CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ METRO ETHERNET
4.1 Mô hình mạng và các thiết bị test
4.1.2 Thiết bị tester
Thiết bị và phần mềm Tester sử dụng giải pháp của hãng Spirent. Sản phẩm TestCenter của hãng Spirent là một hệ thống gồm cả phần mềm và thiết bị phần cứng cho phép khách hàng kiểm tra hiệu năng và chức năng thiết bị với chi phí thấp. Các nhà cung cấp dịch vụ, các hãng sản xuất thiết bị và các doanh nghiệp lớn sử dụng sản phẩm TestCenter để đánh giá cấu hình và thiết bị trong quá trình xây dựng dịch vụ, đánh giá sản phẩm và kiểm tra chức năng hệ thống. Spirent là hãng đi tiên phong trong giải pháp và phƣơng pháp test hệ thống Ethernet từ năm 1995, khi các thiết bị Ethernet switch đƣợc giới thiệu lần đầu tiên. Spirent tham gia xây dựng IETF RFC 2889 và là hãng đầu tiên giới thiệu phƣơng pháp test hiệu năng cho các giao diện Ethernet 10/100/1000 Mbps, 1GigE và 10GigE.
4.1.2.1 Giải pháp test của TestCenter
Sản phẩm TestCenter của Spirent bao gồm thiết bị phần cứng cấu hình cao, kiến trúc module và phần mềm linh hoạt nên cung cấp nhiều giải pháp test đa dạng từ lớp 2 đến lớp 7. Sản phẩm này có thể cung cấp các giải pháp test thiết bị cho hệ thống LAN, Enterprise, metro, carrier và các thiết bị băng rộng. Các giải pháp test bao gồm: test thiết bị Ethernet Switch, test thiết bị Router cho mạng Metro và mạng doanh nghiệp, test thiết bị mạng Carrier Ethernet, test thiết bị mạng truy nhập băng rộng, test chất lƣợng dịch vụ IPTV và Video.
Giải pháp test thiết bị Ethernet Switch cho phép test nhiều loại công nghệ lớp 2 và lớp 3 khác nhau nhƣ VLAN, QoS, giao thức định tuyến, giao thức IPv4 và IPv6. TestCenter cho phép cấu hình test tự động theo khuyến nghị RFC 2544 và RFC 2889 của IETF. Ngoài ra giải pháp này còn cho phép chuyển đổi phƣơng thức test tự động sang phƣơng pháp tƣơng tác mà không cần thay đổi phần mềm test.
Giải pháp test thiết bị Router cho mạng Metro và mạng doanh nghiệp cho phép test nhiều giao thức và dịch vụ khác nhau. Giải pháp này cung cấp khả năng test các giao thức nhƣ OSPF, IS-IS, BGP, MPLS và các giao thức lớp 2 nhƣ STP và RSTP. Chúng ta cũng có thể sử dụng giải pháp này để test các dịch vụ mới và các dịch vụ yêu cầu độ tin cậy cao. TestCenter còn hỗ trợ các công nghệ lớp lõi nhƣ QoS, IPv4/IPv6, routing, multicast routing, VLAN và DHCP.
Giải pháp test thiết bị mạng Carrier Ethernet cho phép kiểm tra hiệu năng, độ tin cậy, khả năng mở rộng của các thiết bị. Với giải pháp này chúng ta có thể giả lập đến 32 nghìn kênh EVC trên mỗi cổng và có thể phân tích dữ liệu của
64 nghìn kênh EVC trên mỗi cổng. Giải pháp này cho phép kiểm tra các dịch vụ theo các tiêu chuẩn của MEF đƣa ra.
Giải pháp test mạng truy nhập băng rộng cho phép kiểm tra nhiều công nghệ core cho mạng truy nhập băng rộng nhƣ kiểm tra các server, các điểm tập trung với các công nghệ PPPoX, DHCP, IP Multicast, VLAN và QoS.
Giải pháp test chất lƣợng dịch vụ IPTV và Video cho phép kiểm tra các dịch vụ Triple Play. Giải pháp này cho phép giả lập các tải động, tạo nhiều đối tƣợng khách hàng với các yêu cầu về chất lƣợng dịch vụ khác nhau. Chúng ta cũng có thể sử dụng giải pháp này để kiểm tra chất lƣợng thiết bị, chất lƣợng dịch vụ, phân tích và thống kê về chất lƣợng dịch vụ cho khách hàng.
