スイッチである場合、ネットワーク装置1はMACアドレス学習機能を有する。この機能により、ネットワーク装置1は、フレームに付加されるMACアドレスとそのMACアドレスが付加されたフレームに対応する通信ポートとの対応関係を記憶する。図5に示されるように、試験装置2の試験通信ポート27に一つのMACアドレス(MAC0とする)を割り当て、vlan1のtagと共にMAC0の発MACアドレスを有するイーサネット(登録商標)フレームが試験通信ポート27から出力された場合、L2スイッチ3はフレームからtagを削除し、vlan1に対応したSポートs#1へフレームを出力する。
When the
ネットワーク装置1は通信ポート11を介してフレームを受信し、MAC0のMACアドレスを有するフレームが通信ポート11に対応することを記憶する。同様に、ネットワーク装置1はvlan2およびvlan3のフレームを通信ポート12および13をそれぞれ介して受信し、MACアドレスと通信ポートとの対応関係を記憶する。仮に、ネットワーク装置1の後段のネットワーク装置等(図示せず)から着MACアドレスがMAC0のイーサネット(登録商標)フレームが入力された場合、MAC0のアドレスに対して通信ポート11〜13の複数の通信ポートが対応しているため、同一のMACアドレス(MAC0)を有するフレームの出力通信ポートが次々と変化してしまい、正常な試験を行うことができない。
The
そこで、図6に示されるように、VLANごとに異なる発MACアドレスを有するイーサネット(登録商標)フレームが試験装置2の通信ポート27から出力されるように設定する。この設定はイーサネット(登録商標)の制御ソフトウェア(デバイスドライバ)レベルでサポートされている。これにより、ネットワーク装置1の通信ポートごとに異なるMACアドレスが学習されるようになる。
Therefore, as shown in FIG. 6, an Ethernet (registered trademark) frame having a different source MAC address for each VLAN is set to be output from the
以上のような設定を行った場合、ネットワーク装置1から試験装置2へ向けて出力される返信フレームは図7に示されるように、着MACアドレスに対応した通信ポートに出力される。L2スイッチ3のSポート#1〜#3のいずれかから入力された返信フレームに対して、L2スイッチ3は適切なVLAN tagを付加し、Tポートt#0から試験装置2へ向けて返信フレームを転送する。試験通信ポート27を介して返信フレームを受信した試験装置2は、返信フレーム中のVLAN tagを検査し、tagによって識別されるVLANに対応するSポートを識別することができ、フレームが正しく返信されたかどうかを検査することができる。
When the above setting is performed, a reply frame output from the
次に、図8〜図11を用いて、実際の試験時の動作を説明する。図8はネットワーク装置1、試験装置2、L2スイッチ3、および試験用の端末装置4の接続関係を示している。試験装置2および端末装置4は汎用のPCを用いている。この試験においては、試験装置2からpingコマンドを入力し、ネットワーク装置1の動作を確認する。pingを用いると、ICMP(Internet Control Message Protocol)に基づいて、接続相手から返信があるかどうか、返信があった場合は返信にどのくらいの時間を要したかなどのデータによりネットワークを診断することができる。
Next, the actual test operation will be described with reference to FIGS. FIG. 8 shows a connection relationship among the
試験手順は以下のとおりである。まず、L2スイッチのポート番号#0のTポートt#0と試験装置2の試験通信ポート27とを接続する。また、ネットワーク装置1のポート番号#0の通信ポート17と端末装置4のイーサネット(登録商標)インタフェースとを接続する。そして、L2スイッチ3のSポートs#1〜s#3とそれらに対応する通信ポート11〜13とを接続する。L2スイッチ3においてはSポートs#1〜s#3に異なるVLAN(vlan1〜vlan3)を設定する。
The test procedure is as follows. First, the T
試験装置2においては、Sポートs#1〜s#3に対応するVLAN(vlan1〜vlan3)用の仮想インタフェースを同一のイーサネット(登録商標)インタフェース上に設定する。また、各仮想インタフェースに異なるMACアドレス(MAC1〜MAC3)を割り当てる。試験装置2のvlan1仮想インタフェースと端末装置4のイーサネット(登録商標)インタフェースとに同一サブネット内のIPアドレスを割り当て、有効化(up)する。また、試験装置2のvlan2およびvlan3仮想インタフェースにはIPアドレスを割り当てずに有効化する。
In the
試験装置2から端末装置4に対してpingを行うと、試験装置2から端末装置4を探索するためのARP(Address Resolution Protocol) requestを含むブロードキャストフレームが送信される。以下の動作はARPに従って行われる。このブロードキャストフレームは試験装置2のvlan1仮想インタフェースからtagged−VLANフレームとして出力され、Tポートt#0からL2スイッチ3に入力される。L2スイッチ3はブロードキャストフレームからVLAN tagを削除し、vlan1に対応するSポートs#1からネットワーク装置1へブロードキャストフレームを出力する。
When the
通信ポート11を介してブロードキャストフレームを受信したネットワーク装置1は、このブロードキャストフレームを他の通信ポート12、13、および17へ転送する。通信ポート12および13から出力されたブロードキャストフレームはそれぞれSポートs#2およびs#3を介してL2スイッチ3に入力され、L2スイッチ3によってVLAN tagが付加されて試験装置2へ転送される。試験装置2は試験通信ポート27上のvlan2仮想インタフェースおよびvlan3仮想インタフェースから入力されるブロードキャストフレームを検出することにより、ブロードキャストフレームに対するネットワーク装置1の動作を検証することができる。また、通信ポート17から出力されたブロードキャストフレームは端末装置4のイーサネット(登録商標)インタフェースに入力される。
The
ARP requestを含むブロードキャストフレームを受信した端末装置4は、図9のようにARP replyを含むユニキャストフレームを試験装置2へ向けて出力する。ここで、ユニキャストフレームの発MACアドレスは端末装置4のMACアドレス(MAC0)であり、着MACアドレスは試験装置2のvlan1仮想インタフェースのMACアドレス(MAC1)である。
The
ユニキャストフレームは通信ポート17からネットワーク装置1に入力され、通信ポート11へ転送され、通信ポート11から出力される。このユニキャストフレームはSポートs#1からL2スイッチ3に入力され、vlan1のVLAN tagが付加されてTポートt#0から出力される。そしてユニキャストフレームは試験装置1の試験通信ポート27に入力される。
The unicast frame is input from the
試験装置2は以上のARP request/replyの交換によって端末装置4のMACアドレスを知った後、図9と同様にして、ARP手順により端末装置4との間でSポートs#1を経由して、ユニキャストフレームであるICMP echo request/replyを交換する(図10)。ICMP echo requestには発MACアドレスがMAC1、着MACアドレスがMAC0として指定される。ICMP echo requestを受信した端末装置4は発MACアドレスがMAC0、着MACアドレスがMAC1であるICMP echo replyを試験装置2へ送信する。試験装置1はこのユニキャストフレームを検出することにより、ユニキャストフレームに対するネットワーク装置1の通信ポート11の動作を検証することができる。
