1、以太網測試儀 2014.1.24 李文興大綱1. 以太網基礎 1.1 OSI/RM模型 1.2 數據的封裝 1.3 物理層 1.4 數據鏈路層 1.5 網絡層 1.6 RFC2544測試2. 以太網測試儀介紹3. 以太網測試儀的計量 3.1 物理接口參數 3.2 協議編碼 3.3 協議解碼 3.4 RFC2544 3.5 數據包發送速率一、以太網基礎 以太網是什么？以太網并不是指具體的某一個網絡，而是一種組網的技術規范，是目前局域網常用的通信協議標準。FDDI、令牌環網1.1 OSI/RM模型1.1 OSI/RM模型1.1 OSI/RM模型為什么需要分層？早期各網絡設備生產商之間的網絡設備不能

2、互相連通，網絡通信市場各自為政的狀況使得用戶在投資方向上無所適從，也不利于多廠商之間的公平競爭。針對這種狀況，1984年ISO組織發布了OSI/RM模型（開放系統互連參考模型）定義了網絡互連的7層結構，并詳細規定了每一層的功能。1.1 OSI/RM模型各層典型的網絡協議物理層：SONET/SDH、光纖、雙絞線、同軸電纜數據鏈路層：WiFi、WiMAX、以太網、FDDI、PPP、ISDN、令牌環網絡層：IPv4、IPv6、ICMP、IGMP、ARP、BGP傳輸層：TCP、UDP、PPTP應用層：DHCP、DNS、FTP、HTTP、POP3、SMTP、TELNET1.2 數據的封裝1.3 物理層以

3、太網物理層傳輸介質雙絞線（Twisted Pair）非屏蔽雙絞線(UTP)與屏蔽雙絞線(STP)非屏蔽雙絞線：絕緣套管中無屏蔽層，價格低廉，用途廣泛屏蔽雙絞線：絕緣套管中外層由鋁鉑包裹，以減小輻射，價格相對較高，高要求場合應用1.3 物理層雙絞線的標準CAT-1/2/3/4：1/2/3/4類雙絞線，目前已淘汰CAT-5：5類雙絞線，可用于100M以太網傳輸CAT-5e：超5類雙絞線，可用于100M以太網傳輸，在串擾、衰減方面有改善CAT-6：6類雙絞線，可用于1000M（千兆）以太網傳輸CAT-6A：超6類雙絞線，可用于1000M以太網傳輸，在串擾、衰減方面有改善CAT-7：7類屏蔽雙絞線，可

4、用于更高標準10000M（萬兆）以太網傳輸1.3 物理層雙絞線的接口：RJ-45水晶頭線序標準568B：橙白-1，橙-2，綠白-3，藍-4，藍白-5，綠-6，棕白-7，棕8568A：綠白-1，綠-2，橙白-3，藍-4，藍白-5，橙-6，棕白-7，棕-8直通雙絞線與交叉雙絞線直通雙絞線（正線）：雙絞線兩端都采用同一線序標準（568A或568B）制作，通常用于異構設備互連。交叉雙絞線（反線）：雙絞線一端采用568A線序標準，另一端采用568B線序標準，通常用于同構設備互連。18水晶頭銅片面向自己且向上1.3 物理層同軸電纜1.3 物理層光纖1.4 數據鏈路層MAC子層（Medium Access

5、Control介質訪問控制）作用：解決多路通信的介質爭用和尋址以太網工作原理-CSMA/CD機制CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Dectection）載波偵聽多路訪問/沖突檢測機制CS: 載波偵聽-發送之前的偵聽，確保線路空閑，減少沖突機會。MA: 多路訪問-每個站點發送的數據，可以被多個站點接收。CD: 沖突檢測-邊發送邊檢測，發現沖突后進行回退。數據鏈路層典型設備：網卡、二層交換機主流以太網幀格式綜述Ethernet II：1982年發布802.3/802.2 SNAP：1998年發布DSAP：目的服務訪問點SSAP

6、：源服務訪問點OUI ID：組織唯一標識1.5 網絡層IP協議作用：把數據包在互連的網絡上傳送，進行不同網段的尋址，數據報的封裝、分段、重組IP數據報格式路由器、三層交換機1.6 RFC2544測試RFC2544協議是RFC組織提出的用于評測網絡互聯設備的國際標準。RFC2544協議主要定義了4個參數測試：吞吐量、丟包率、時延、背對背吞吐量：衡量設備在沒有丟包的情況下所能發送的最大數據流量。測試分別采用64、128、256、512、1024、1280、1518字節，丟包率設置為0%，測試10s。丟包率：衡量設備在一定的負載下的丟包率?？梢苑从吃O備在過載時的性能。時延：將發送速率設置為吞吐量測試

7、中獲得的速率發送數據包，計算數據包從輸出端口到達輸入端口的時間差背對背：用于衡量設備數據緩沖區的大小二、以太網測試儀用途：1）檢查網絡的連通性2）檢查網絡是否處于可用狀態，檢查鏈路的數據包丟失情況3）檢查網絡是否能滿足服務要求4）測試網絡的吞吐量、時延、幀丟失率典型功能：線纜測試、流量仿真、RFC2544測試、數據包捕獲、Ping測試、流量監控二、以太網測試儀全雙工與半雙工全雙工（Full Duplex）：指可以同時進行信號的雙向傳輸。半雙工（Half Duplex）：指接收與發送共用一個信道，但同一時刻只能發送或只能接收數據的傳輸方式。二、以太網測試儀三、以太網測試儀的計量計量項目1）物理接口參數2）協議編碼3）協議解碼4）RFC25445）數據包發送速率物理接口參數協議編碼與協議解碼RFC2544測試吞吐量測試：自環測試，測試結果應達到100%丟包率測試：自環測試，測試結果應該為0%背對背測試：自環測試，測試結果應為：吞吐量測試時長時延測試：允許誤差(110-4T+1)s(T：時延標稱值)以上三項測試都需要在特定速率（10/100/1000M)下，分別對64、128、256、512、1024、1280、1518字節長度的數據包進行測