1 引言
美国IXIA公司(纳斯达克上市公司,代号XXIA)是高性能IP网络测试解决方案的全球提供商,专注于开发IP测试解决方案。有很多客户朋友想系统了解IXIAIP测试平台和所提供测试方案的Zui新进展,在这里做一介绍。
2 IXIA统一化平台
IXIA统一化平台有三部分组成:机框、测试模块和软件,三部分有机结合构成了目前Zui为完整的2~7层IP测试方案。图1是IXIA整体测试方案的示意。
图1IXIA2~7层整体测试方案
2.1机框
IXIA机框有两种类型:机架式和便携式,可以根据测试应用和端口数量的需要具体选择。
机架式机框OptixiaXM12(见图2)是目前业界性能Zui高和支持测试应用Zui为广泛的IP测试平台,适合多端口、多用户在实验室里使用。因具有下面的特点而受到市场的关注,特别是IXIA现有用户的青睐。
图2OptixiaXM12测试机框
(1)测试模块、测试软件甚至以前的测试配置都可以完全兼容,并且性能大大**,**了测试效率并Zui大化地保护投资。
(2)全面支持Aptixia的各种应用,单一平台完成2~7层测试。
(3)高速背板连接、模块化的软硬件设计、清晰的LCD状态实时显示,运行状态一目了然。
(4)支持测试模块的热插拔,为测试带来方便。
便携式机框OptixiaXM2有着和XM12一样的特点,灵活性较强,适合需要经常外出测试时使用。OptixiaXM2见图3。
图3OptixiaXM2测试机框
2.2 测试模块
IXIA100%专注于IP测试领域,提供的产品都以IP技术为核心。相应测试模块都以10/100/1000M,10G以太网接口为主。当然也提供ATM,POS,PoE(PoweroverEthernet)等接口类型以满足多样的测试需求。其中,千兆模块应用Zui为广泛,IXIA千兆测试模块有多种类型满足不同用户的测试需要,在这里重点介绍两种模块LSM1000XMV16和ASM1000XMV12。
LSM1000XMV16是目前业界惟一能提供高性能2~7层测试的高密度测试模块(见图4)。该测试模块有下面的特点:
图4LSM1000XMV16高性能测试模块
(1)端口密度高:一块测试板块能够提供16个10/100/100M电口和16个100/1000M光口(双介质接口类型)。
(2)性能指标高:在2~3层路由协议的仿真上,两个测试端口就可以仿真电信级核心路由器的路由拓扑。其他厂家可能需要超过10个测试端口才能达到类似的性能。
●800eBGPPeers并通告300k条路由;
●68OSPFAdjacencies并通告10k条路由;
●22OSPFv3Adjacencies并通告1k条路由;
●4PEs并通过550kVPN路由;
●50iBGP4+Peers并通告10k条路由。
该测试模块是核心路由设备测试的。上面的测试数据在第三方测试实验室IsocoreLab得到充分验证和认可。详细评测报告可参见下面的链接:http://www.isocore.com/reports/ITD-12099-IsocoreIxiaXMVScalabilityTestReport1.6.pdf。
在4~7层应用协议的仿真上,HTTPConnectionRate每个端口可以达到15k,HTTPGoodput(有效吞吐量)每个端口可以超过950Mbit/s,性能随着端口数量的增加而线性增加。并且每个测试端口都可以仿真客户端或者服务器端。
ASM1000XMV12(见图5)是目前业界惟一能产生和分析10G应用层线速**的测试模块,该测试模块有三种工作模式。
图5ASM1000XMV12
●非聚合模式:12个10/100/1000Mbit/s电口和12个100/1000M光接口提供2~7层的测试功能。
●千兆聚合模式:通过交换矩阵可以将12个端口的PCPU任意聚合,**每端口的4~7层处理能力。
●万兆聚合模式:将12个千兆口的PCPUs通过交换矩阵聚合到万兆端口上,产生10G应用层线速**。这也是Zui典型Zui常用的应用模式,用于高性能10G防火墙、高性能应用网关和DPI等应用层设备的性能测试。图6是万兆聚合的示意。
2.3 测试软件
(1)AptixiaIxNetwork
