ITU-T新標(biāo)準(zhǔn)Ethernet SAM(Y.1564) vs. IETF RFC 2544測試方式

說明：文章是早期文章，于2019年07月03日連訊達(dá)整理發(fā)布。

現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及以太網(wǎng)(Ethernet) 線路測試主要采用BERT (Bit error rate test) ， IETF RFC 2544及QoS (quality of service ) 測試包含VLAN ，MPLS，IP DSCP等網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。

本文將探討現(xiàn)行之以太網(wǎng)測試方式與2011 ITU-T新訂定之標(biāo)準(zhǔn)Ethernet Service Activation Methodology有何不同。

現(xiàn)行以太網(wǎng)絡(luò)測試方式BER測試、RFC 2544及QoS (quality of service )

BERT 誤碼率測試訂定于ITU-T / IEEE組織主要應(yīng)用于實(shí)體層及傳輸線路質(zhì)量之量測，在實(shí)體層量測方面在傳送端透過PPG(pulse pattern generator)產(chǎn)生實(shí)際的PRBS pattern透過接收端ED(error detector)進(jìn)行位元誤碼率的偵測通常測試標(biāo)準(zhǔn)在10E12甚之更高，而在傳輸線路質(zhì)量的測試則是建立在資料連結(jié)層或網(wǎng)絡(luò)層，于實(shí)際傳輸?shù)?payload塞入PRBS pattern 及Sequence number 以進(jìn)行誤碼率測試，于資料連結(jié)層與網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行誤碼率測試主要驗(yàn)證在傳輸過程中payload的誤碼率，請參考圖一，二。

RFC 2544起源1999年IETF組織所訂定，當(dāng)時(shí)訂定主要是基于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包含路由器、交換器、集線器之設(shè)備質(zhì)量驗(yàn)證及建立參考之基準(zhǔn)。

常用的RFC 2544測試包含：

吞吐量(Throughput )測試：
意指在無任何Frame loss情況下可傳送之最大速率，一般電信工程師亦會(huì)利用此測試驗(yàn)證乙太網(wǎng)線路傳輸流量的上限，當(dāng)進(jìn)行Throughput測試時(shí)如有封包遺失則進(jìn)行 1/2遞減，如無封包遺失則進(jìn)行1/2流量遞增直到測試到最大吞吐量(throughput).

訊框遺失(Frame loss)測試：
該測試決定交換機(jī)在持續(xù)負(fù)載狀態(tài)下應(yīng)該轉(zhuǎn)發(fā)，但因資源缺乏而無法轉(zhuǎn)發(fā)的訊框的百分比。

延遲(Latency)測試：
首先確定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的最大吞吐量，然后以此吞吐量速度繼續(xù)傳送120秒的數(shù)據(jù)流以進(jìn)行延遲的測試。

突發(fā)(Back-to-back or burst)測試：
透過最長與最小Burst frame進(jìn)行待測物測試量測待測物的緩沖能力。

如上RFC 2544標(biāo)準(zhǔn)主要可針對不同封包大小進(jìn)行單一吞吐(Throughput)、 訊框(Frame loss) 遺失、延遲(Latency)及突發(fā)(Back-to-back or burst)等多種自動(dòng)化測試，由于該測試項(xiàng)目為Step by step的方式進(jìn)行故測試時(shí)間較長，相對的有些問題容易忽略，例如在測試時(shí)發(fā)現(xiàn)延遲(Latency)過高，我們想了解當(dāng)時(shí)的吞吐量 (Throughput)必需等延遲(Latency)測試結(jié)束然后再進(jìn)行吞吐量測試才能得知，也就是說在RFC 2544測試時(shí)無法得知同時(shí)間點(diǎn)其它測試之結(jié)果。

