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性能测试内容

我们此次进行性能测试的内容主要遵循RFC2544和RFC2889两个国际标准进行测试，并参考国内相关标准。

RFC 2544主要涵盖吞吐量、帧丢失率、延迟、Back to Back测试几项指标，使用SmartApplication完成这4项指标测试。在这4项测试中，我们遵从以前的测试方法。

我们此次测试的RFC 2889指标包括网状测试、HOL拥塞控制、地址学习速率、地址表深度、错误帧过滤、转发压力。

网状测试中，我们使用SmartFlow 软件，将每个千兆端口与10个百兆端口进行全双工通信，余下的百兆端口之间进行全网状拓扑测试（这比较符合接入交换机的通信模型），测试交换机的帧丢失数量。测试时间为120s。

HOL控制测试中，我们选用4个百兆端口，其中两个端口作发送端口，另外两个端口接收数据，其中一个接收端口收到的是正常的数据流，而另外一个则是拥塞端口，看在一个端口出现拥塞的时候，是否会影响交换机的其他端口。测试时间为60秒，选择80%、90%和100%三种测试速率。

在地址学习速率和地址表深度测试中，我们选用两个千兆端口作为学习端口和测试端口，一个百兆端口作为监听端口，用来检测泛洪的数据。其中测地址学习速率时，将要学习的地址设为2000条，而在测地址表深度时，将地址学习速率设为1488pps。

错误帧过滤选用一对端口进行测试，包括超大帧（1523字节）、超小帧（63字节）、CRC错误、Align错误和Dribble错误5种错误帧过滤。

转发压力测试用来判定交换机以超线速转发数据包的能力。在测试中我们选用所有端口，一对一拓扑。

网状测试、HOL控制、转发压力测试都选用64、512、1518三种帧长度。结果取三次平均值。

功能测试内容

我们在功能方面通过测试工程师的亲身体验，考察了交换机在配置、管理、特性、易用性以及文档帮助等几个方面的总体表现。配置方面主要查看被测设备的灵活性和可扩展性，而管理方面则考核了交换机对网管协议的支持情况，命令行、菜单和Web多种管理方式是否非常容易使用。对交换机特性的考核主要体现在是否能很全面地支持QoS、安全以及链路冗余等。对被测产品附带文档、帮助以及网站支持状况我们也进行了考察。

物理特性测试

物理特性主要包括交换机的外观、电源、端口配置、底座类型、扩展槽口、指示灯和按键配置等内容。测试结果见表1。

表1 物理特性数据
厂商及产品型号
清华同方
tfs7124e
兆维晓通
ces6526mg
神州数码
dcs-3426
长城
ges-7326m
明基
sm2224
imax networks
ispirit2924g
全向
qs8224i

外观
颜色
黑色
黑色
深灰
黑色
深灰
深蓝
黑色

重量（kg）
4
482
4
482
34
5
34

尺寸（cm）
44×284
×44
44×285
×64
44×284
×44
44×285×
64
435×221
×44
444×348
×445
44×285
×43

电源
模块数量
1
1
1
1
1
1
1

开关

√

指
示
灯
及
按
键
设
置
电源
√
√
√
√
√

√

工作模式
√
√
√
√
√
√

端口速度
√
√
√
√
√
√
√

链路活动
√
√
√
√
√
√
√

插槽
√
√
√
√
√

碰撞
√

√

√

√

端口连接状态
√
√
√
√
√
√
√

console口
√
√
√
√

√

reset键

√

其他
snmp指示灯
rdp,
switch id
mgmt指示灯
rdp,switch id

diag指示灯
snmp指示灯

端口
数量
千兆端口
2
2
2
2
2
3
2

百兆端口
24
24
24
24
24
24
24

console口
1
1
1
1
1
1
1

千兆端口类型
1000base
-sx
1000base
-sx
1000base
-sx
1000base
-sx
1000base
-sx
1000base
-t/sx
1000base
-sx