AptixiaIxNetwork是测试交换机、路由器、DSLAM、BRAS等2~3层转发设备的旗舰工具,通过模拟上百万的路由和可到达的主机,产生上百万的数据**,实现对被测设备控制层面和数据平面相结合的压力测试,可以对控制层面与数据平面的性能进行实时分析。支持的主要协议包括:BGP,BGP+,MBGP;OSPFv2/v3,OSPFv3;BFD;ISISv4/v6,ISISv6;RIP,RIPng;L2MPLSVPN,VPLS(LDP和BGPBased);L3MPLSVPN,MulticastVPN,MulticastVPNv6;LDP,RSVP-TE;IGMPv1/v2/v3,MLDv1/v2,PIM-SMv4/v6;STP,RSTP,MSTP,PVST+,RPVST+;EIGRP;DHCPv4/v6;PPPoX,L2TP,802.1x,802.1xwithNAC(L2NAC),EAPoUDP(L3NAC);EthernetOAM,CFM,(IEEE802.3ah,IEEE802.1ag)ITU.Y1731。
主要特性有:
●易于使用的协议向导,模拟互联网级路由拓扑结构,迅速准确地测定网络设备的路由容量。
●强大的**向导,可以按照模拟的网络和主机,生成数百万的数据**。
●灵活的测试调度功能,可以实时模拟拓扑结构的动态抖动和变化;测定网络收敛的性能。
●ApplicationTraffic(HTTP,POP3,SMTP,Voice,Video等)overRoutes的QoE测试。
●RFC2544基准测试方法OverRouting的基准性能测试。
●“白盒子”测试方法(通过SNMP实时获取被测设备信息)。需要说明的是,所有Aptixia应用程序都支持该特性,在测试过程中实时观察被测设备的运行状态。
●“流检测”功能可以从海量的流中实时找出“”或“Zui差”性能的流,大大**测试效率。
●“多字段追踪”功能可以方便实现VLAN泄漏、QoS重标记等重要特性的性能测试。
(2)AptixiaIxLoad
AptixiaIxLoad是用于评估语音、数据、视频三合一网络和设备以及信息安全设备性能的专业工具。IxLoad模拟IPTV和三合一网络服务的用户以及相关协议,确保用户的体验质量(QoE)。支持的协议包括:
●数据类(Data)协议
——TCP连接数性能测试;
——HTTP(1.0/1.1)及Web服务器功能测试;
——SSLv2,SSLv3,TLSv1;
——FTP;
——E-mail协议(POP3,IMAP,IMAP);
——RTSP/RTP;
——Telnet;
——DNS;
——LDAP;
——DHCPClient;
——TFTPClient;
——私有协议的有状态捕捉回放AppReplay;
——SSHClient;
——RadiusClient;
——P2P协议(BitTorrent,eDonkey,Kazaa,FastTrack,Gnutella等)。
●VulnerabilityAttacks和DDoS攻击。
●语音(VoIP):SIP,MGCP。
●视频(Video)
——IGMPv1/v2/v3,MLDv1/v2协议支持的BroadcastTV,测试频道切换时间,I帧加入延迟(I-FrameJoinLatency)和视频质量MDI,MOS_V和PEVQ;
——RTSP/RTP协议下的VoD;
——MicrosoftIPTV(MSTV)测试支持。
●网络层的接入方式:IP接入包括VLANs(802.1Q,Q-in-Q,802.1p)等支持,PPPoE接入,IPSec接入,DHCP(包括Option82)接入。
(3)AptixiaIxAutomate
AptixiaIxAutomate是自动化测试套件集,可以实现常见测试例的快速设置,支持的测试套件包括:
●2~3层数据平面转发测试:RFC2544(已更新至2007Zui新测试规范,增加IPv4/v6测试特性),RFC2889,交换特性测试(VLAN,DataIntegrity,SequenceChecking,ErrorHandling,etc.),QoS测试,IPv4/v6Tunneling,Broadband Performance,LACP,MEF14测试套件。
