本文介绍了煤炭行业网络测试中的实验室测试方案。实验室测试包括网络设备获取安全标志的安标测试和研发制造阶段的研发测试。
1.安标测试
根据相关测试标准，网络设备如需获得安全标志需要经过集团内部专业的检测机构进行设备环网恢复时间、吞吐量以及转发速率测试，全部通过之后由机构出具资质文件。
信而泰面向市场推出了BigTao-V系列、DarYu-X系列以及DarPeng系列三款多槽位板卡式测试平台，测试端口速率包括10M/100M/1000M/10G/25G/40G/100G/200G/400G等，用户可以根据实际的被测设备和被测项目灵活选择搭配；其中BigTao-V系列、DarYu-X系列的Renix属于C/S架构的L2-3层测试平台，DarYu-X系列、DarPeng系列的ALPS属于B/S架构的L4-7测试平台；同一测试仪表可同时供32人使用，每个测试端口均为独立端口，多测试人员可根据需求进行端口的随机选配组合，各测试人员的测试项目互不影响，；测试平台免费开放全部的API二次开发接，并提供技术人员协助用户建设自己的自动化测试平台，简化测试操作，提高测试效率。
1.1环网恢复时间测试
环网恢复时间主要考察设备在实际网络中，主网中断至备网起用让业务恢复运行的时间，在网络主备切换的重要指标。
本测试主要检测网络设备之间形成环路，其中主链路发生故障，网络启用备用链路的反应时间，即断网后恢复通信的时间；测试原理为将三台或者三台以上的网络按照上图进行连接，将测试仪的两个端口分别与环网中的两台进行直连，调整相关网络协议使测试仪端口能够进行通信，由测试仪的两个端口互相发送各类型的流量，人为的切断网络链路查看测试仪上的流量恢复时间，此时间即为环网恢复时间；原则上时间越短网络设备标准越高。
BigTao-V系列/DarYu-X系列的Renix测试平台具有强大的流量配置功能，实现灵活的流量配置，能提供流名称编辑、帧长类型选择（包括Fixed、Random、Increment、Decrement、Auto、iMIX）、净荷类型选择（Cycle、Increment、Random）、地址学习模式选择（L2 Learning、L3 Learning），还可以对数据包进行编辑，可以修改报文MAC地址、源/目的IP地址、TOS/DSCP编辑，同时平台内置上百种报文模板和自定义报文内容，可以帮助用户模拟真实的业务数据报文在环网中进行传输，以接近真实的环境检测设备的环网恢复时间。
1.2吞吐量和转发速率测试
吞吐量是指在设备没有丢帧的情况下, 最大的转发速率；通常使用每秒钟通过的最大的数据包数(PPS/FPS)或者bit数来衡量。
根据安标要求，对网络设备需要进行吞吐量和转发速率测试；此项测试需要将网络设备的全部端口与测试仪相连，由测试仪的每个端口往被测设备发送流量，检查被测设备能否将这些流量无丢包的转发；通过RFC2544的要求，测试仪需要提供吞吐量测试的套件，按照标准规定的参数进行测试，并且将测试结果以报告形式输出，结果中需要包含设备整体吞吐量、每个端口的吞吐量和转发速率。
BigTao-V系列/DarYu-X系列的Renix测试平台采用向导式配置构建智能脚本的形式，简化测试人员的操作，仅需要根据向导修改部分参数数值即可完成最终的配置，而且在向导中所有的默认参数值设置为RFC2544标准中的建议值；根据RFC2544标准，Renix平台根据RFC2544标准要求在测试报告明确显示各参数值，即在本测试项目的输出中包含设备整体吞吐量、每个端口的吞吐量和转发速率在内的全部数据，为方便用户对测试结果的记录和工作汇报，测试报告为SQL格式，同时还可以导出为PDF、HTML和EXCEL格式。
信而泰Renix测试平台科学的测试依据和测试报告不但简化了人员操作，还对用户工作汇报提供了严谨的材料。
2.研发测试
根据对煤炭行业的调研，集团内单位有对网络设备进行组装研发的情况，此类自研设备需要对成品的基本性能、稳定性以及必要的协议进行测试，以掌握产品的具体情况，是否满足实际环境需求，能否取得安全标志。
2.1整机测试
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矿场环境恶劣，为确保网络设备在如此恶劣环境整个长时间稳定的运行，达到承载业务系统正常运行的目的，那么在研发阶段就做好对设备的各项基本指标测试以及长稳测试，让设备能够满足基本使用要求。因此对设备进行整体性能测试就非常有必要，本测试项目可以帮助用户检测设备的可用性和稳定性，若测试出现各种问题也能为用户提供分析的依据。
网络设备基本指标测试主要包括RFC2544、RFC2889、RFC3918等相关基准测试：
●RFC2544（Benchmarking Methodology for Network Interconnect Devices）网络互连设备的基准测试方法，测试内容包括设备吞吐量、丢包率、时延和背靠背；
●RFC2889（Benchmarking Methodology for LAN Switching Devices）局域网交换设备基准测试方法，测试内容包括设备地址缓存容量、地址学习速率、广播帧转发、广播帧时延、拥塞个控制、错误帧和转发测试；