其他
扩展插槽数量
2
3
2
3
4
0
2

背板带宽(gbps)
88
2075
18
88
88
12
96

底座类型
混合
混合
混合
混合
混合
固定
混合

参加本次测试的交换机，除了兆维晓通CES-6526MG、长城GES-7326M三款交换机略高于1U外，其他交换机高度均为1U。所有送测交换机都可以安装在机架上，这些产品的工艺水平都较好，有一些还融入了人性化的设计理念。其中，明基SM 2224交换机的端口指示灯设计独特，LED灯为上下两个圆弧造形，中间是端口编号数字，无需使用按钮切换就可以完整地显示端口连接状态、工作模式、链路活动以及端口速度、有无碰撞等信息。而iMax Networks的iSpirit 2924G 突破了传统交换机的外观形象，交换机的前面板左侧有五条呈放射状的线条，LED指示灯和模式按钮镶嵌在线条中，给人一种新颖活泼的感觉。

从扩展槽数目来看，参测交换机多数提供2个千兆扩展插槽，有的还提供一个Console模块插槽。扩展插槽较多的是明基SM 2224交换机，提供了2个千兆和2个百兆插槽，可以支持铜缆和光纤两种传输介质，方便了用户的扩展升级。

性能测试

我们这次重点测试了交换机满负载吞吐量、百兆/千兆端口转发丢包率、地址学习速率以及地址缓存能力等性能指标。这些性能都与实际应用密切相关，并可基本考量交换机的性能。测试结果数据见表2。

表2 性能测试结果数据
厂商及产品型号
清华同方
tfs7124e
兆维晓通
ces6526mg
神州数码
dcs-3426
长城
ges-7326m
明基
sm2224
imax networks
ispirit2924g
全向
qs8224i

吞吐量通过率

64b
10000
9103
10000
8852
10000
10000
10000

128b
10000
9808
10000
9471
10000
10000
10000

256b
10000
9896
10000
10000
10000
10000
10000

512b
10000
9925
10000
10000
10000
10000
10000

1024b
10000
10000
10000
10000
10000
9877
10000

1280b
10000
10000
10000
10000
10000
10000
10000

1518b
10000
10000
10000
10000
10000
10000
10000

千兆端口丢包率（%）
0000
1416
0000
1394
0000
0000
0000

百兆端口丢包率（%）
0000
0001
0000
0000
0000
0000
0000

地址学习速率（fps）
148807
148807
148807
941
4982
148807
148807

地址缓存能力（个）
15000
7937
24313
11998
15873
3498
24372

吞吐量（Throughput）

吞吐量越大，说明交换机处理能力越强，也就能够承受较大的负载压力。测试采用端口一对一、双向同时收发数据，即24个百兆端口组成12对，加上一对千兆端口，共13对端口，在满负载情况下，针对不同长度的数据帧进行测试。满负载条件下的测试对交换机的处理能力是严峻的考验，性能优秀的交换机吞吐量可以达到线速。

测试结果表明，7种帧长下吞吐量均达到线速的交换机有：清华同方TFS7124E、神州数码DCS-3426、明基SM 2224和全向QS8224I。其中，全向QS8224I和神州数码DCS-3426表现突出，性能稳定。

丢包率（Packet Loss）

丢包率测试可以考察交换机在过载状况下的性能表现。较低的丢包率有利于提高网络的性能和利用率。对百兆和千兆端口分别在线速负载下进行测试，帧长为64byte。从测试结果可以看出，丢包率和吞吐量有关，吞吐量达到线速的交换机丢包率为零，而未达到线速的交换机，出现了一定数量的丢包。丢包率为零的交换机有：清华同方TFS7124E、神州数码DCS-3426、iMax Networks iSpirit2924G、明基SM 2224和全向QS8224I。

地址学习速率测试

测试时，向被测交换机发送一定数量（2000个）的不同MAC地址，测试交换机能够完全学习这些地址的速率，速率越大，说明交换机学习MAC地址越快，越能快速适应网络结构的变化。性能优秀的交换机可以以线速学习MAC地址。

测试结果表明，清华同方TFS7124E、兆维晓通CES-6526MG、神州数码DCS-3426、iMax Networks iSpirit2924G和全向QS8224I以线速（148800pps）学到2000个地址，而其他交换机地址学习稍慢。

地址缓存能力测试

地址表深度反映了交换机可以学习到的最大MAC地址数。地址表深度越大，交换机支持的网络站点数越多，对网络的适应能力就越好。目前一般交换机的地址表深度都比较大，能够适应一般网络的需要。