●路由协议:BGP4/BGP4+,OSPFv2/v3,ISISv4/v6。
●组播:RFC3918IPMulticast(IGMPv1/v2/v3,MLDv1/v2)。
●MPLS:LDP,RSVP-TE,L2VPN(Martini),L3VPN(RFC2547),VPLS。
●桥接协议(Bridging):STP/RSTP。
●4~7层:RFC3511(防火墙性能测试)。
(4)AptixiaTestConductor
AptixiaTestConductor是不需要编写脚本就可以实现自动化测试的管理工具,是一个综合的IXIA和第三方测试应用程序和设备管理平台。主要特点包括:
●部署不需要进行大量的人员培训,没有任何编程经验的测试工程师都可以完成复杂的测试。
●是一个软件产品,不包含任何新硬件投入,用户只要已经拥有了IXIA的各种测试设备和测试工具就可以快速部署测试和回归测试。当然,如果没有IXIA的相关设备,也可以在TestConductor上运行任何的第三方测试脚本或者测试程序,利用TestConductor强大回归测试功能进行完整的测试。
●是一个新一代的测试管理平台,它在本质上和自己开发的测试平台没有任何冲突,它完成的主要是进行大量的回归测试中的配置和管理功能。
●具有一个强大的DUT配置模块,可以从多种接口类型连接的DUT上记录和重放DUT的配置指令。方便用户配置,实现图形化到脚本的一键转化,用户再也不用编写复杂的TCL配置脚本来配置DUT。
●运行调度器,它使用一个Outlook类型的日历方便用户定义调度时序,测试可以按照顺序执行或者并行执行的方法使得测试资源得到Zui大的优化利用。
●包括DUT在内的各种资源获取的实时数据可以完成一些扩展功能,如使用这些数据进行计算和判定测试成功与否,测试完毕后,自动E-mail通告测试结果。
●整合了MercuryQualityCenter,用户可以在QC中开始停止和检测回归测试,所有的测试结果也会上传保存在QC中。
3IXIAIP测试方案
IXIA的上述统一化测试平台配合相应的测试工具可以实现完整的2~7层测试方案,能够实现的测试主要有:
(1)2~3层转发设备的**分析与测试;
(2)路由器、交换机、MPLS测试;
(3)EdgeRouter/Switch/DSLAM组播测试;
(4)电信级以太网(CarrierEthernet)测试;
(5)宽带接入设备(BRAS,DSLAM)测试;
(6)PON系统性能和业务验证测试;
(7)信息安全产品(防火墙、IDS/IPS、垃圾邮件网关和NAC认证设备等)测试;
(8)IPSec网关性能测试;
(9)SSLVPN测试;
(10)IPTV设备和网络测试;
(11)语音/IMS性能测试;
(12)新业务验证以及网络端到端测试;
(14)各种应用服务器性能测试;
(15)DPI(深度数据包检测)设备测试;
(16)家庭网关/e-home终端测试;
(17)WLAN产品测试;
(18)Wi-Fi手持终端性能测试;
(19)协议一致性测试(ConformanceTest)测试;
(20)自动化测试。
3.1路由和MPLS测试方案
路由和MPLS是IPZui核心的技术,也是IXIA测试平台应用Zui广泛的测试领域。IXIA高性能测试平台和测试模块、旗舰测试软件IxNetwork为测试提供了保证。相应的测试特性已经在前面的IxNetwork软件介绍中已有提及,在这里不再详细介绍,图7是IXIA所提供的MuticastVPN测试示意。
图7MulticastVPN测试示意
3.2电信级以太网(CarrierEthernet)测试方案
IXIA也是领先的电信级以太网测试提供商,是MEF,IETF,ITU的重要成员,是北电网络电信级以太网生态系统(CarrierEthernetEcosystem)的关键IP测试供应商(参见链接:http://www.ixiacom.com/news_and_events/press_releases/display.php?skey=157)。主要特性包括:
(1)支持MEF9和14。是IometrixLab推荐的测试工具,完全根据相应测试规范编写;
(2)OC48/192RPR,LCAS,GFP等特性支持;
(3)Q-in-Q,PBB/PBT支持;
