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(多图) 40/100GE和10G高速以太网测试技术

2008年12月12日 ?? 收藏0

  由于技术还在标准化进程中,4 0/100G接口模块还没有商用化的产品推出。MLD是实现40/100G的关键技术,所以在目前阶段,测试主要集中在PCS层。这也是100G以太网最独特的地方。图1是一个标准IEEE 802.3协议栈的示意。

基本IEEE 802.3协议栈示意图

图1? 基本IEEE 802.3协议栈示意图

  PCS层的主要功能包括:

(1)提供数据帧的描述(Frame Delineation)。
(2)控制信令的传送。
(3)提供SerDes类型的电和光接口所需要的时钟传送。
(4)通过剥离或者分离的方式将多个通道绑定到一起。

  2.3? 40/100G产品测试

  和其他新技术一样,如何测试40/100G是一件有挑战的事情,虽然100G和其他速率接口的重要区别是在PCS层,但是完整的2~7层测试对100G来说同样重要。100GE和40GE链路和交换机、路由器和服务器直接相连接。所以,真实业务的流量性能测试是必不可少的。另外,100G接口也必须能够和其他低速率的接口一起配合进行测试。在目前阶段,根据IXIA的经验,首要进行的测试点集中在PCS层,主要考虑的测试点包括:

  (1)64/66bit同步位锁定

  每个接收侧的虚通道必须根据控制bits正确识别64/66bit块,接收侧能够根据规范对相应的bit位进行锁定。为了评估和标准的一致性,各种bit位在标准的规定下必须由测试仪表产生,这样被测试的接收端口就可以根据需要加入错误的同步位bits或者错序检测,并可以得到监测和分析,在测试过程中,可以对错误的同步bits位实时计数与统计。

  (2)虚通道对齐标示锁定

  每一个虚通道必须正确锁定对齐标示,这和用于64/66bit同步位锁定的技术类似。但是除了基本的对齐标示锁定之外,还要对一些限制条件进行验证。比如,如果标准要求经过n个连续的非错误对齐标示锁定,那么测试必须保证对任意对齐标示位进行锁定。相反,如果虚通道锁定经过m个连续的错误对齐标示位丢失,那么测试必须保证能够锁定相应的错误对齐标示。这就要求测试仪表能够对相应的错误信息进行计数与统计。

  (3)位偏斜误差和补偿

  各种电信号或者光信号的位偏斜都会引起接收侧的虚通道到达的数据时间上有所不同,虚通道对齐标示用于接收侧的虚通道自己的识别和重新对齐。为了测试位偏斜误差和补偿算法,测试仪表必须能够在虚通道中产生所需要的或者特定数量的位偏斜。接收侧的PCS层能够补偿标准规定的位偏斜。另外,测试仪表也能够测试准确的位偏斜容忍度并实时显示。

  (4)发送侧流量到接收侧的虚通道随机映射

  根据标准的定义,在发送侧,数据在特定虚通道的数据传输可以映射到接收侧任意的光纤线路上,如图2所示,红色的线标示了数据可能传送的路径。虚通道的数量不需要和实际物理通道的数量一样,但一定要保证特定虚通道上发送的数据能够在接收侧正确汇聚到一起,这就要求接收端口能够在100G速率下重新组合与排序任意虚通道的映射。测试仪表能够仿真不同的虚通道组合场景对该特性进行测试。图3是采用MLD多虚拟通道映射机制的示意。

 数据在物理通道和虚通道上传送示意

图2? 数据在物理通道和虚通道上传送示意

多通道数据传送的MLD机制示意图

图3? 多通道数据传送的MLD机制示意图

  40/100G 2~3层流量的线速发送、接收和性能实时分析,包括时延、抖动、丢包;对错误数据包的处理能力包括错误检测和计算、数据包的完整性检查、数据包的顺序性检查等。

  2.4? IXIA方案的特点和优势

  IXIA自高速链路研究组和802.3ba建立以来一直参与其中的工作,并为实现业界标准而献计献策。2008年6月,在美国拉斯维加斯举行的NXTComm08展会上,IXIA演示了100G以太网线速数据流的生成和分析的首次实现。IXIA与合作伙伴Infinera公司一起联合演示了100Gbit以太网流量在长距离网络中的传送。合作伙伴们认为,此次100Gbit以太网流量的传送演示是一项重大进展,标志着在不久的将来100Gbit以太网产品和服务将投入实际运营。

  图4是IXIA展示的线速100GE流量发生和分析示意。流量将被传送到Infinera DTN DWDM传输系统上的100GbE接口,接着被DTN系统交换,传输后通过长距离DWDM网络传送到洛杉矶;在洛杉矶,流量被环回,再传回到拉斯维加斯的Infinera展台。在IXIA的XM2机框上可以得出该业务的性能指标。

IXIA 100G长距离网络传输概念验证方案演示

图4? IXIA 100G长距离网络传输概念验证方案演示


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