Giải pháp test của Spirent đáp ứng đƣợc đầy đủ các yêu cầu về kiểm tra hiệu năng và dịch vụ cho hệ thống mạng Metro Ethernet nói riêng và hệ thống mạng sử dụng công nghệ Ethernet nói chung.
4.1.2.2 Lợi ích khi dùng TestCenter
Thiết bị test có cấu trúc theo kiểu module cho phép cắm nhiều loại giao diện khác nhau, hỗ trợ cả giao diện 10Gb giúp ngƣời sử dụng linh hoạt trong việc kiểm tra nhiều loại thiết bị khác nhau. Phần mềm test có giao diện đồ họa thân thiện, với nhiều module cho các giải pháp test khác nhau giúp ngƣời sử dụng có thể chọn đƣợc giải pháp phù hợp nhất. Với sản phẩm TestCenter, ngƣời dùng có thể có những lợi ích nhƣ sau:
Thời gian test ngắn: với kiến trúc đa luồng và thời gian thực, sản phẩm TestCenter cho phép nhiều tiến trình cùng chạy đồng thời. Vì vậy các yêu cầu có thể chạy đồng thời mà không cần chờ yêu cầu khác hoàn thành. Các thiết bị test có thể kiểm tra nhiều tính năng cùng lúc do đó giảm thời gian test.
Dễ dàng khắc phục sự cố: Với công nghệ Hyper-Filters giúp dễ dàng định nghĩa và khắc phục sự cố test trong môi trƣờng mạng. TestCenter cho phép nhận, ghi lại, kiểm tra và thống kê đến 5 tham số với mỗi Frame giúp ngƣời sử dụng có nhiều thông tin để kiểm tra thiết bị. Hơn nữa sản phẩm này còn cho phép đƣa ra nhiều loại header phức tạp để có thể kiểm tra các dữ liệu nhận đƣợc. Ngƣời sử dụng không cần phải tự đƣa vào các tham số nhằm kiểm tra hệ thống. Chúng ta có thể sửa lỗi mà không cần dừng bài test cũng nhƣ không cần thêm bất kỳ một thiết bị hay phần mềm nào khác.
Đƣa ra lƣu lƣợng nhƣ mạng thực tế: Cho phép đƣa ra nhiều loại lƣu lƣợng nhƣ voice, video, multimedia, Triple Play và các lƣu lƣợng cho mạng hội tụ. TestCenter cho phép truyền, nhận, đo đạc tốc độ dữ liệu theo mỗi luồng và theo nhóm luồng. Khả năng giả lập các các luồng dữ liệu linh hoạt với các đặc tính
khác nhau theo thời gian thực. Cho phép phân loại nhiều loại lƣu lƣợng khác nhau theo các mức ƣu tiên khác nhau.
Tự động hoàn toàn: Không cần phải xây dựng các kịch bản test phức tạp mà chỉ cần nhấp chuột vào các công cụ test có sẵn để chọn các phƣơng án test phù hợp nhất. Chế độ cấu hình offline cho phép tạo ra các bài test offline sau đó đƣa vào hệ thống test. Cho phép lựa chọn, lƣu lại và dùng lại các câu lệnh test đƣợc định nghĩa trƣớc giúp ngƣời dùng giảm thời gian và tự động hóa các bƣớc test của mình. Các kết quả test đƣợc lƣu lại tự động giúp ngƣời sử dụng dễ dàng trong báo cáo. Với hơn 60 phƣơng pháp test có sẵn, giúp ngƣời sử dụng nhanh chóng hoàn thành các bài test của mình mà không cần mất thời gian thiết lập nhiều các thông số.
4.1.2.3 Phương pháp test
Giả lập dữ liệu và các phƣơng pháp đo kiểm khác đã đƣợc chuẩn hóa cho các nhà sản xuất thiết bị mạng, cho các nhà cung cấp dịch vụ và cho các doanh nghiệp từ 15 năm nay. Các hệ thống mạng và các thiết bị mạng ngày càng phức tạp do đó các hệ thống test cũng thay đổi chức năng và phƣơng pháp test cho phù hợp. Kể từ những năm 1990 các phƣơng pháp đo kiểm hệ thống mạng đã có những thay đổi lớn. Lịch sử các phƣơng pháp đo kiểm đến nay đã trải qua ba thế hệ: Giả lập gói tin và xử lý; Thêm các bit thông minh; Thế giới lƣu lƣợng thực tế:
Thế hệ thứ nhất: Giả lập gói tin và xử lý
- Khởi tạo gói tin với tốc độ truyền dẫn sử dụng cho một port, sau đó phát triển cho nhiều port; một luồng dữ liệu hoặc chế độ truyền truyền thống.
