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[河北盛邦校區]簡述網絡測試原理及分類
作者: 來源: 點擊數:1206 更新時間:2013-1-26 15:18:54   

    網絡在迅猛發展,使用網絡的網民也越來越多。跟隨網民對網絡依靠程度的增加,網絡的正常運行變得越來越重要。網絡癱瘓已成為數據通信領域的主要疑問,為確保網絡正常運行,所有的故障必須快速有效地處理。而在網絡安裝、維護、管理和故障診斷的整個過程中都貫穿著網絡的測試疑問。能夠說,測試為網絡的健康運行帶著了有效的處理做法。
    以太網測試
    因為網絡應用中越來越多的用到多媒體、視頻還有圖像傳輸等技術,所以網絡的帶寬需要非常非常緊張。當網絡負載很輕時,信息傳輸的效率會非常高,當流量增長的非?鞎r,碰撞就增加好多并使網絡能力下降。那么來說網絡能力都與網絡上所連接的設備有關,以太網阻塞可能有下面幾個原因。
    少數高速網絡設備網絡上少數高速設備就可能消耗大量的網絡帶寬。例如繁忙的服務器或工程設計的工作站。
    網絡上的站點過多也能夠希望分享帶寬的網民太多,其效果和少數高速網絡設備的結果一樣。 網絡中有加重網絡流量的多數應用
網民之間的交互和文件的傳輸對網絡有完全不一樣的需要。交互應用需要較低的延遲,而文件的傳輸需要較多的帶寬和帶寬的高使用率。
    對帶寬的需要是由多種原因造成的,使用交換機比使用集線器等設備能夠更有效地處理阻塞疑問。通過測試能夠幫助網民確定網絡能力下降的真正原因,依據而對網絡是不是就得采取交換機還有如何使用交換機提供定量的幫助。例如,使用測試儀器的網絡統計功能來檢查網段的使用率、碰撞率還有錯誤率、廣播流量的數量等。
    可能高使用率是因為出錯而反復發送造成的,則使用儀器的錯誤統計功能能夠查出錯誤類型和來源。當考慮到要使用交換機時,知道導致高流量的來源是非常非常重要的。測試儀器的“最多發送者”和“最多接收者”的功能能夠很簡單而且很迅速地告之有關信息。依據這些信息就能夠做出決定,例如哪個網民就得特別分配在一個特殊的交換端口。
    還有知道有關協議運行的情況也是非常非常有幫助的。例如哪種協議運行的最多,與之相關站點和網絡設備有那些等。有些廠商測試儀(如Fluke LANMeter網絡測試儀)的數據記錄功能還有網絡健康掃描(Health Scan)軟件能夠對某個網段進行段時間(例如24小時)的監測記錄,依據而對網絡的能力和運行情況作出基本評價。
    使用儀器得出的信息,網民就能夠決定是不是就得使用交換機。理想的設計可能是每臺設備都有一個路徑與別的所需的設備直接相連。顯然在當前的環境下這是不現實或很難做的更好的。所以小心合理地使用交換機才能夠提高網絡的能力。而只是簡單地用交換機替代正在使用的集線器等設備不可能達到提高網絡能力的目的。
    越來越多的網民第1步考慮使用交換機而不可能采取路由器來分隔網絡。但是,所安裝的交換機工作狀況如何,交換機是不是有故障,也能夠如何測試交換機是一個疑問。使用Switch Wizard(交換機測試包)功能,網絡管理人員能夠在網絡的每一個一個地方接入交換環境下的網絡,通過SNMP和RMON信息,完全地觀察交換器的內部情況。并能夠同時監測多個交換機端口的統計情況,為每一個一個指定端口提供鏡像的廣播統計和錯誤統計情況,端口的分析可識別出每個交換機端口上所連接的MAC地址。同時Switch Wizard還能夠分析交換機中的快速以太網和FDDI的端口統計。上述這些功能在協議分析儀上是不可能做到的。在復雜的交換網絡環境下,Switch Wizand能夠極大地幫助網絡管理人員維護與監測網絡的運行情況。
    ATM網絡測試
    ATM網民和業務提供者之間的銅介質接入電路質量差異很大,依據接近光路的質量到只可以傳送語音業務,所以業務提供者那么對端到端的ATM連接規定所能保證的比特誤碼率(BER)。
