网络设备性能指标及相关名词说明

网络设备性能指标及相关名词说明拟制李楠审核鉴定测试中心测试技术小组日期2005-1-31内容目录写在前边 (5)名词解释 (6)DUT（Device under test）——被测设备 (6)SUT（System under test）——被测系统 (6)Unidirectional traffic——单向流量 (6)Bidirectional traffic——双向流量 (7)Non-meshed traffic——非网状流量 (7)Partially meshed traffic——部分网状流量 (7)Fully meshed traffic——全网状流量 (8)Inter frame gap——帧间隔 (8)Burst——突发 (8)Burst size——突发量 (9)Inter burst gap——突发间隔 (9)ILoad（Intended load)——预期负荷 (9)OLoad（Offered load）——加载负荷 (9)MOL（Maximum offered load )——最大加载负荷 (10)Overloading——过载 (10)网络设备性能指标说明 (10)Forwarding rate——转发速率 (10)FRMOL（Forwarding rate at maximum offered load）最大加载负荷转发速率 (11)MFR（Maximum forwarding rate）——最大转发率 (11)Throughput——吞吐量 (11)Latency——延时 (11)Frame loss rate——丢帧率 (12)Back to back——背对背 (13)System recovery——系统恢复时间 (13)Reset——复位时间 (13)Address caching capacity——地址缓存能力 (13)Address learning rate——地址学习速率 (14)Back pressure——背压 (14)Head of line blocking——线头阻塞 (15)市场宣传常用性能指标 (15)背板带宽 (15)交换容量 (15)包转发率 (16)背板带宽、交换容量、包转发率举例——S8512 (16)S85对外宣传性能指标（摘自H3C网站） (16)S8512对外宣传性能指标分析 (17)整机吞吐量 (18)端口吞吐量 (18)端口容量 (18)结尾 (18)参考文档 (19)图目录图1 DUT (6)图2 SUT (6)图3 单向流量 (7)图4 双向流量 (7)图5 非网状流量 (7)图6 部分网状流量 (8)图7 全网状流量 (8)图8 帧间隔 (8)图9 突发 (8)图10 突发量 (9)图11 突发间隔 (9)图12 预期负荷 (9)图13 加载负荷 (10)图14 最大加载负荷 (10)图15 转发率 (10)图16 最大加载负荷下转发率 (11)图17 吞吐量 (11)图18 延时（存储转发设备） (12)图19 延时（cut through） (12)图20 丢帧率 (12)图21 背对背 (13)图22 地址缓存能力 (14)图23 地址学习速率 (14)图24 背压 (15)图25 线头阻塞 (15)图26 S85宣传指标 (16)图27 背板带宽、交换容量、包转发率举例 (17)写在前边什么样的产品是好的产品？什么样的产品才能具有市场竞争力？对于我们，网络设备制造商来说我想如果可以做到以下四点那么我们的产品就是好产品，就是有市场竞争力的产品。

¾设备能够长时间稳定运行¾设备的各方面性能指标高¾设备各个功能模块技术领先，贴近客户需求¾设备安全性好写这篇文档的目的就是想让大家了解有关性能指标方面的知识，提高我司产品在各个方面的性能指标。