ITU-T Y.1564 Ethernet Service Activation Methodology

傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)所有資料都被區(qū)別等同對待，每個(gè)路由器/交換器皆是采用先入先出(FIFO)的方式進(jìn)行封包傳送，盡力(Best Effort) 的將封包送達(dá)目的地，但確無保證傳送的可靠性及延遲。但隨著IP網(wǎng)絡(luò)服務(wù)普及應(yīng)用多元化，對IP網(wǎng)絡(luò)傳輸之質(zhì)量要求也相對的提高，例如VoIP與IPTV 等實(shí)時(shí)傳輸之應(yīng)用對傳送延遲菲常的要求，當(dāng)延遲增加即可能造成VoIP斷音或服務(wù)中斷，而相對于一般資料傳輸如FTP、E-mail則可放寬延遲時(shí)間的要 求，電信營運(yùn)商不僅要確認(rèn)該傳輸線路之質(zhì)量亦要確認(rèn)是否有符合簽訂之SLA(service-level agreement)需求，因電信營運(yùn)商通常會(huì)因應(yīng)客戶需求設(shè)定不同之服務(wù)等級來提供服務(wù)，在進(jìn)行線 路質(zhì)量測試時(shí)則會(huì)依據(jù)簽訂之SLA于儀器上設(shè)定多筆資料流以驗(yàn)證服務(wù)等級。

ITU-T Y.1564 Ethernet Service Activation Methodology，是ITU組織新推動(dòng)的一個(gè)測試標(biāo)準(zhǔn)，基于乙太網(wǎng)絡(luò)的安裝、維護(hù)它是唯一公認(rèn)的測試方法，使安裝維護(hù)人員可完成的驗(yàn)證SLA在單一資料流上。

Ethernet Service Activation Methodology主要測試目標(biāo)可分為三個(gè)部份：
(1) 作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)Service Level Agreement ( SLA)協(xié)議驗(yàn)證工具，確保服務(wù)保證符合質(zhì)量及控制測試時(shí)間。
(2) 為了確保所有的服務(wù)在所進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)滿足其SLA目標(biāo)，并以最高承諾速率進(jìn)行測試，以證明在最大負(fù)載網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和路徑可以支持所有的流量。
(3)要執(zhí)行中、長期服務(wù)測試確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，可以正確進(jìn)行所有服務(wù)以進(jìn)行壓力測試。

Ethernet Service Activation Methodology測試程序可分為兩大部份：

(1)服務(wù)配置測試(Service Configuration Test) 確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)能配置一個(gè)單一數(shù)據(jù)流設(shè)定CIR ( Commit information rate) 選擇單一或是混合之封包大小進(jìn)行測試，同時(shí)可選擇依設(shè)定之速率進(jìn)行階層式如25%、50%、75%、100%、及100%+EIR或是單一速率進(jìn)行最大值 之測試。

(2)服務(wù)質(zhì)量測試(Service Performance Test) 針對不同之服務(wù)設(shè)定CIR，如Video SDTV / HDTV 分別為7M / 22M，Voice亦可采用不同之codec 進(jìn)行測試，于此項(xiàng)測試我們可設(shè)三筆資料流分別為Data、Voice及Video設(shè)定各項(xiàng)參數(shù)包含CIR、EIR、優(yōu)先權(quán)、等設(shè)定后進(jìn)行測試。

透過上述2個(gè)測試程序并依使用者需求訂定SLA之條件，可透過儀器Pass /Fail機(jī)制快速驗(yàn)證設(shè)備傳輸質(zhì)量

ITU-T Y.1564 Vs IETF RFC 2544

在RFC 2544主要測試項(xiàng)目包括Throughput、Latency及Burst，但由于RFC 2544標(biāo)準(zhǔn)主要是驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備極限效能，故測試方式為單一資料流進(jìn)行單一標(biāo)準(zhǔn)測試，如進(jìn)行Latency 測試時(shí)延遲時(shí)間過高，我們無法得知當(dāng)時(shí)的Throughput 及其它會(huì)造成延遲的網(wǎng)絡(luò)因素，而新標(biāo)準(zhǔn)Y.1564則是在同一時(shí)間進(jìn)行IR、Latency、Jitter、Sequence error、及QoS測試，故我們可以很快速的了解當(dāng)時(shí)的狀況，同時(shí)在測試時(shí)間比較RFC 2544 測試封包大小越多則測試時(shí)間越長，而Y.1564標(biāo)準(zhǔn)則可在相同時(shí)間內(nèi)測試不同封包大小的CIR、Latency、Jitter及Sequence error大大的縮短測試時(shí)間。

表一：為Y.1564及RFC 2544之測試比較：

表二：為Y.1564及RFC 2544應(yīng)用之領(lǐng)域：