在2006年9月召开的第五届以太网世界大会上,中兴的万兆路由交换机ZXR10 T64G成为测试展区的亮点。
“亮”在何处?
ZXR10 T64G作为一个高性能、功能丰富的“大家伙”,充当大型企业的局域网或城域网的核心自然不成问题。但是,由于它支持以太网环、SVLAN以及更好地QoS保障,以及包括POS在内的丰富的接口类型,使得它可以在可运营的IP城域网中充当汇聚或核心交换机。
在大会现场,我们对其进行了开放式测试。结果值得赞叹,以太网环发生断路并完成切换的最短时间仅为2.4毫秒。
以太网环的毫秒级切换
在存在多条路径的条件下,传统以太网主要依靠生成树(STP)或快速生成树(RSTP)、多生成树(MSTP)等协议来实现链路的冗余与故障切换。可是,它们的收敛速度最快也要超过1秒钟,这对于园区网中常见的数据业务来说并不是什么问题,但却难以满足电信级语音数据业务的要求。以太网环技术的推出很好地解决了这个问题,它是以太网交换机服务于IP城域网并保证高质量语音业务的必要条件。
经测试,ZXR10 T64G很好地支持了以太网环技术。如图1所示,当由三台ZXR10 T64G组成的以太环正向链路切断后,以太环网承载的全部业务均倒换到反向环路上,得到了保护。而令我们惊讶的是,以太网环上正反链路的切换时间还不足50毫秒。

测试中,我们首先在以太网环上模拟了FTP和视频点播两种业务。设定T64G-1为主节点,并阻塞T64G-1与T64G-2之间的链路。开始时,两种应用可以穿过T64G-1与T64G-3正常地传输。然后,我们断开连接T64G-1与T64G-3之间的光纤链路。结果发现,不论是FTP还是视频流服务,都感觉不到丝毫的影响。可见,以太网环成功地完成了正反链路的切换,此时的业务传输路径为T64G-1—〉T64G-2—〉T64G-3。
让数据来说明为何链路的切换没有对两种业务的正常运转造成影响吧。我们使用测试仪对以太网环的切换时间进行了测试。
来自思博伦通信的高性能测试仪表TestCenter的两个千兆端口分别与T64G-1和T64G-3相连,引入重负荷,两个千兆端口采用线速的70%持续收发包长为128字节的数据流。仍沿用上述以太网环的配置,阻塞T64G-1与T64G-2之间的链路。
拔掉T64G-1与T64G-3之间的光纤连接,导致以太网环正反环路切换,TestCenter记录下了切换过程中的丢包情况,通过计算,得到切换时间为29.8毫秒。
随后,我们又恢复了T64G-1与T64G-3之间的光纤链路,以太网环随之也完成了回切。结果,回切的时间明显低于切换时间,仅为2.4毫秒。
值得一提的是,无论我们使用TestCenter发送轻载或重载数据流,测得的切换时间都保持稳定,且回切时间明显快于切换时间。
QoS保障VOD清晰流畅
在IP城域网中,对QoS的要求之严格远胜于局域网。特别是IPTV等业务的推出,给网络带宽施加了数十倍的压力,在可能发生拥塞的情况下,有效的QoS机制是城域网诸多业务得以有序进行的保证。ZXR10 T64G支持丰富的QoS特性,可以通过2-4层的信息对数据流进行细粒度控制。需要特别指出的是,ZXR10 T64G可以将QoS特性与以太网环技术结合在一起。即,当链路切换时,控制高优先级业务得到备份链路的更多资源,服务质量得到充分保证。对此我们为观众进行了演示测试。
测试拓扑如图1所示。我们模拟了三种业务:VOD、测试仪背景流和FTP。它们对应的优先级分别为高、中、低。VOD和FTP的服务器与客户端分别接在所示交换机的不同端口上。在VOD点播中,我们使用Windows 2003搭建了视频流服务器,一台装有Media Player的笔记本充当客户端。两个台式机分别作为FTP的服务器和客户端。节点T64G-2和T64G-3之间跨接测试仪TestCenter,它按照千兆线速发送背景流,以保证三种业务的带宽总合超过一条千兆Trunk的物理限制,形成以太网环反向环路的拥塞。
以太网环的配置仍保持不变,在节点T64G-2交换机上设置根据业务优先级转发,进行流调度。然后,我们先后执行如下操作:切断T64G-1和T64G-3之间的链路、恢复T64G-1和T64G-3之间的链路。结果如预期般准确。倒换前,正向环路上三种QoS业务都运转正常,当以太环正向链路切断后,反向链路启动。不过,由于人为制造了拥塞而触发了QoS策略的执行。高优先级的VOD业务感觉不到变化,大屏幕上的影片继续流畅地播放。而中优先级的测试仪背景流仅有一部分被转发。而低优先级的FTP业务则按照配置被完全丢弃,会话不能建立。
链路恢复导致以太网环回切后,VOD、FTP以及背景流又都恢复了最初的正常状态。
丰富的SVLAN功能
ZXR10 T64G支持SVLAN的特性决定了它不仅可以作为企业园区网的核心,还适合用于IP城域网的汇聚层以实现简单、有效的可扩展性。SVLAN(可堆叠VLAN),也称为QinQ。它增加了一层802.1Q 标签,使报文带着两层VLAN 标签穿越IP城域网,来自用户私网的VLAN 标签被封装在公网的某个VLAN 标签下而被屏蔽。因此,SVLAN技术可以有效地缓解日益紧缺的IP城域网VLAN号的资源紧缺问题。此外,用户可以任意规划私网VLAN方案,而不会和城域网的VLAN号发生冲突。可以说,SVLAN提供了一种简单、易行的二层VPN解决方案。
SVLAN给城域网为不同用户提供定制服务提供了可能。通过测试发现,ZXR10 T64G所支持的SVLAN包含了丰富的内容,便于满足用户的各种需求。我们对其逐一进行了验证。
测试拓扑如图2所示,测试仪TestCenter的A、B两千兆端口与ZXR10 T64G相连。数据流的方向为A——〉B。我们使用TestCenter的端口抓包功能对A、B端口的数据包进行比较,来验证交换机是否按照要求为来自A端口的数据流加上了又一层的VLAN 标签,并检查两个802.1Q内部不同字段的值。