名词解释DUT（Device under test）——被测设备一个单机或多模块机架设备，根据数据帧的地址，将数据从一个或多个接口转发到其他接口。

图1DUTSUT（System under test）——被测系统由一系列网络转发设备的组成的系统，在测试中将其看作单一被测实体。

图2SUTUnidirectional traffic——单向流量出接口没有数据进入，而只有背转发的数据流出。

在一些测试中会使用单项数据流。

例如：测试背压、线头阻塞等等。

图3 单向流量Bidirectional traffic——双向流量接口既有数据流入也有数据流出。

全双工接口下测试吞吐量、转发率时必须使用双向数据流进行测试。

图4 双向流量Non-meshed traffic——非网状流量流量仅从入接口到出接口，出接口和入接口是一对独占的组合。

与一对一（One-to-One Mapping）不同的是，非网状流量是多组一对一映射的组合。

图5 非网状流量Partially meshed traffic——部分网状流量流量从一个或多个接口进入，并从一个或多个接口流出。

测试中采用单项流量，入接口不能转发流量，出接口不能接收流量。

图6 部分网状流量Fully meshed traffic——全网状流量每一个被测接口都接收所有其他接口的流量并向所有其他接口转发流量。

如果有n个测试接口，那么产生的流量为n×（n-1）。

图7 全网状流量Inter frame gap——帧间隔两个数据帧之间的时间间隔。

从上一个数据帧校验位结束到下一个数据帧前导位前之间的间隔。

图8 帧间隔Burst——突发以最小帧间隔发送的一组帧序列。

以太网的最小帧间隔为12字节。

图9 突发RFC中Burst的定义是以最小帧间隔发送的一组帧序列。

而在测试仪表中，Burst是指具有相同帧间隔的一组帧序列。

Burst size——突发量一个突发中的数据帧数量。

图10 突发量Inter burst gap——突发间隔两个突发间的时间间隔。

图11 突发间隔ILoad（Intended load)——预期负荷外部的流量源预计向设备发送的流量负载。

图12 预期负荷OLoad（Offered load）——加载负荷外部流量源向设备发送的实际流量负载。

实际情况下，由于冲突退避、拥塞控制的存在，实际加载的负荷可能会小于预期要加载的负荷。

图13 加载负荷MOL（Maximum offered load )——最大加载负荷最大加载负荷不等于传输介质允许的最大负载。

由于是外部流量源加载流量，加载的流量有可能大于或小于设备传输介质允许的最大负载。

图14 最大加载负荷Overloading——过载向设备加载超过其传输介质所允许的最大负载额流量即设备处于过载状态。

网络设备性能指标说明Forwarding rate——转发速率在加载负荷（OLoad）下设备能成功转发的数据速率。

只关心转发的数据速率，不关心是否丢帧。

提到转发率一定是有条件的，那就是在什么样的OLoad下的转发率。

图15 转发率FRMOL（Forwarding rate at maximum offered load）最大加载负荷转发速率在最大加载负荷（MOL）下设备能成功转发的数据速率。

FRMOL可能会小于设备的最大转发率，因为在负荷超过最大转发率情况下，设备的转发能力可能会发生退化。

图16 最大加载负荷下转发率MFR（Maximum forwarding rate）——最大转发率通过迭代的方法，不断变化加载的流量，从而得到设备的最大转发率。

在不同OLoad下设备的转发率不同，通过迭代的方法，我们可以最终找到设备在什么样的Oload下具有最大的转发率。

Throughput——吞吐量设备在一定时间内（一般120秒），不丢帧情况下转发某一帧长数据所能达到的最大速率。

请注意是不丢帧情况下，这是与转发率以及最大转发率最本质的区别。

通过二分法迭代方法，可以最终得到设备的吞吐量。

图17 吞吐量Latency——延时或叫时延、延迟、反应时间。

对于网络设备而言延时、延迟的对象就是数据。

所以简而言之延时就是设备转发数据时的时延。

对于存储转发设备（store and forward devices）来说，延时是指当数据的最后1bit到达设备入口时间与数据第1bit到达设备出口时间之间的延迟。

对于比特转发设备（bit forwarding devices）来说，延时是指当数据的第1bit到达设备入口后时间与数据第1bit达到设备出口时间之间的延迟。

图18 延时（存储转发设备）图19 延时（cut through）Frame loss rate——丢帧率在稳定的数据流量由于设备缺少资源而没能被转发的数据所占发送数据量的百分比。

丢帧率＝（发送数据－接收数据）*100％ / 发送数据图20 丢帧率Back to back——背对背简单概括就是设备在不丢帧情况下转发数据帧的最长时间。

实际上背对背测试的是设备的转发缓存深度。

采用最小帧间隔发送突发流量，如果不丢帧则增加突发流量时间（实际上就是增加突发量——burst size），如果丢帧则减少突发流量时间，采用二分发最终确定设备背对背性能。

图21 背对背System recovery——系统恢复时间设备从过载情况下恢复所需时间。

以某一帧长数据测试，使用110%的吞吐量向设备发送流量至少60秒，将流量减为吞吐量的50%，并记下此时刻时间戳，接下来记录系统丢掉的最后一帧时间戳，两者相减得到的时间就时系统恢复时间。

测试系统恢复时间时，对于不同帧长数据进行分别测试，采用多次测试得到平均数据的方法最终汇总成表。

Reset——复位时间设备重启或软件复位所需时间。

以吞吐量向设备持续发送最小帧，软复位设备，记录下转发最后一帧数据得时间，等待系统重新启动后，记录下转发第一帧数据的时间，两时间之差就是复位时间。

对于设备断电重启的测试与软复位类似，只不过断电重启中间增加了从断电到供电的时间。

Address caching capacity——地址缓存能力这里所说的地址能是指MAC地址。

由于设备不同，所以MAC地址空间也不尽相同。

有的是每接口一个MAC地址表，有的是每端口一个MAC地址表，有的是每个模块一个MAC地址表。

现在最多采用的是每设备一个MAC地址表。

MAC地址缓存能力是指设备的最大MAC 地址表容量。

通过学习帧使设备学习一定数量MAC地址，然后使用数据流验证地址缓存是否学习了所有MAC地址，如果丢帧或广播即认为设备地址表以满，超过了最大容量。

通过二分发最终确定设备地址缓存能力。

图22 地址缓存能力Address learning rate——地址学习速率用户也许很关心交换机需要花费多长时间来建立它的地址表。

地址学习速率这个指标能够说明设备学习新地址的快慢程度。