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RFC 2544

RFC 2544 . 四資工四 A 4970E005 吳明勳. ITU-T 新標準 Ethernet SAM vs IETF RFC 2544 撰文 安立知資深應用工程師 林昇鴻 現今 網路設備及乙太網 (Ethernet) 線路測試主要採用 BERT (Bit error rate test) ， IETF RFC 2544 及 QoS (quality of service ) 測試包含 VLAN ， MPLS ， IP DSCP 等網路參數。

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RFC 2544

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Presentation Transcript

  1. RFC 2544 四資工四A 4970E005 吳明勳

  2. ITU-T新標準Ethernet SAM vs IETF RFC 2544 撰文 安立知資深應用工程師 林昇鴻 現今網路設備及乙太網(Ethernet) 線路測試主要採用BERT (Bit error rate test) ， IETF RFC 2544及QoS (quality of service ) 測試包含VLAN ， MPLS，IP DSCP等網路參數。 本文將探討現行之乙太網測試方式與2011 ITU-T新訂定之標準 Ethernet Service Activation Methodology有何不同： 現行乙太網路測試方式BER測試、RFC 2544及QoS (quality of service ) BERT誤碼率測試訂定於ITU-T / IEEE組織主要應用於實體層及傳輸線路品質之量測，在實體層量測方面在傳送端透過PPG(pulse pattern generator)產生實際的PRBS pattern透過接收端ED(error detector)進行位元誤碼率的偵測通常測試標準在10E12甚之更高，而在傳輸線路品質的測試則是建立在資料連結層或網路層，於實際傳輸的payload塞入PRBS pattern 及Sequence number 以進行誤碼率測試，於資料連結層與網路層進行誤碼率測試主要驗證在傳輸過程中payload的誤碼率，請參考圖一，二。

  3. 圖一 圖二

  4. RFC 2544起源1999年IETF組織所訂定，當時訂定主要是基於網路設備包含路由器、交換器、集線器之設備品質驗證及建立參考之基準。 常用的RFC 2544測試包含： 吞吐量(Throughput )測試：意指在無任何Frame loss情況下可傳送之最大速率，一般電信工程師亦會利用此測試驗證乙太網線路傳輸流量的上限，當進行Throughput測試時如有封包遺失則進行1/2遞減，如無封包遺失則進行1/2流量遞增直到測試到最大吞吐量(throughput)，如圖三。 訊框遺失(Frame loss)測試：該測試決定交換機在持續負載狀態下應該轉發，但因資源缺乏而無法轉發的訊框的百分比。 延遲(Latency)測試：首先確定網絡設備的最大吞吐量，然後以此吞吐量速度繼 續傳送120秒的數據流以進行延遲的測試。 突發(Back-to-back or burst)測試：透過最長與最小Burst frame進行待測物測試量測待測物的緩衝能力。 如上RFC 2544標準主要可針對不同封包大小進行單一吞吐(Throughput)、訊框(Frame loss) 遺失、延遲(Latency)及突發(Back-to-back or burst)等多種自動化測試，由於該測試項目為Step by step的方式進行故測試時間較長，相對的有些問題容易忽略，例如在測試時發現延遲(Latency)過高，我們想瞭解當時的吞吐量(Throughput)必需等延遲(Latency)測試結束然後再進行吞吐量測試才能得知，也就是說在RFC 2544測試時無法得知同時間點其它測試之結果。

  5. 圖三

  6. 傳統IP網路所有資料都被區別等同對待，每個路由器/交換器皆是採用先入先出(FIFO)的方式進行封包傳送，盡力(Best Effort) 的將封包送達目的地，但確無保證傳送的可靠性及延遲。但隨著IP網路服務普及應用多元化，對IP網路傳輸之質量要求也相對的提高，例如VoIP與IPTV等即時傳輸之應用對傳送延遲菲常的要求，當延遲增加即可能造成VoIP斷音或服務中斷，而相對於一般資料傳輸如FTP、E-mail則可放寬延遲時間的要求，電信營運商不僅要確認該傳輸線路之品質亦要確認是否有符合簽訂之SLA需求，因電信營運商通常會因應客戶需求設定不同之服務等級來提供服務，在進行線路品質測試時則會依據簽訂之SLA於儀器上設定多筆資料流以驗證服務等級，請參考圖四。

  7. 圖四 ITU-T Y.1564 Ethernet Service Activation Methodology (Ethernet SAM)

  8. ITU-T Y.1564 Vs IETF RFC 2544 在RFC 2544主要測試項目包括Throughput、Latency及Burst，但由於RFC 2544標準主要是驗證網路設備極限效能，故測試方式為單一資料流進行單一標準測試，如進行Latency 測試時延遲時間過高，我們無法得知當時的Throughput 及其它會造成延遲的網路因素，而新標準Y.1564則是在同一時間進行IR、Latency、Jitter、Sequence error、及QoS測試，故我們可以很快速的瞭解當時的狀況，同時在測試時間比較RFC 2544 測試封包大小越多則測試時間越長，而Y.1564標準則可在相同時間內測試不同封包大小的CIR、Latency、Jitter及Sequence error大大的縮短測試時間。

  9. 表一為Y.1564及RFC 2544測試標準之比較，Y.1564 綜合了BER、Multi-Stream及RFC 2544之優點能透過同時且快速測試驗證設備性能及傳輸品質包含IR、Latency、Jitter、Sequence error 及QoS，請參考表一之比較。 表一為Y.1564及RFC 2544之測試比較：

  10. 表二為Y.1564及RFC 2544應用之領域：

  11. 表三為安立知針對ITU組織新提出之標準Y.1564所提供之設定界面，透過淺顯易懂方式進行Service profile 的設定，其中包含了一般數據流量、各種Voice 編碼方式及Video HDTV / SDTV流量之設定，依法不同的traffic flow設定CIR/EIR值，且遵循metro Ethernet forum 10.2 version所訂定之color mode訂定不同顏色之服務等級標誌，並可經由表四進行frame loss、Latency及Jitter等門檻值的設定以進行SLA服務等級之測試。

  12. 表三：安立知MU909060 Y.1564 測試設定畫面

  13. 表四：安立知MU909060 Y.1564 測試設定畫面

  14. 圖六 圖六可看到安立知之測試儀器所設定之traffic flow依不同服務之種類設定不同之CIR及優先權，透過簡單之門檻值設定進行Pass / Fail 的判斷易於使用者閱讀，於表五之測試之報告可依服務之服務別進行測試，可讓測試之工程師瞭解實際之測試狀況。 事實上Y.1564之標準與RFC2544是不同類型之測試方式，RFC 2544主要用於設備性能極限化之測試，而Y.1564之測試則偏向設備/傳輸線路之品質及QoS相關設定進行測試，可符合電信營運商及設備商針對不同應用之快速測試。

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