    數據檢錯和重發不會是廣域網(WAN)如X.25的任務,而是由網民端的傳輸層來承擔。它能夠用32個ATM信元組成一個TCP/IP包,ATM信元中一個比特的錯誤就會導致兩個完整的TCP/IP包或相當于64個ATM信元進行重發。對于有噪聲的電路來說,用產生差不多滾雪球的效果,重發的數據用導致站點間實際連接的阻塞。
    很多的比特誤碼率測試(BERT)
    當在網民駐地和業務提供者的網絡邊緣交換機之間增加新的接入連接時,用會采取銅纜或光纜。電纜路徑用依據網民機房的分界點到前幾天一個中心局的電纜架。電纜由本地交換局負責安裝,并進行物理媒介的驗收測試以確保能夠可靠地傳輸網民業務。本地交換局進行的測試稱為比特誤碼率測試(BERT)。BERT測試可由安裝人員在網民駐地進行,或由技術人員在中心局進行。
    進行測試之前,在電纜的一端進行收發環回,測試儀的收發接在電纜沒有做環回一端。測試儀發送連續的二進制隨機碼,通過電路的環回在接收口接收。測試儀用發送比特流與接收比特流進行非常,對比特錯誤(0變成1或1變成0)進行統計。RER是錯誤比特數和傳輸的所有比特數之比,一般BERT測試就得進行一段時間(15分鐘至24小時)以獲得具體的BER值。
    ATM BERT測試
    很多的BERT只在接入電路到第一個ATM邊緣交換機之間的物理層進行。與此不一樣,ATM BERT測試在ATM層進行并且涉及到連接遠端網民站點的整個虛電路。ATM BERT測試對端到端電路的可靠性做全面的見證檢查。
    測試儀發送的ATM信元凈荷中載有必須的BERT碼型。ATM交換機并不檢查信元凈荷的內容,我們接著看BERT比特流用透明地通過公共TAM網絡?赡懿僮魅藛T正確敲入了目的虛通道和虛電路的標識值,測試信元用象普普通通的網民數據一樣通過公網進行交換,測試信元到達遠端網民后通過環路返回測試。測試儀收到測試信元后,依據凈荷中分離出BERT碼型并用其與發送的碼型非常,采取的做法和很多的BERT測試相同,運行一段時間后就會得到整個端到端電路的BER值。
    進行ATM BERT測試時,要對測試儀進行設置使其發送與規定的業務合同速率相匹配的測試信元。操作者敲入在業務合同中所規定的數據速率和業務類別(恒定比特率、可變比特率或沒有定義比特率業務)。BERT用在業務提供者所保證的最大負載狀態下進行,以確保在運行實際網民業務之前端到端鏈路的沒有誤碼性。
    經常忽略的一點是網民數據在到達第一個ATM邊緣交換機之前可能要由幾個中心局轉接,每次路由轉接都增加了產生誤碼的可能性。很多的BERT測試可能只驗證到第一個中心局的本地環路的可靠性而忽略了中轉局之間的連接。
ADSL測試
    ADSL技術用銅質電話線依據直流到1MHz在頻率上分割成256個信道,每個信道帶寬4.3KHz。頻率最低的一個信道(0~4.3KHz)仍舊用來傳輸模擬的電話信號。對于其余頻帶,在低頻部分傳輸上行信號,高頻部分傳輸下行信號。ADSL Modem獨立地分析每個信道的信噪比,以確定該信道的數據傳輸速率。當某一信道的信噪比惡化時,Modem會自動下降該信道的速率,以保證傳輸碼元的正確,可能一個信道的信噪比極其惡化時,Modem甚至有可能用該信道關閉。
    ADSL技術是一種使用現有的大量銅質電話線傳輸寬帶信息的廉價做法,但是在實際應用方面還有幾個就得處理的疑問,一是依據電話局到網民的電話線長度是不盡相同的,有的可能只有幾百米,有的則可能有幾公里,電話線的長度不一樣,所導致的信號衰減也不一樣;二是很多電話系統中的感性負載線圈和橋接抽頭導致的信號色散和頻率性失真,會促使信號在某些頻率范圍內衰減得特別厲害。所以,在安裝ADSL時,除了設備本身的調試外,還必須對線路的質量進行測試。
    很多ADSL測試做法是在網民端的ADSL Modem上連接一臺PC機,測試這臺PC機是不是能夠連通在電話局端的網絡,以判斷鏈路的連通能力,我們接著看做法的局限性在于線路的連通能力并不能夠反映線路傳輸高速、寬帶信號的能力,所以較為合理的做法是不間斷地測試線路雙向的傳輸速率和誤碼率。
    安裝工程師使用在網民端的儀器控制局端測試儀和整個測試過程。網民能夠設置測試的數據速率、測試時長和測試幀的長度。我們接著看儀器自動測試上、下行鏈路的速度、幀的接收度和誤碼率并給出測試報告。