- Không có khái niệm về đa luồng hoặc đo kiểm theo đƣờng.
- Sử dụng để đo kiểm Router theo các khuyến nghị RFC 2544 và 2899.
- Đo kiểm những thông số chính: băng thông, độ trễ và tỉ lệ mất khung.
- Lƣu lƣợng thuần nhất: Tất cả các khung dịch vụ giống hệt nhau. - Thiết bị đƣợc đo kiểm là các switch layer 2.
Thế hệ thứ 2: Thêm các bit thông minh
- Tập trung vào QoS. Có thêm đo kiểm đa luồng và đo kiểm theo đƣờng truyền.
- Chú trọng việc kiểm tra cách xử lý của thiết bị đƣợc test với các loại lƣu lƣợng khác nhau nhƣ thế nào.
- Đo kiểm các thông số cho từng luồng dữ liệu một. - Kiểm tra hƣớng hệ thống.
- Lƣu lƣợng tùy thuộc vào port. Ví dụ: các luồng dữ liệu cùng một port có đặc tính giống nhau.
- Thiết bị đƣợc đo kiểm: Switch Layer 2/Layer3, có thêm một số chức năng test cho Router.
- Thế hệ thứ 3: Thế giới lƣu lƣợng thực tế
- Mô phỏng hệ thống mạng lớn có lƣu lƣợng nhƣ thực tế theo thời gian thực.
- Hƣớng thiết bị ví dụ nhƣ có các phƣơng pháp đo kiểm cho Router cho Switch riêng.
- Hƣớng thực tế, kiểm tra từ lớp 2 đến lớp 7. Có khả năng đo kiểm các mạng phức tạp.
- Tập trung vào khả năng mở rộng và tự động hóa.
- Hỗ trợ sự thừa kế và gói dịch vụ test có sẵn để giảm lỗi, giảm thời gian test và có khả năng cải tiến các mô hình test trong tƣơng lai. - Tự động hóa, cho phép phân tích dữ liệu theo các định nghĩa của
ngƣời sử dụng.
Các hình sau đây mô tả phƣơng pháp test qua các thời kỳ.
Hình 4-2a: Thế hệ thứ nhất Hình 4-2b: Thế hệ thứ hai Hình 4-2b: Thế hệ thứ hai Giả lập lƣu lƣợng Băng thông, độ trễ, tỉ lệ mất khung Thiết bị/Hệ thống cần đo kiểm Thế hệ thứ nhất Thiết bị/Hệ thống cần đo kiểm Giả lập lƣu lƣợng
nhiều cổng, nhiều luồng
Tham số đo kiểm theo từng luồng Thế hệ thứ hai
Hình 4-2c: Thế hệ thứ ba
Nhiệm vụ của hệ thống tester cho một bài test (test case) là quá trình giả lập môi trƣờng mà các thiết bị đƣợc đo kiểm (DUT: Device Under Test) hoặc các hệ thống đƣợc đo kiểm (SUT: System Under Test) có thể sẽ hoạt động trong thực tế. Hình sau đây mô tả tiến trình xây dựng một bài test:
Hình 4-3: Tiến trình xây dựng một bài Test
Thế hệ thứ ba Thiết bị/Hệ thống cần đo kiểm Giả lập lƣu lƣợng thực tế QoS, Cấp độ dịch vụ, lớp dịch vụ Mô phỏng mạng với host và Router
Định nghĩa bài test Cấu hình
Không đạt
Giám sát theo thời gian thực
Kết quả theo thời gian thực
Diễn giải kết quả
Kiểm tra
Chuyển qua bài test khác Lặp lại Đạt Nạp cấu hình Báo cáo Có Không
Sau khi xây dựng bài test, nếu cần phải lặp lại nhiều lần, ta có thể tự động hóa bài test. Hình sau mô tả việc tự động hóa bài test:
Hình 4-4: Quá trình tự động hóa bài test
Sau khi tự động hóa, các bài test có thể sử dụng cho nhiều điều kiện khác nhau nhƣ:
- Sản phẩm đƣợc test khác nhau - Thiết bị test khác nhau
- Các tham số test khác nhau nhƣ số lƣợng tải khác nhau, độ dài khung dịch vụ khác nhau, các tham số về QoS...