After the
vlan1仮想インタフェースに割り当てたIPアドレスをvlan2仮想インタフェースに割り当て、vlan1およびvlan3仮想インタフェースにはIPアドレスを割り当てずに上記と同様のping試験を行うことにより、ネットワーク装置1の通信ポート12の動作を検証することができる(図11参照)。このとき、ICMP echo request/replyはSポートs#2を経由して試験装置1および端末装置4間で交換される。vlan3についても同様の手順を繰り返すことにより、ネットワーク装置1の通信ポート13の動作を検証することができる。
The IP address assigned to the vlan1 virtual interface is assigned to the vlan2 virtual interface, and the operation of the
上記の手順およびL2スイッチ3・ネットワーク装置1間の送受信フレームのモニタリングにより、VLAN tagとL2スイッチを用いた複数試験ポートのエミュレーションを行うことができる。なお、本実施形態においてはping試験を例として説明したが、マルチキャストの試験など他の試験に適用することもできる。
By the above procedure and monitoring of transmission / reception frames between the
また、ネットワーク装置1が複数のファストイーサネット(登録商標)ポートを有する場合、試験装置2に1つのギガビットイーサネット(登録商標)ポートを設けると、ネットワーク装置1と同数のファストイーサネット(登録商標)ポートを設けるよりも安価となる場合がある。この場合、ネットワーク装置1のファストイーサネット(登録商標)ポートのフルレートの通信試験を行うことができる。フルレートの通信試験が必ずしも必要でない場合は、試験装置2に1つのファストイーサネット(登録商標)ポートを設けることにより、ネットワーク装置1のファストイーサネット(登録商標)ポートの通信試験を行うことができる。
Further, when the
試験装置2が汎用のPCによるものである場合、複数の試験通信ポートを使用して複数の通信ポートの試験を行うと、試験装置2は複数の試験通信ポートの全てが受信する受信フレームを監視する受信処理オーバヘッドが必要となる。試験装置2に設ける試験通信ポートの数を少数(または一つ)とすることにより、受信処理オーバヘッドを削減することができる。
When the
1・・・ネットワーク装置、2・・・試験装置、3・・・L2スイッチ、4・・・端末装置、11,12,13,14,15,16,17・・・通信ポート、21,22,23,24,25,26,27,28・・・試験通信ポート。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記試験ユニットは、
試験用情報の送受信を行う試験通信ポートと、
タグ付きのVLANに対応する仮想インタフェースを前記試験通信ポートに設定し、該仮想インタフェース毎に独立のMACアドレスを設定する第1の設定手段と、
前記試験通信ポートによって受信された試験用情報に基づいて前記ネットワーク装置の動作を検証する検証手段と、
を具備し、
前記スイッチは、
前記ネットワーク装置に設けられた通信ポートと前記試験用情報の送受信を行う第1の通信ポートと、
前記試験通信ポートと前記試験用情報の送受信を行う第2の通信ポートと、
前記第1および第2の通信ポート間の前記試験情報の転送処理を行う転送手段と、
STP(Spanning Tree Protocol)に基づいた動作の設定を無効にし、前記第1の通信ポートにタグなしのVLAN(Virtual LAN)を設定し、前記第2の通信ポートにタグ付きのVLANを設定する第2の設定手段と、
を具備することを特徴とするネットワーク装置用試験装置。 A test unit that transmits / receives test information to / from the network device and verifies the operation of the network device based on the test information, and is connected between the test unit and the network device, and performs a transfer process of the test information. A test apparatus for a network device comprising a switch to perform,
The test unit is
A test communication port for sending and receiving test information;
First setting means for setting a virtual interface corresponding to a tagged VLAN in the test communication port and setting an independent MAC address for each virtual interface;
Verification means for verifying the operation of the network device based on the test information received by the test communication port;
Comprising
The switch
A communication port provided in the network device and a first communication port for transmitting and receiving the test information;
A second communication port for transmitting and receiving the test information to and from the test communication port;
Transfer means for transferring the test information between the first and second communication ports;
An operation setting based on STP (Spanning Tree Protocol) is invalidated, an untagged VLAN (Virtual LAN) is set in the first communication port, and a tagged VLAN is set in the second communication port. Two setting means;
A test apparatus for a network device, comprising:
The network device test apparatus according to claim 1, wherein the switch is an L2 switch that transfers the test information based on a data link layer protocol.
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