●RFC3889（Methodology for IP Multicast Benchmarking）IP组播的基准测试方法，测试内容包括混合吞吐量测试、组转发矩阵测试、聚合组播吞吐量测试、组播转发时延测试、组播组容量测试；
各项基本指标测试达到标准，证明设备的在指标方面可以满足实际的应用，但是否能在真实环境中长期承载业务而不发生故障，还需要根据实际业务类型模拟真实数据对设备进行长稳测试，测试期间所出现的各种不良现象在内部标准之内则认为测试通过。
长稳测试：网络设备全部端口与测试仪相连，测试仪根据实际情况构建对应的数据帧往被测设备进行满负载持续性发流，发流时间一般在12小时至72小时；设备在测试期间运行稳定，各项指标参数均在标准范围内则测试通过。
信而泰Renix支持RFC2544、RFC2889、RFC3918以及非对称性能测试套件，提供套件测试的简单易用的配置向导，将复杂的协议配置简化为按步骤执行的配置流程，帮助测试人员快速开展简便的测试；Renix结果分析工具可以在测试结束后自动生成标准格式的测试报告，可将报告导出为PDF、HTML、Excel格式。针对长稳测试，信而泰Renix测试平台具有强大的流量配置功能，实现灵活的流量配置，同时可以提供实时的数据统计功能，并且可以对统计选项进行编辑和自定义；除此之外，还可以对统计数据进行图形化界面显示，可以直观而形象的观测报文的实时变化，方便测试人员快速定位和分析。
2.2协议仿真测试
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协议仿真包括L23层协议仿真和L47层协议仿真。
L23层协议仿真测试原理为测试仪端口模拟相关设备构建协议端与被测设备进行协议交互，验证协议各阶段状态、协议参数等功能是否能按照协议标准正常工作；状态正常之后，通过测试仪其他端口往协议接口发送流量，验证协议是否能够正常通信；信而泰Renix测试平台支持的L23层协议包括以下内容：
●路由协议：RIPv2/RIPng、OSPFv2/v3、BGP4/4+、IS-ISv4/v6、Static等；
●接入协议：PPPoE Client/Server、DHCPv4 Client/Server、DHCPv6 Client/Server、DHCPv4 Option 82/60、L2TPv2、802.1X、SAA等；
组播协议：IGMPv1/v2/v3、IGMP/MLD querier、MLDv1/v2、PIM-SMv4/v6、PPPoE over Multicast等；
●MPLS相关：LDP、MPLS IP VPN、6VPE/6PE、BGP VPLS、LDP VPLS、PWE、LSP Ping等；
●数据中心协议：VXLAN、VXLAN EVPN、OVSDB、OpenFlow 1.3 Controller、BGP/EVPN for VxLAN等；
●其他协议：LACP、BFD、Link OAM 802.3ah、Service OAM 802.1ag等。
◇信而泰ALPS测试平台的L47层协议仿真测试分为单臂测试和双臂测试，单臂测试是由测试仪端口模拟客户端对真实业务的服务端进行测试，测试对象为服务器业务系统；双臂测试是由测试仪的一对端口分别模拟客户端和服务端进行相关协议的交互，验证网络设备针对此类协议的交互报文能否正常转发，测试对象为防火墙、VPN、路由器等三层设备；可测试协议包括：TCP、UDP、HTTP(S)、FTP、DDOS、SMTP、POP3、IMAP、音视频协议及质量评估、安全攻击、病毒、国密SSL、Telnet/SSH/TFTP等。
◇协议仿真测试可以帮助研发人员验证协议功能，也可以对研发过程中遇到的问题协助定位分析，提高工作效率。而且L47层的单臂测试可在业务上线之前对服务器能承载的客户端访问情况进行预估。
2.3网络损伤测试
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网络损伤测试是在非现网环境中，利用网络损伤仪模拟现网实际情况，结合信而泰DarPeng系列L47层测试平台模拟业务客户端访问业务服务端，验证业务系统能否在真实网络中承担预估的业务访问量；或者通过损伤仪构造某些网络错误和数据包错误，结合信而泰BigTao系列或者DarYu系列损伤仪发送正常报文，验证网络设备能否在不良网络情况下正常处理网络报文。
通过网络损伤测试可以验证网络设备及业务系统部署在真实网络环境中的运行情况，做到提前发现问题并解决问题，减少系统部署完成之后出现不可控的故障，影响其他正常业务的运行。
本测试项将网络损伤仪串联部署在网络中，可以针对特定的网络流量进行过滤匹配，完成精准损伤，结合信而泰Renix和ALPS测试平台发送L23层和L47层测试数据可完成对网络设备和业务应用的测试。
信而泰XCompass-S系列网络损伤仪支持支持1G/10G损伤端口，采用FPGA架构，能够实现100%的线速性能，支持以纳秒级的精度引入时延、抖动、丢包、乱序、重复包、包损坏、物理链路损伤、篡改替换和带宽限制，帮助验证网络设备和业务应用的性能极限，以及为优化性能提供依据。可以极大的降低用户成本，保障用户网络和业务系统。
