交換機測試報告（二）

2019-11-05 01:40:00

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供稿：網友

　　雖然千兆銅線和多層交換機已經逐漸走下高不可攀的“圣壇”，但不可否認的是我們的大多數用戶日常接觸和使用的還是普通的第二層10M/100M自適應以太網交換機。正是考慮到了這點，我們將其作為本次交換機測試的重點，向市場上主流的快速以太網交換機廠家發出了測試邀請函，要求每個參測廠商限送一款16/24端口10M/100M自適應以太網交換機產品，具有完全包裝, 并且要與市售的產品相同,包括隨機說明書、軟件、標準配件等，并提供必要的擴展模塊。
　　我們的邀請得到了國內外網絡廠商的熱烈響應，很快就送來了各自的產品。最后征集到的產品有（排名不分先后，下同）：清華紫光ES6243s、TCL S4226MF、安奈特 AT-8118、金長城GES-3517M、全向QS-516V、實達Star-1924f+、神州數碼DES-3624i、上廣電InfiniteSwitch 5024、凱創VH-2402S、Intel EXPRess 530T、首信 ST3124、中興 ZXB10-S300和TP-Link的 TL-SF1024。
　　Cisco公司對本次測試給予了積極的支持，并決定送測一款最新的Catalyst 2950交換機產品，但由于在通關時耽擱了一些時間而未能趕上我們最后的測試，十分遺憾。
　　根據交換機是否提供網管功能，我們將本次送測的交換機分為網管型交換機和非網管型交換機，前者包括清華紫光ES6243S、TCL S4226MF、安奈特 AT-8118、實達Star-1924f+、神州數碼DES-3624i、上廣電InfiniteSwitch 5024、凱創VH-2402S、Intel Express 530T、中興 ZXB10-S300、首信 ST3124；后者包括金長城GES-3517M、全向QS-516V和TP-Link TL-SF1024。
　　測試篇
　　測試項目、方法和點評
　　本次交換機橫向測試分為：物理特性、功能、性能、治理、可靠性與服務質量和價格共6個測試大項。
　　今年的測試在去年測試項的基礎上又加入了一些新的內容，如功能特性中的組播功能，性能測試中的丟幀率、背對背幀等，對于提供了SX光纖上聯模塊的產品，我們還測試了其光纖吞吐能力。
　　一、物理特性
　　交換機的物理特性是指交換機提供的外觀特性、物理連接特性、端口配置、底座類型、擴展能力、堆疊能力以及指示燈設置，反映了交換機的基本情況。測試結果見表1。
　　1．外觀
　　外觀是檢查交換機顏色、重量、尺寸和包裝，從外形的美觀、安裝方便和包裝完備上評價交換機。測試方法是目測。測試結果見表1。
　　本次參測的產品都有較完備的產品包裝。從外形美觀的角度來看，實達Star-1924f+表現較為突出，顏色搭配合理，面板設計新奇，體積尺寸嬌小。
　　2．端口配置
　　端口配置指交換機包含的端口數目和支持的端口類型，端口配置情況決定了單臺交換機支持的最大連接站點數和連接方式。快速以太網交換機端口類型一般包括10Base-T、100Base-TX、100Base-FX，其中10Base-T和100Base-TX一般是由10M/100M自適應端口提供，有的高性能交換機還提供千兆光纖接口。端口的工作模式分為半雙工和全雙工兩種。自適應是IEEE 802.3工作組發布的標準，為線端的兩個設備提供自動協商達到最優互操作模式的機制。通過自動協商，線端的兩個設備可以自動從100Base-T4、100Base-TX、10Base-T中選擇端口類型，并選擇全雙工或半雙工工作模式。為了提供方便的級聯，有的交換機設置了單獨的Uplink(級聯)端口或通過MDI/MDI-X按鈕切換，對沒有Uplink端口或MDI/MDI-X按鈕的交換機則需要使用交叉線互連。
　　測試方法是通過連接相應類型的端口，由端口指示燈和鏈路的連通性來檢查端口類型;配置治理端口的測試是通過配置操作驗證端口工作正常性。測試結果如表1所示。
　　表1　交換機物理特性數據表
　　　交換機測試報告（二）

