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1 引言
多種40/100G以太網(wǎng)解決方案和產(chǎn)品已經(jīng)或者即將面市。和任何新技術(shù)一樣，取得成功的關(guān)鍵是測試。但40/100G以太網(wǎng)為開發(fā)周期帶來了一系列的新問題。首先是物理層的挑戰(zhàn)，其次是測試平臺本身遇到的關(guān)鍵問題。在40/100G準(zhǔn)備方面所做的工作遠(yuǎn)比在系統(tǒng)上提供40G或100G以太網(wǎng)接口更加艱巨。
2 40/100G以太網(wǎng)的市場動力
與以往一樣，市場對帶寬的需求正在不斷挑戰(zhàn)基礎(chǔ)設(shè)施的極限。到2012年，Internet上的流量將達(dá)到6倍于2007年的水平。
●視頻：視頻往往是千夫所指的消耗帶寬的罪魁禍?zhǔn)住?
●無線：無線設(shè)備上的視頻應(yīng)用以及伴隨無線爆炸式增長而產(chǎn)生的其它一些應(yīng)用也在將骨干網(wǎng)推向極限的過程中發(fā)揮了重要的作用。
●社交聯(lián)網(wǎng)。
●醫(yī)療：遠(yuǎn)程協(xié)作、咨詢和診斷方面的應(yīng)用都在增加。一個MRI每小時可以生成500MB的數(shù)據(jù)。基因組測繪也會生成海量的數(shù)據(jù)。
●商業(yè)應(yīng)用：CRM和ERP解決方案，以及從硅芯片開發(fā)到建筑等各領(lǐng)域使用的設(shè)計應(yīng)用，常常都會通過遠(yuǎn)程方式使用并生成巨大的數(shù)據(jù)流量。
●存儲和數(shù)據(jù)中心。
● 10G接口。
●證券交易行業(yè)。
如上所述，在40/100G以太網(wǎng)的推動力方面，具有高帶寬需求的應(yīng)用比比皆是。
3 40/100G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)簡介
IEEE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種速率下的多種物理接口，每一種接口均有相應(yīng)的距離限制（見表1）。
采用光技術(shù)的方案使用多條光纖或多種波長作為鏈路端點之間的10G或25G通路。發(fā)送系統(tǒng)將一個串行40G或100G流分離成為4個或10個并行通路。接收系統(tǒng)會將這4個或10個通路重新組合為單個40G或100G流。
在一個接口中，通路有多層使用層次。表1顯示的是接口各分層之間可能出現(xiàn)的一些通路示例。括號內(nèi)的數(shù)字表示的是進(jìn)出某個層的通路數(shù)量。在該規(guī)格中，沒有對虛擬通路與物理通路的靜態(tài)映射做出任何要求。但是，有可能發(fā)生通路交換的情況。
4 100G BASE-R實施
在PCS層，流量存在于20個虛擬通路中。當(dāng)流量在較低的層（PMA和PMD）中前進(jìn)時，通路的數(shù)量會根據(jù)具體的實施情況而有所變化。例如，在100G BASE-R4中，通路數(shù)量會由PCS層中的20個變?yōu)镻MA層中的10個，再變?yōu)镻MD層中的4個。在10G BASE-LX4實施中，通路存在于物理介質(zhì)上，因此可能產(chǎn)生兩個問題——通路的交換和偏離，這通常是由于電氣、光學(xué)接口或介質(zhì)不夠完美，形成了光傳輸中的時差而造成的。IEEE的這項規(guī)格通過使用校準(zhǔn)塊來解決偏離的問題。發(fā)送系統(tǒng)會定期在40/100G流中插入校準(zhǔn)塊，而且是在其分享之前，從而使接收系統(tǒng)能夠識別應(yīng)同時到達(dá)的每個通路中的數(shù)據(jù)位。接收系統(tǒng)將會對通路間的任何偏離進(jìn)行補償，保持其校準(zhǔn)狀態(tài)（見圖1）。
圖1 100G BASE-R實施
5 測試：40/100G以太網(wǎng)改變游戲規(guī)則
畢竟40/100G以太網(wǎng)仍然是以太網(wǎng)，只不過更快罷了，但這個名稱中所蘊含的卻不僅僅是“更快”。在某些方面，它與過去的以太網(wǎng)沒什么不同，但在其它方面，它卻改變了一切。
在上層，設(shè)備中的每一個組件或進(jìn)程中的每個步驟都必須在當(dāng)前水平1/10的時間里完成相同的工作。例如，路由器要從入向包中提取低層信息、為其排隊、執(zhí)行路由查詢，并且將其發(fā)送給適當(dāng)?shù)某鱿蜿犃胁⒓右苑獍�，同時還要執(zhí)行過濾，SLA監(jiān)視和策略執(zhí)行，還有CoS/QoS優(yōu)先排序等。此外，路由器還要根據(jù)VPN MPLS標(biāo)簽信息執(zhí)行交換、建立組播路由樹、針對多種協(xié)議執(zhí)行路由表更新、保留統(tǒng)計數(shù)據(jù)和性能、警報、事件和故障日志，并且執(zhí)行防火墻和安全功能，例如密鑰交換、攻擊探測和阻止等。
帶100G接口的路由器必須在現(xiàn)有最高速度1/10的時間里完成所有這些任務(wù)，不能出現(xiàn)丟包，也不能引入過大的抖動，而且不能損壞VPN邊界或者對包進(jìn)行重新排序，因為這些情況對于存儲和高帶寬視頻的危害尤其明顯。
要想對40/100G解決方案進(jìn)行測試，測試的起點是驗證傳輸和被測系統(tǒng)（SUT）傳送線速流量的能力，但也包括對提供服務(wù)的上層引擎的功能、性能、擴展性和體驗質(zhì)量（QoE） 進(jìn)行測試。這對于確定測試實驗室的預(yù)算、開發(fā)周期和測試平臺本身可能具有的局限性都具有重要意義。