测试时，从测试仪以一定速率向交换机发送连续的不同源MAC地址的数据帧，测试交换机能学习的最大的MAC地址数。测试结果表明，神州数码DCS-3426和全向QS8224I地址缓存能力最强，其可记忆地址表数超过24K，而清华同方TFS7124E和明基SM 2224也超过了15K。
功能特性测试

功能特性测试方面，重点考察了和实际应用密切相关的端口干路、VLAN支持、VLAN划分标准、管理方式等项目。这些功能在二层交换的基础上，提供了更加高级的特性，以满足用户的实际需求。

表3 功能特性及协议支持
厂商及产品型号
清华同方
tfs7124e
兆维晓通
ces6526mg
神州数码
dcs-3426
长城
ges-7326m
明基
sm2224
imax networks
ispirit2924g
全向
qs8224i

端口干路(porttrunking)
√
√
√
√
√
√
√

端口镜像(port mirroring)
√
√
√
√
√
√
√

堆叠支持

√

√

√

vlan
vlan支持
√
√
√
√
√
√
√

基于端口
√
√
√
√
√
√
√

基于8021q
√
√
√
√
√
√
√

管理方式
console口
√
√
√
√
√
√
√

telnet
√
√
√
√
√
√
√

基于web
√
√
√
√
√
√
√

snmp/rmon
√
√
√
√
√
√
√

协议支持
生成树协议
√
√
√
√
√
√
√

igmp侦听
√
√
√
√
√
√
√

优先级支持
√
√
√
√
√
√
√

端口干路（Port Trunking）

在实际应用中，用户通过配置交换机间的端口干路，可以显著地增加网络带宽，平衡干路中每个端口的负载，当其中一条链路出现故障时，其它链路会自动接替它工作。本次参测的交换机，全部支持端口干路功能，这也从一个侧面反映交换机产品更加重视可靠性和连接带宽。

端口镜像（Port Mirroring）

网络管理员可以根据需要，指定一个监控端口，使交换机把所有的网络数据都向该端口复制一份，这样，就可以使用网络分析仪直接监控网络流量。因此，端口镜像功能对于网络管理员监测数据流量和诊断网络问题非常有用。本次参测的交换机，都支持端口镜像功能。

VLAN支持

目前交换机支持的VLAN定义方式一般有两种：基于端口和基于8021Q。

基于端口的VLAN不支持单端口对应多个VLAN，并且不支持跨越设备的VLAN，VLAN的最大数目是交换机所具备的端口数目，一般为16或24。基于8021Q的VLAN支持单端口对应多个VLAN，并且支持跨越设备的VLAN，VLAN的最大数目不受交换机所具备的端口数目的限制，最大可达到4096个VLAN。

本次测试中，所有交换机都支持基于端口和8021Q的VLAN划分标准。 管理方式

在交换机的配置管理方式上，基本上可以分为以下几种：通过Console口、Telnet、基于Web、基于SNMP/RMON。采用后面三种方式可以实现交换机的远程管理。本次参测的交换机，全部支持以上4种配置管理方式，给网络管理人员提供了更多的选择空间。值得一提的是，iMax Networks iSpirit2924G交换机基于Web的管理界面同时提供中文、英文两种语言，很方便用户使用。

协议支持

生成树（Spanning Tree）协议

生成树协议标准为8021d。目前高级交换机一般都支持生成树协议，从本次测试结果来看，所有参测交换机都支持8021d跨越树协议。

IGMP组播侦听（IGMP Snooping）

IGMP协议是IP多播路由协议的基础。此项功能减少了不必要的网络带宽的浪费，对于VOD等视频应用性能的提高有很大帮助。 本次测试中，参测交换机均具备IGMP侦听功能。

优先级支持

随着网络上业务种类不断丰富，一些多媒体应用如语音、视频等对交换机提出了保证QoS（服务质量）的要求。交换机提供QoS保证需要遵循8021p协议。本次参测的交换机均支持8021p协议。

结束语

本次测试的产品均为网管型交换机。性能上，本次参测的交换机中有多款满负载吞吐量达到线速，即使有些交换机未达到线速，也只在小帧下出现丢包现象。功能上，所有参测厂商的交换机都支持端口干路、端口镜像、组播侦听和流量优先级。只是对于堆叠支持，参测厂商的取舍不同。