- Các giao thức khác nhau.
4.1.2.4 Cấu hình thiết bị và kiến trúc phần mềm TestCenter
Thiết bị Test của Spirent cung cấp nhiều loại giao diện vật lý khác nhau. Tùy vào nhu cầu của bài test có thể lựa chọn các thiết bị test khác nhau. Thiết bị test có thể hỗ trợ đến 12 cổng Gigabit Ethernet, 2 cổng 10 Gigabit Ethernet. Về
Xây dựng bài Test Lập trình Cấu hình DUT
Nạp cấu hình Tập hợp kết quả Trình bày kết quả
Diễn giải kết quả
Kiểm tra Đạt Thông qua Không đạt
lƣu lƣợng có thể giả lập đến 32.000 luồng dữ liệu độc lập và có thể thống kê phân tích kết quả cho 64.000 luồng dữ liệu độc lập.
Hình 4-5: Thiết bị Test của Spirent
Spirent có ba loại thiết bị test nhƣ sau
Bảng 4-1: Các model thiết bị tester
Mô tả Mã hàng
Spirent 9U Chassis and Controller SPT-9000A Spirent 5U Chassis and Controller SPT-5000A Spirent 2U Chassis and Controller SPT-2000A
Mỗi thiết bị test đều có sẵn hệ điều hành và phần mềm ứng dụng kèm theo.
Spirent cung cấp các loại card giao diện sau:
Bảng 4-2: Các model thiết bị card giao diện thiết bị tester
Mã hàng Mô tả SPT-2000A SPT-5000A SPT-9000A
CPR-1001A 10/100/1000 Copper RJ-45, 8 Port (SFF) √* √ √* EDM-1001A 10/100/1000 Dual Media, 4 Port (SFF) √* √ √* EDM-1002A 10/100/1000 Dual Media, 2 Port √ √ EDM-1003A 10/100/1000 Dual Media, 12 Port √ √ FBR-1001A 1GbE Fiber SFP, 8 Port (SFF) √* √ √* CPR-2001A 10/100/1000 Copper RJ-45, 8 Port (SFF) √* √ √* EDM-2001A 10/100/1000 Dual Media, 4 Port (SFF) √* √ √* EDM-2002A 10/100/1000 Dual Media, 2 Port √ 4 EDM-2003A 10/100/1000 Dual Media, 12 Port √ 4 FBR-2001A 1GbE Fiber SFP, 8 Port (SFF) √* √ √* CPR-2002A 10/100 Copper RJ-45, 8 Port (SFF) √* √ √*
XFP-1001A 10GbE XFP, 1 Port (SFF) √* √ √*
XFP-2001A 10GbE XFP, 1 Port (SFF) √* √ √*
MSA-1001A 10GbE Multi-MSA Host module, 2 Port √ √ MSA-2001A 10GbE Multi-MSA Host module, 2 Port √ √
XEN-4001A XENPAK Personality Board √ √ ACC-2090B
SFF Card Carrier/Adapter for SPT-
2000A/SPT-9000A √ √
*Requires ACC-2090B Card Carrier
Card 10Gb Ethernet Card 12 cổng 10/100/1000Mbps
Hình 4-6: Một số card giao diện
Một số điểm chính về kiến trúc TestCenter 2.0 nhƣ sau:
- Tự động tối đa thời gian thực thi và tốc độ phát triển các mã lệnh thông qua việc chuyển đổi từ giao diện đồ họa sang các chữ viết, hoặc từ chữ viết sang giao diện đồ họa hoặc nhìn giao diện đồ họa với các kết quả là chữ viết.
- Kiến trúc đƣợc thiết kế tối ƣu hóa cho việc mở rộng và nhiều ngƣời cùng test.
- Khả năng tự động hóa các đoạn lệnh lặp lại nhiều lần thông qua giao diện đồ họa.
- Khả năng giả lập môi trƣờng và điều kiện vật lý với độ tùy biến cao.
- Khả năng sao chép lại theo thời gian thực mà không làm gián đoạn bài test.
- Khả năng lọc với các thông số QoS để xử lý thông tin với nhiều tham số khác nhau.
- Cung cấp các bản báo cáo đầy đủ.