交换机测试报告（二）

2019-11-05 01:40:00

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来源：转载

供稿：网友

　　虽然千兆铜线和多层交换机已经逐渐走下高不可攀的“圣坛”，但不可否认的是我们的大多数用户日常接触和使用的还是普通的第二层10M/100M自适应以太网交换机。正是考虑到了这点，我们将其作为本次交换机测试的重点，向市场上主流的快速以太网交换机厂家发出了测试邀请函，要求每个参测厂商限送一款16/24端口10M/100M自适应以太网交换机产品，具有完全包装, 并且要与市售的产品相同,包括随机说明书、软件、标准配件等，并提供必要的扩展模块。
　　我们的邀请得到了国内外网络厂商的热烈响应，很快就送来了各自的产品。最后征集到的产品有（排名不分先后，下同）：清华紫光ES6243s、TCL S4226MF、安奈特 AT-8118、金长城GES-3517M、全向QS-516V、实达Star-1924f+、神州数码DES-3624i、上广电InfiniteSwitch 5024、凯创VH-2402S、Intel EXPRess 530T、首信 ST3124、中兴 ZXB10-S300和TP-Link的 TL-SF1024。
　　Cisco公司对本次测试给予了积极的支持，并决定送测一款最新的Catalyst 2950交换机产品，但由于在通关时耽搁了一些时间而未能赶上我们最后的测试，十分遗憾。
　　根据交换机是否提供网管功能，我们将本次送测的交换机分为网管型交换机和非网管型交换机，前者包括清华紫光ES6243S、TCL S4226MF、安奈特 AT-8118、实达Star-1924f+、神州数码DES-3624i、上广电InfiniteSwitch 5024、凯创VH-2402S、Intel Express 530T、中兴 ZXB10-S300、首信 ST3124；后者包括金长城GES-3517M、全向QS-516V和TP-Link TL-SF1024。
　　测试篇
　　测试项目、方法和点评
　　本次交换机横向测试分为：物理特性、功能、性能、治理、可靠性与服务质量和价格共6个测试大项。
　　今年的测试在去年测试项的基础上又加入了一些新的内容，如功能特性中的组播功能，性能测试中的丢帧率、背对背帧等，对于提供了SX光纤上联模块的产品，我们还测试了其光纤吞吐能力。
　　一、物理特性
　　交换机的物理特性是指交换机提供的外观特性、物理连接特性、端口配置、底座类型、扩展能力、堆叠能力以及指示灯设置，反映了交换机的基本情况。测试结果见表1。
　　1．外观
　　外观是检查交换机颜色、重量、尺寸和包装，从外形的美观、安装方便和包装完备上评价交换机。测试方法是目测。测试结果见表1。
　　本次参测的产品都有较完备的产品包装。从外形美观的角度来看，实达Star-1924f+表现较为突出，颜色搭配合理，面板设计新奇，体积尺寸娇小。
　　2．端口配置
　　端口配置指交换机包含的端口数目和支持的端口类型，端口配置情况决定了单台交换机支持的最大连接站点数和连接方式。快速以太网交换机端口类型一般包括10Base-T、100Base-TX、100Base-FX，其中10Base-T和100Base-TX一般是由10M/100M自适应端口提供，有的高性能交换机还提供千兆光纤接口。端口的工作模式分为半双工和全双工两种。自适应是IEEE 802.3工作组发布的标准，为线端的两个设备提供自动协商达到最优互操作模式的机制。通过自动协商，线端的两个设备可以自动从100Base-T4、100Base-TX、10Base-T中选择端口类型，并选择全双工或半双工工作模式。为了提供方便的级联，有的交换机设置了单独的Uplink(级联)端口或通过MDI/MDI-X按钮切换，对没有Uplink端口或MDI/MDI-X按钮的交换机则需要使用交叉线互连。
　　测试方法是通过连接相应类型的端口，由端口指示灯和链路的连通性来检查端口类型;配置治理端口的测试是通过配置操作验证端口工作正常性。测试结果如表1所示。
　　表1　交换机物理特性数据表
　　　交换机测试报告（二）

