40/100G高速以太网测试解决方案

（3）测试系统本身的挑战

40/100G系统性能测试，除了比特速率的变化以外，性能的衡量指标并没有太大的变化，如丢包率、时延、抖动、顺序/乱序等指标。现有的测试系统能否在40/100G性能下继续提供准确的统计值。在这里测试仪表的时钟测量精度起了关键的作用。

为了测试时延、抖动、帧的顺序性等信息，测试仪表会在发送的每个数据帧中插入一个签名字段(Signature)，包含发送时间戳、序号等信息。当测试仪表的接收端口收到数据帧时，提取出签名字段中的发送时间戳，然后和接收时间进行比较，就可以计算出时延、抖动等指标。在40/100G测试中，能够准确提供时延、抖动等指标，测量精度至关重要。

传统的测试仪表，以测试10G及以下的系统为主，典型的测量精度为20ns。但是20ns的测量精度对于40/100G系统来说是不够的。传输一个64字节的以太网帧，线路上需要传送672bits，计算公式：(64字节+8字节前导码+12字节帧间隔)×8=672bits。在10G线路上传输一个64字节的数据帧，需要67.2ns，20ns的测量精度足够了，可以为发送的每一个帧标识出惟一的发送时间戳。

对于40G线路来说，传送一个64字节的以太网帧，需要16.8ns，有可能在一个Clock Tick中间出现两个帧，在这种场景下，时延和抖动测量就出现不准确。

而在100G线路上，这个问题就更加突出。在100G线路上，传送一个64字节的以太网帧，只需要6.72ns，每个时间戳Clock Tick包含3个帧，在这种情况下，测试仪表完全不能准确的标识出每个帧的发送时间。提供这些关键的统计量，要求测试仪表的测量精度要小于在线路上传送一个64字节帧的时间。

在多机框测试，或者异地测试中，要求机框之间的时钟必须准确同步。

4　Sprient TestCenter 40/100G测试系统

Spirent TestCenterHyperMetrics 40/100G以太网模块为网络设备制造商和服务商提供了集成OSI L1~L7 的测试解决方案。HyperMetrics 40/100G以太网模块可应用于以下目的：
(1)服务商和IP系统厂商可利用线速率转发性能分析，验证路由和MPLS服务是否能够扩展到100G以太网核心和边缘接口上。

(2)数据中心交换机厂商可利用纳秒级精度的时延测量能力，对用于互联服务器和存储系统的新型40G以太网交换结构进行基准测试。

(3)光传输厂商可以生成并分析OTN，OTU-3 40G和OTU-4 100G传输网络中客户端接口上的线速率流量，测量第2~3层性能和第1层PRBS和通道偏差。

(4)服务商可以测试所有上述对象并测量有状态HTTP/FTP应用，VoIP和具备Video MOS等质量统计数据的视频的用户体验质量(QoE)。

Spirent TestCenter 40/100G测试模块提供以下测试能力：

(1)第1层通道偏差(Layer 1 Lane Skew)和PRBS测试。

(2)线速率第2层、以太网和MPLS转发性能基准测试。

(3)最大规模路由和MPLS VPN网络仿真。

(4)线速率第3层IP流量生成和分析。

(5)高性能有状态HTTP，FTP及VoIP流量生成和分析。

(6)利用思博伦拓扑结构仿真(Spirent Topology Emulation)在MPLS和IP路由上测量MPEG-2和H.264等实时视频流的视频体验质量。

Spirent TestCenter 40/100G测试模块集成了Spirent TestCenter 优秀的架构，包括HyperMetrics多核处理，NoCodeTM Automation，Intelligent ResultsTM和基于专利技术的Spirent Topology Emulation等。在此基础上，提供了业界领先的40G/100G测试功能，包括：单端口40/100G以太网模块(每个机箱最多支持6个端口，每个机架最多支持30个端口)，支持现有的9U机架式机框和2U 便携式HS机框。CFP MSA光接口，支持可访问CFP光口的MDIO寄存器。高性能HyperMetrics多核处理，保证高性能的L2-L7测试。支持内部或外部时钟，可调节PPM 。PMA PRBS 测试模式生成和探测。每个通道的PCVS Skew注入和测量。PCS lane Swapping和交换探测。PCS通道校准验证。每端口多Stream线速流量生成和分析，集成了Spirent TestCenter 所有的统计量。5ns测量时戳精度，保证40G和100G线速下的准确测量。并通过特有的专利技术，保证不同Spirent TestCenter 机箱之间的精确同步，确保多机框级联测试的稳定性。支持的第2层协议包括802.3，Ethernet II，802.1Q，802.1ad，802.1ah，802.1Qay，FCoE，PPP。支持的交换，路由，MPLS和城域以太网协议包括所有主要的IPv4和IPv6单播和组播路由协议，RSVP-TE，LDP，VPLS-LDP，VPLS-BGP，BGP/MPLS-VPN，Fast Re-route，Mvpn，P2MP-TE，BFD，LACP，STP，RSTP和MSTP，802.1ag CFM，Y.1731，PBB，PBB-TE，Link OAM等。支持的接入协议包括AN CP，PPPoE，DH CP，L2TP，IGMPv1/v2/v3，MLDv1/v2等。支持的数据中心测试方案中包括DCE/CEE测试，FCoE，FIP。L4~L7真实应用层协议包括 HTTP，SIP，FTP和视频协议。

5  优势

（1）更低的总体拥有成本：这种单一模块可提供40/100G以太网第1~7层测试能力，而现有的Spirent TestCenter机箱均可为其提供支持，其价格低于10个10G以太网测试端口且使用同样简单易用的用户界面。

（2）高性能的多核架构：高性能的多核架构，配置超出最接近的业界其他产品接近20倍性能，尤其适合于核心路由设备、高性能叠加测试。

（3）业界专业能力：在十多年前，思博伦发布了业界第一种以太网测试解决方案，后来又提供了业界第1种千兆和万兆测试模块，并于2009年被Frost & Sullivan评为"全球以太网测试市场的领导者"。通过利用思博伦的专业能力并运行全面的测试集，您可以全面地了解实施项目的性能。

（4）Spirent TestCenter架构：这一全新的模块继承了Spirent TestCenter解决方案的所有优势，其中包括HyperMetrics多核心处理，NoCodeTM Automation，Intelligent ResultsTM和Spirent Topology Emulation。