    布線系統測試
    布線是網絡的基石,電纜用網絡的網民和終端連接在一起,安裝一個新的布線系統的費用能夠占到整個局域網的50%,布線系統不僅要滿足現在數據傳輸的需要,還要滿足今后的應用需要。超五類和六類布線系統是目前及今后一段時間內布線系統的流行,當施工完成將來就面臨測試的疑問,為此網民就得測試布線系統來進行工程驗收。
    測試的標準
    在國際上負責布線標準制定的主要是美國的TIA還有歐洲的ISO。標準分成兩部分,一部分是鏈路中使用的元器件的標準,例如RJ45插頭、插座、線纜和配線架本身的標準,也能夠單獨的插頭、插座等應該達到什么樣的指標才可稱作是三類、五類、超五類或六類的元件。另一部分是用插頭、插座、電纜還有別的連接設備通過施工在現場組裝在一起將來(稱之為鏈路)的測試標準。這種標準是真正用來進行最后見證網絡鏈路實際能力的標準。
    舉例來說,現在能夠有對于五類的元器件標準,當依據此標準生產出來的接插件只要符合標準都能夠稱之為五類產品。而用這些元器件安裝的布線系統通過測試符合標準將來就可認為是合格并能夠支持相應的網絡應用。對于三類和五類系統,元器件的標準還有現場的見證測試或驗收標準也能夠在幾年以前完成。
    超五類的標準一般稱之為Cat 5E,標準的編號是:TIA/EIA-568-A-5。五類標準的更新版本,一般稱為Cat 5N,是為滿足原來的五類系統網民想要檢驗其安裝的五類系統是不是能夠運行千兆以太網而制定的標準,標準編號為:TSB95。
    六類的標準,包括元件還有鏈路的測試標準都還在討論其中,其中不確定的因素還有好多。每個電纜及其元件的生產廠商的六類產品也都不一樣,而且還都在不斷地改進其中。所以在2000年底之前正式的六類標準,包括元件和測試標準,完成的可能性不大。
    如何測試已安裝的超五類或六類布線系統
    對于超五類系統,因為標準能夠正式出臺,所以按照標準測量就能夠。值得注意的是,因為超五類標準中需要測試等效遠端串擾(ELFEXT),目前市場上的五類測試儀都不能夠滿足該參數的測試精度和靈敏度需要,儀器的精度與靈敏度又是由其硬件設計所決定的,通過軟件升級是不能夠提高硬件能力的,所以在選擇超五類測試儀時必須要注意這種疑問。
    目前六類系統的測試是一個非常棘手的疑問。疑問的原因在于每個集團生產的六類元件都不完全一樣,這是因為六類系統是一個暫行的電纜系統,每個集團采取不一樣的技術來達到鏈路的標準,而每個集團所采取的技術是各不相同的。當網民依據每個集團拿到六類產品時就會明顯找到其不一樣之處。例如A集團生產的六類插頭和B集團生產的六類插頭是不一樣的。因為沒有六類系統的元件標準,所以不一樣集團的六類產品目前還不能夠相互交叉使用,即不能夠用A集團的插頭和B集團的插座配合來使用,我們接著看使用可能會達不到六類的鏈路能力。
    當使用目前的六類鏈路標準草案對安裝的六類鏈路進行測試時會出現連接的疑問,因為測試儀要接入安裝的鏈路才能進行測試,在接入時儀器上使用的連接插頭或插座可能和被測鏈路不可能同一個集團的產品,測試儀就可能會用原本合格的鏈路判定為不合格。在實驗室對不一樣集團的六類鏈路進行我們接著看的測試時就會證明這一點,而且每個電纜系統的生產廠商也承認這一實際。所以目前在測試六類鏈路時,測試儀必須使用和被測鏈路相同的鏈路接口適配器。例如要測試A集團的六類鏈路,測試儀必須使用與A集團相匹配的鏈路接口適配器。
    測試不一樣廠家的六類系統就得使用該廠家的專用適配器,這些專用適配器就得測試儀廠家和每個六類系統的提供廠家分別進行合作設計,所以測試儀所配的專用適配器還就得每個六類系統的生產廠家提供書面的認可。還有一種選擇是使用超五類的標準對鏈路進行測試,因為超五類鏈路能夠滿足目前所有局域網的應用。而使用不正確的做法進行測試,其結果是最不可取的。在選擇六類測試儀時,注意要選擇相應的接口適配器。


 

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