(4)VPLS/MPLS,T-MPLS支持;
(5)EthernetOAM/CFM,ITUY.1731支持。
3.3 IPTV测试方案
IXIA目前在IPTV测试领域处于领先的地位,全球已超过有200个IPTV用户(参见链接:http://www.ixiacom.com/news_and_events/press_releases/display.php?skey=151),主要特性包括:
(1)频道切换时间测试,I-FrameJoinLatency测试;
(2)基于每个视频流质量测试-MDI,MOS_V;
(3)视频质量的Full-Reference分析(PEVQ);
(4)视频质量的主观与客观结合的评定方式;
(5)网络视频流质量的实时监测(PassiveVideoMonitoring)和视频质量分析;
(6)MPEG2/MPEG4/H.264/AVC-1overMPEG2TS overRTP/UDP;
(7)MPEG2/MPEG4/H.264/AVC-1overRTP/UDP;
(8)MicrosoftIPTV的测试;
(9)VoD和视频服务器的性能测试(BTV和VoD);
(10)IGMP/MLD交换机和IPDSLAM的测试;
(11)IP机顶盒(STB)和CableModem的测试;
(12)TriplePlay网络的QoE性能测试。
3.4 应用层业务性能与信息安全测试方案
用户体验质量测试(QoE)是当前测试的热点之一,所有这些测试都要以实际业务仿真为基础,IXIA目前支持Zui为广泛的应用层协议(详细参见IxLoad产品介绍)。图8是业务性能测试示意,主要特点包括:
图8应用层业务性能测试示意
(1)Data(HTTP,FTP,SMTP,P2P),Video(IGMP,MLD,RTSP),Voice(SIP,MGCP)等协议的QoE测试。
(2)支持各种应用层协议的IPv4,IPv6版本。
(3)支持AAA/RADIUS,DNS,DHCP,LDAP等服务器的性能测试。
(4)产生恶意**实现信息安全设备的性能测试,包括防火墙、IDS/IPS、垃圾邮件网关、内容检测设备、IPSec网关和SSLVPN等。
(5)IP,PPPoE,IPSec,DHCP等灵活多样的接入方式。
(6)脉冲、泊松、突发、步进、线性增加等多种真实业务**模型设置。
3.5 语音和IMS测试方案
IXIA在同一平台上提供领先的VoIP和IMS测试,主要特点包括:
(1)SIP,MGCP每个语音呼叫的语音质量评定(MOS)。
(2)视频电话(VideoPhone)的仿真与性能测试。
(3)多种语音压缩编码的支持,包括Zui新的AMR和iLBC的支持。
(4)IMS用户平面测试。
(5)以IP性能测试为目标(大量UE仿真和CSCF测试)。
(6)完整的TLS和IPSec测试功能(IMS的安全测试)。
3.6 IXIA产品特点和优势
IXIA产品得到用户广泛的认可,主要得益于产品有下面的特点和优势:
(1)真正的2~7层测试平台:测试模块的每个端口在产生2~3层的**(包括协议和普通**)的还可以产生具有状态的(Data,Voice,Video)4~7层应用层的**;这是IXIA平台的Zui大特点。
(2)基于端口的多用户操作,每个端口都有独立的CPU和内存,性能指标高并且可以大大**使用效率;这是IXIA产品在技术上的Zui大优势。
(3)开放式结构和自动化操作:每个测试端口都运行有标准的Linux协议栈,可以根据客户需要方便集成新技术,并提供“所见即所得”的自动化测试脚本;这样可以使IXIA测试平台的使用效率Zui大化。
(4)高端口密度并行稳定测试:IXIA产品已经在用户实验室得到验证,支持1500个GE端口的测试;一个机框Zui多40个用户执行不同的操作可以长时间稳定运行。
4结束语
用户关心的2~7层IP相关测试,包括功能测试、性能测试和一致性测试,都可以在IXIA统一化的测试平台上十分方便地实现。IXIA提供的真正2~7层测试平台,有效地保护了用户投资,**了使用效率。
作为多个领先设备制造商的第一IP测试仪表供应商,IXIA会继续在同一测试平台上继续大量的投入研发新技术,与我们的客户共同发展,推动IP测试技术的向前发展。