根据内层VLAN标签设置外层VLAN标签
在ZXR10 T64G上做如下配置:来自测试仪A端口内层VLAN标签10~20的数据流对应外层VLAN标签为2,内层VLAN 21~30对应的外层VLAN标签为3。
测试仪A端口发送VLAN标签为10~30的数据报文,通过在测试仪B端口查看收包情况,发现的确出现了两个1Q字段,并且内层标签为10~20的数据流对应外层标签2,内层标签为21~30的数据流对应外层标签3。
内层VLAN标签Cos映射到外层VLAN标签
配置内层VLAN标签10~20对应的外层VLAN标签为2,并把内层标签的Cos字段值映射到外层VLAN标签中。
测试仪A端口发送VLAN标签为10~20的数据报文。结果,抓包发现,测试仪B端口收到带有两层VLAN标签的数据包,内层标签为10~20的数据包外层标签为2,且外层VLAN标签中的Cos字段值与内层VLAN标签中的相同。
设置/不设置外层VLAN标签的CoS
配置内层VLAN标签10~20对应的外层VLAN标签为2,并把外层VLAN标签中的Cos设置为3。
测试仪A端口发送VLAN标签为10~20的数据报文,结果,测试仪B端口收到带两层VLAN标签的数据包,内层标签为10~20的数据包外层标签为2,且外层VLAN标签Cos为3。
我们还测试了不设置外层VLAN标签内Cos的情况,结果,测试仪B端口收到的数据包,外层VLAN标签Cos为0。
指定内层VLAN标签不设置外层VLAN标签
配置来自内层VLAN标签999的数据不添加外层VLAN标签。这项特性的作用在于,当网络中某些网关不能识别双Q数据流时,就需要交换机只发送单Q的报文。
结果我们发现,在测试仪A端口发送VLAN标签为999的数据报文,测试仪B端口只收到带一层VLAN标签的数据包,VLAN标签按要求修改为99。
除了上述SVLAN特性外,我们还使用三台ZXR10 T64G搭建了以太网环,对环网切换时SVLAN的工作情况进行了验证,结果,在正反环路切换的过程中,SVLAN工作正常。
此外,ZXR10 T64G还支持MPLS,它可以帮助大型企业或政府搭建MPLS VPN网络,使“三网合一”得到更好地服务质量保证。可以说,上述测试内容再加上其“万兆+MPLS+IPv6”的特性组合,很好地诠释了ZXR10 T64G的定位:运营商 IP 城域网、校园网、电子政务网和大型企事业网等网络的汇聚层 / 核心层。


【责编:Chuan】