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　　本次参测的产品都有10Base-T、100Base-TX端口，并支持10M/100M自适应。在这次测试的交换机中，上广电InfiniteSwitch 5024交换机的端口对于网线是自适应的，它可以自动识别交叉线和直通线，使得该设备在级联时更为方便灵活。网管型交换机和提供VLAN功能的非网管型交换机都提供了治理端口，其中全向QS-516V使用并口作为治理端口。
　　3．模块化
　　交换机的底座类型有三种: 固定、模块和混合。固定型交换机的端口永久安装在交换机上。模块化交换机有可以插接端口模块和上行模块的插槽。混合型交换机既包含固定端口又有可替换的上行端口。模块化提供改变媒体类型和端口速度的灵活性，并可以扩展交换机的端口数量和类型。模块包括可互换媒体端口、可互换模块和可互换上行端口。
　　本测试项检测交换机的扩展性，测试方法是目测。根据产品要求安装扩展模块，并连接相应的端口，从端口指示灯和连通性验证端口类型。测试结果如表1所示。
　　本次测试的产品除全向QS-516V和TP-Link TL-SF1024以外都提供扩展插槽，扩展模块的类型主要有：100Base-TX、100Base-FX、1000Base-SX/LX/T和堆叠模块。其中，只提供百兆扩展模块的有安奈特 AT-8118、金长城GES-3517M、实达Star-1924f+、首信ST3124；支持千兆扩展模块的有清华紫光ES6243S、TCL S4226MF、神州数码DES-3624i、上广电InfiniteSwitch 5024、凯创VH-2402S, Intel Express 530T、中兴 ZXB10-S300。另外中兴除提供以上模块外还提供了ATM接口模块，使得这款交换机更适合电信环境。
　　4．堆叠特性
　　堆叠为交换机提供简单的端口扩展和统一的治理，提供交换机间高速互连。测试方法为：按堆叠要求互连，检查连通性和治理模式，并用Smartbits 2000测试其堆叠带宽。
　　本次测试的网管型交换机中清华紫光ES6243s、TCL S4226MF、神州数码DES-3624i、凯创VH-2402S和Intel Express 530T提供堆叠功能，而非网管型交换机不支持堆叠。
　　5．热插拔
　　热插拔对于减少网络停机时间非常重要，在开机状态下更换元件可以最大程度地避免中断网络的工作。热插拔元件一般包括连接模块、上行模块、风扇和电源。测试方法是，在交换机开机状态，将可热插拔的模块从交换机上拔下，然后再重新插入，从指示灯和端口连通性验证重新插入的模块正常工作。
　　本次测试的交换机中，只有TCL S4226MF、安奈特AT-8118支持热插拔功能。
　　6．指示灯
　　指示灯可以为用户提供直接明了的交换机工作状态指示，一般包括电源指示灯、端口连接状态指示灯、端口工作模式指示灯、链路活动指示灯、碰撞指示灯、插槽指示灯，有的交换机还提供Console指示灯、带宽利用率指示灯。
　　本次测试的产品都提供了电源灯、端口速度灯、链路活动灯，可以反映交换机的工作状态。根据不同指示灯状态，我们可以对交换机工作情况有一定了解。
　　7．控制
　　指交换机是否为用户提供简单、方便、直接的操作按钮，包括电源开关、配置按钮、重置按钮。
　　送测交换机中实达Star-1924f+、中兴 ZXB10-S300、TP-Link TL-SF1024有电源开关，安奈特 AT-8118有复位按钮，清华紫光ES6243s、TCL S4226MF、安奈特 AT-8118、全向QS-516V、实达Star-1924f+、神州数码DES-3624i、上广电InfiniteSwitch 5024、凯创VH-2402S, Intel Express 530T、首信 ST3124和中兴 ZXB10-S300可以通过控制口进行软复位。
　　8．主观评价
　　综合考虑各个物理特性测试结果，包括外观特性、端口能力、扩展能力、指示灯设置和控制的方便性，对各款交换机就物理特性给予一个主观的总体评价。
　　清华紫光ES6243S、TCL S4226MF、神州数码DES-3624i、上广电InfiniteSwitch 5024、凯创VH-2402S、Intel Express 530T的物理特性较优，包装完备，端口扩展能力强，指示灯完善，除上广电InfiniteSwitch 5024外都提供堆叠功能；其次是实达Star-1924f+，与前者相比其不足之处是扩展能力稍低。
　　二、功能特性测试
　　1. 转发类型
　　交换机转发类型分为存储转发(store-and-forward)和快速转发(cut-through)两类。存储转发在本质上和传统的LAN网桥转发方式相同。被转发的帧在输出端口等待，直到交换机完整地收到整个帧才开始转发。快速转发在交换机收到整个帧之前，就已经开始转发,因此可以有效地减少交换延迟。有些交换机提供“自适应快速转发”机制。这种设备支持存储转发和快速转发两种方式，但在某一确定时刻，交换机只在一种方式下工作。缺省情况下，绝大多数交换机都工作在低延迟的快速转发方式。假如帧错误率超过用户设定的阀值，交换机将自动配置工作在存储转发方式。两种方式之间的切换机制因交换机而异。长猜测(Long look-ahead)和短猜测(Short look-ahead)是快速转发交换的另外两个属性。长猜测结合了快速转发的低延迟和存储转发的完整性两者的优点，在一个帧的前64字节被处理之后，才开始转发，这样可以防止转发残帧(runt)。与之相反，短猜测则在读到帧头（接收到一个有效的MAC地址）后立即转发帧。存储转发是交换机应提供的最基本的工作方式。
　　通过向交换机发送一定数量不同大小的连续帧，测试其转发延迟，分析帧的长度与延迟值之间的关系，确定交换机的转发类型。在快速转发情况下，当帧的长度超过一个确定值之后，延迟值的曲线将变平，不再随帧的长度而增加。而对于存储转发，随着帧长度的增加，转发延迟也相应增加。本次参测产品都具备存储转发功能，并作为交换机的缺省转发类型。
　　2. 过滤
　　过滤的目的是通过去掉某些特定的数据帧提高网络的性能、增强网络的安全性。典型的过滤提供基于源和(或)目的地址或交换机端口的过滤，包括广播、多播、单播，以及错误帧过滤。
　　测试方法是:为交换机设置过滤策略，通过向交换机发送一定数量的相应类型的数据帧，从转发结果上确认交换机支持的过滤策略。本次测试的过滤类型有：广播帧过滤、基于MAC地址过滤和错误帧过滤，其中错误帧过滤包括帧检验和（CRC）错过滤、帧长非整数（Alignment）错过滤、帧尾错（Dribble,指帧CRC字段后有多余字节）过滤、无意义帧（Symbol）过滤、残帧（帧长小于64字节）过滤、超大帧（指交换机可以转发的帧的最大长度）过滤。

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