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　　本次參測的產品都有10Base-T、100Base-TX端口，并支持10M/100M自適應。在這次測試的交換機中，上廣電InfiniteSwitch 5024交換機的端口對于網線是自適應的，它可以自動識別交叉線和直通線，使得該設備在級聯時更為方便靈活。網管型交換機和提供VLAN功能的非網管型交換機都提供了治理端口，其中全向QS-516V使用并口作為治理端口。
　　3．模塊化
　　交換機的底座類型有三種: 固定、模塊和混合。固定型交換機的端口永久安裝在交換機上。模塊化交換機有可以插接端口模塊和上行模塊的插槽。混合型交換機既包含固定端口又有可替換的上行端口。模塊化提供改變媒體類型和端口速度的靈活性，并可以擴展交換機的端口數量和類型。模塊包括可互換媒體端口、可互換模塊和可互換上行端口。
　　本測試項檢測交換機的擴展性，測試方法是目測。根據產品要求安裝擴展模塊，并連接相應的端口，從端口指示燈和連通性驗證端口類型。測試結果如表1所示。
　　本次測試的產品除全向QS-516V和TP-Link TL-SF1024以外都提供擴展插槽，擴展模塊的類型主要有：100Base-TX、100Base-FX、1000Base-SX/LX/T和堆疊模塊。其中，只提供百兆擴展模塊的有安奈特 AT-8118、金長城GES-3517M、實達Star-1924f+、首信ST3124；支持千兆擴展模塊的有清華紫光ES6243S、TCL S4226MF、神州數碼DES-3624i、上廣電InfiniteSwitch 5024、凱創VH-2402S, Intel Express 530T、中興 ZXB10-S300。另外中興除提供以上模塊外還提供了ATM接口模塊，使得這款交換機更適合電信環境。
　　4．堆疊特性
　　堆疊為交換機提供簡單的端口擴展和統一的治理，提供交換機間高速互連。測試方法為：按堆疊要求互連，檢查連通性和治理模式，并用Smartbits 2000測試其堆疊帶寬。
　　本次測試的網管型交換機中清華紫光ES6243s、TCL S4226MF、神州數碼DES-3624i、凱創VH-2402S和Intel Express 530T提供堆疊功能，而非網管型交換機不支持堆疊。
　　5．熱插拔
　　熱插拔對于減少網絡停機時間非常重要，在開機狀態下更換元件可以最大程度地避免中斷網絡的工作。熱插拔元件一般包括連接模塊、上行模塊、風扇和電源。測試方法是，在交換機開機狀態，將可熱插拔的模塊從交換機上拔下，然后再重新插入，從指示燈和端口連通性驗證重新插入的模塊正常工作。
　　本次測試的交換機中，只有TCL S4226MF、安奈特AT-8118支持熱插拔功能。
　　6．指示燈
　　指示燈可以為用戶提供直接明了的交換機工作狀態指示，一般包括電源指示燈、端口連接狀態指示燈、端口工作模式指示燈、鏈路活動指示燈、碰撞指示燈、插槽指示燈，有的交換機還提供Console指示燈、帶寬利用率指示燈。
　　本次測試的產品都提供了電源燈、端口速度燈、鏈路活動燈，可以反映交換機的工作狀態。根據不同指示燈狀態，我們可以對交換機工作情況有一定了解。
　　7．控制
　　指交換機是否為用戶提供簡單、方便、直接的操作按鈕，包括電源開關、配置按鈕、重置按鈕。
　　送測交換機中實達Star-1924f+、中興 ZXB10-S300、TP-Link TL-SF1024有電源開關，安奈特 AT-8118有復位按鈕，清華紫光ES6243s、TCL S4226MF、安奈特 AT-8118、全向QS-516V、實達Star-1924f+、神州數碼DES-3624i、上廣電InfiniteSwitch 5024、凱創VH-2402S, Intel Express 530T、首信 ST3124和中興 ZXB10-S300可以通過控制口進行軟復位。
　　8．主觀評價
　　綜合考慮各個物理特性測試結果，包括外觀特性、端口能力、擴展能力、指示燈設置和控制的方便性，對各款交換機就物理特性給予一個主觀的總體評價。
　　清華紫光ES6243S、TCL S4226MF、神州數碼DES-3624i、上廣電InfiniteSwitch 5024、凱創VH-2402S、Intel Express 530T的物理特性較優，包裝完備，端口擴展能力強，指示燈完善，除上廣電InfiniteSwitch 5024外都提供堆疊功能；其次是實達Star-1924f+，與前者相比其不足之處是擴展能力稍低。
　　二、功能特性測試
　　1. 轉發類型
　　交換機轉發類型分為存儲轉發(store-and-forward)和快速轉發(cut-through)兩類。存儲轉發在本質上和傳統的LAN網橋轉發方式相同。被轉發的幀在輸出端口等待，直到交換機完整地收到整個幀才開始轉發。快速轉發在交換機收到整個幀之前，就已經開始轉發,因此可以有效地減少交換延遲。有些交換機提供“自適應快速轉發”機制。這種設備支持存儲轉發和快速轉發兩種方式，但在某一確定時刻，交換機只在一種方式下工作。缺省情況下，絕大多數交換機都工作在低延遲的快速轉發方式。假如幀錯誤率超過用戶設定的閥值，交換機將自動配置工作在存儲轉發方式。兩種方式之間的切換機制因交換機而異。長猜測(Long look-ahead)和短猜測(Short look-ahead)是快速轉發交換的另外兩個屬性。長猜測結合了快速轉發的低延遲和存儲轉發的完整性兩者的優點，在一個幀的前64字節被處理之后，才開始轉發，這樣可以防止轉發殘幀(runt)。與之相反，短猜測則在讀到幀頭（接收到一個有效的MAC地址）后立即轉發幀。存儲轉發是交換機應提供的最基本的工作方式。
　　通過向交換機發送一定數量不同大小的連續幀，測試其轉發延遲，分析幀的長度與延遲值之間的關系，確定交換機的轉發類型。在快速轉發情況下，當幀的長度超過一個確定值之后，延遲值的曲線將變平，不再隨幀的長度而增加。而對于存儲轉發，隨著幀長度的增加，轉發延遲也相應增加。本次參測產品都具備存儲轉發功能，并作為交換機的缺省轉發類型。
　　2. 過濾
　　過濾的目的是通過去掉某些特定的數據幀提高網絡的性能、增強網絡的安全性。典型的過濾提供基于源和(或)目的地址或交換機端口的過濾，包括廣播、多播、單播，以及錯誤幀過濾。
　　測試方法是:為交換機設置過濾策略，通過向交換機發送一定數量的相應類型的數據幀，從轉發結果上確認交換機支持的過濾策略。本次測試的過濾類型有：廣播幀過濾、基于MAC地址過濾和錯誤幀過濾，其中錯誤幀過濾包括幀檢驗和（CRC）錯過濾、幀長非整數（Alignment）錯過濾、幀尾錯（Dribble,指幀CRC字段后有多余字節）過濾、無意義幀（Symbol）過濾、殘幀（幀長小于64字節）過濾、超大幀（指交換機可以轉發的幀的最大長度）過濾。

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