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安奈特 4008交换机性能测试报告

 安奈特公司的一个宣传口号是“让网络为人民服务”,他们的很多产品都有着丰富的功能,且价格并不昂贵。而性能究竟如何呢?我们有机会测试了该公司的旗舰产品SwitchBlade 4008——一款机箱式交换机,从测试结果看,这是一款能够将实用化与高质量良好结合的产品。 
 
    产品定义 
    安奈特的SwitchBlade 4008交换机是安奈特交换机产品线的旗舰产品,主要定位于网络的核心层,或兼顾汇聚层的工作。 
    该交换机总交换容量为128Gbps,共支持最大384个铜线10/100M接口和最多64个千兆端口,这样的配置相对实用。 
    SwitchBlade 4008共有10个插槽,其中,中间两个为主控模块专用,另外8个为接口模块使用,两个主控模块可以互为备份,所有接口板都支持热插拔,提供设备的高可用性。该产品提供了3个互为冗余的电源。 
    安奈特的交换机一大特点是功能非常丰富,作为核心层交换机它提供了全套的路由协议、组播协议的支持,对IPv6的支持,以及对AppleTalk和IPX的支持,它有丰富的QoS功能,另外还支持负载均衡和防火墙的功能(非硬件)。我们此次还使用该交换机的RADIUS、DHCP和PPPoE服务器的功能做为其他测试的平台。 
    针对核心层产品的定位,我们制定了相应的测试计划。首先是2/3层的转发性能测试,其次是对QoS的功能验证测试,以及功能是否影响性能的测试(今天的很多核心或者分布层交换机出于安全和QoS的考虑需要设置ACL)。接下来是对路由能力的测试。 
    送测产品提供了两个8口多模千兆光纤接口板、2个8口铜线10/100/1000M接口板、一个48口10/100M接口板,设备的软件版本是2.5.1,加patch12。 
    转发性能测试 
    受实验室的条件限制,我们仅使用了8个千兆端口进行全网状测试,由于该交换机具备板内的转发能力,我们分别进行了板内的转发测试和板间的转发测试,结果全部线速。(结果见图1) 
    在三层测试时,我们故意刁难了一下这款交换机。由于核心交换机的千兆端口多为连接接入或者分布层交换机的trunk链路,一个端口中一般存在多个VLAN和相应的IP网段,交换机不仅仅要完成多个端口间子网的通信,还要完成一个端口内不同子网的通信。我们模拟了这种复杂的通信环境,并在交换机上进行了相应的配置。三层转发测试中,一共模拟了40个子网,4000台主机进行全网状拓扑的通信,应该说我们模拟的环境,在国内已经算是比较大规模的企业网络。 
    我们还设置了62条ACL,验证ACL对性能的影响,从测试的结果看依旧线速。(见图2) 
    路由测试 
    我们对SwitchBlade 4008进行了路由性能的测试。该交换机的路由收敛测试结果不错,都能够根据路由的变化进行实时的调整。刊登的为RIP的测试结果,OSPF和BGP 4结果见网站。(见图3) 
    我们测试OSPF和BGP4的结果一样都是28500条。 
    QoS功能验证 
    我们通过在一个端口产生拥塞的方法验证交换机的QoS功能,从右图中看,交换机能够对不同优先级的数据包分别进行处理,提供不同的优先级服务。(见图4) 
    另外,该交换机可以识别数据包的TCP/UDP端口号,根据优先级策略,为数据包打上统一的DiffServ标志。 




    测试方法 
    此次测试,我们使用美国思博伦(Spirent)通信公司的SmartBits 6000B(8个LAN3201B,一个LAN3301A)以及相关的测试软件SmartWindow7.70.159、SmartFlow 2.2,TeraRouting 2.0。 

    在转发性能测试中,我们分别对交换机的2/3层转发性能进行了测试,在跨板间的转发性能测试中,我们使用了两个接口板,每个板上有四个端口参与测试。 
    所有的转发性能测试均在双向全双工,120秒的条件下完成,测试包长分别为64字节、512字节、1518字节,可接受的帧丢失率为零。 
    二层和三层的测试都采用全网状的拓扑结构,区别是,三层测试中,每个千兆端口被划分为5个IEEE802.1Q Tag VLAN,并分别属于不同的IP子网,除了物理端口之间的子网要进行通信外,每个端口内的5个子网之间也有流量。我们在每个子网内还模拟了100台主机。 
    在ACL测试中,我们在交换机上设定了相应的规则,在验证ACL启用后,向交换机发送ACL规则中允许被转发的数据包,测试交换机是否能够达到线速,此时交换机的配置为每个端口一个VLAN,分别属于一个IP子网,共使用两个端口。 
    在验证交换机QoS功能的测试中,我们向交换机发送UDP端口号为80的数据包,并使用SmartWindow在交换机另一侧捕获数据包,用协议分析仪Ethereal检查数据包是否被打上了优先级标记。在另一项测试中,我们从交换机的3个千兆端口向交换机的一个端口发送不同的数据包(UDP的端口号分别为10、30、50、70的数据包),逐渐加大负载在出端口产生拥塞,进行帧丢失测试,观察交换机对不同优先级数据包的丢弃处理。 
    在路由表容量测试中,我们在交换机一个端口模拟一个大型网络,并向交换机发送路由更新信息和维护信息,并在路由表相对稳定的时候,向交换机发送指向这些目的网段的IP数据包验证,记录没有出现帧丢失情况的路由表数量最大值。 
    路由收敛测试中,我们在交换机的一个千兆端口一侧模拟了相应的大型网络,从另一端口模拟指向这些目的网段的数据流。通过撤销路由表和恢复路由表的操作,检验交换机的路由收敛能力。我们测试了交换机RIPv2、OSPF和BGP4的收敛能力,都为路由表容量为5000条下的情况,维持的转发流量为80%。使用的数据包长为512字节。 

 

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