移動回傳網(wǎng)絡(luò)測試方案介紹

　1 引言

　　基于MPLS技術(shù)的MPLS-TP(MPLS Transport Profile)結(jié)合了以太網(wǎng)和基于面向連接的技術(shù)特點，成為3G/4G移動回傳網(wǎng)絡(luò)(Mobile Backhaul)的技術(shù)實現(xiàn)方案。思博倫通信基于L2~L7 綜合網(wǎng)絡(luò)測試平臺Spirent TestCenter和網(wǎng)絡(luò)損傷儀ANUE的Mobile Backhaul測試解決方案，從協(xié)議功能/擴展性/協(xié)議和數(shù)據(jù)性能等方面，對基于MPLS，T-MPLS和MPLS-TP的移動回傳網(wǎng)絡(luò)從上述5方面進行測試。

　　2 性能和QoS 測試

　　城域以太網(wǎng)論壇(Metro Ethernet Forum，MEF) 定義了一系列標準，規(guī)范有服務(wù)質(zhì)量保證的以太網(wǎng)。這些標準包括：MEF6定義了點到點(E-Line)和多點到多點(E-LAN)以太網(wǎng)服務(wù)(Ethernet Services);MEF10定義了以太網(wǎng)服務(wù)的參數(shù)，包括帶寬參數(shù)(Bandwidth Profile)、性能參數(shù)(Performance Profile， 即QoS等級)、幀傳送參數(shù)(Frames Delivery)等;MEF9規(guī)范測試UNI上部署以太網(wǎng)服務(wù)或者設(shè)備，是否符合MEF6和MEF 10的定義。此規(guī)范主要定義Ethernet Service 的基本功能測試;MEF14規(guī)范流量管理(MEF10定義)測試，包括性能，QoS，流量監(jiān)管等方面的測試。此規(guī)范定義了Ethernet Service之上的流量性能測試。

　　Spirent TestCenter一個測試端口上能產(chǎn)生業(yè)界最高的32768 條獨立的測試流(Stream)，每條測試流都可以定義獨立的協(xié)議頭、凈荷、標簽和QoS參數(shù)等。在Mobile Backhaul性能測試方面，每端口可以支持32k條獨立的EVC測試，并且由于測試卡的高端口密度，Spirent Testcenter 能夠產(chǎn)生電信級的城域以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，并能驗證設(shè)備或者網(wǎng)絡(luò)支持的EVC數(shù)量，非常適合擴展性測試。能產(chǎn)生點到點，多點到多點以及全網(wǎng)狀等測試流量拓撲，全面驗證E-Line，E-LAN等各種Ethernent Service服務(wù)。提供MEF9和MEF14測試套件。Spirent TestCenter是MEF認證測試的標準化測試儀表。

　　在統(tǒng)計方面，Spirent TestCenter每端口能實時分析65535條獨立的測試流(Stream)，為每條流實時提供了符合MEF10定義的收/發(fā)幀總數(shù)和速率、丟包、時延、時延分布、抖動(Jitter)、抖動分布、各種類型錯包等超過50個統(tǒng)計量，并提供了靈活的結(jié)果過濾方式，幫助用戶在測試中能全面、快速、靈活地記錄和查找結(jié)果。

　　另外，Spirent TestCenter提供了自動測試套，進行復(fù)雜業(yè)務(wù)的服務(wù)等級協(xié)議(Service Level Agreement，SLA)測試。在測試套中，用戶可以定義丟包、時延、抖動、順序/亂序等眾多指標以及它們之間的邏輯組合SLA 參數(shù)。圖1 是測試結(jié)果顯示方式的截屏。

　　圖1 Spirent TestCenterSLA測試結(jié)果

　　Spirent TestCenter可以進行單臺設(shè)備或者網(wǎng)絡(luò)測試。圖2是Spirent TestCenter網(wǎng)絡(luò)性能測試的場景示意圖。

　　圖2 網(wǎng)絡(luò)測試場景示圖

　　3 MPLS-TP協(xié)議測試

　　MPLS-TP 是IETF 和ITU-T 聯(lián)合定義的以太網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，MPLS-TP 基于MPLS 技術(shù)框架，針對傳輸網(wǎng)絡(luò)特點做了一些優(yōu)化，表1 列舉了MPLS-TP的技術(shù)要求和傳統(tǒng)MPLS的區(qū)別。

　　Spirent TestCenterMPLS-TP 測試方案提供了全面的MPLS-TP 協(xié)議功能、性能和擴展性方面的測試功能。

　　表1 MPLS-TP 技術(shù)要求

　　(1)數(shù)據(jù)平面：Spirent Testcenter支持所有MP-TP和傳統(tǒng)MPLS的轉(zhuǎn)發(fā)功能，性能，QoS測試和基準性能測試標準測試。

　　(2)控制平面 ： Spirent Testcenter 支持靜態(tài)PW和LSP 建立和通過協(xié)議動態(tài)建立PW和LSP。 在動態(tài)控制平面測試上，Spirent Testcenter支持T-LDP建立PW測試和GMPLS建立LSP測試。另外，Spirent Testcenter支持MS-PW。

　　(3)OAM： Spirent Testcenter支持OAM for LSP，PW (Path，Section)，包括MS-PW，LSP Ping，Traceroute，MPLS BFD，VCCV CC/CV，BFD over VCCV，PW Control Word等OAM功能。另外，Spirent Testcenter支持GAL/G-Ach封裝，支持OAM over GAL/G-Ach，支持Y.1731 OAM over G-Ach for MPLS-TP nodes。

　　(4)保護：Spirent Testcenter支持PW Redundancy (Status TLV)，支持 PSC(MPLS-TP APS)協(xié)議，進行線性保護測試。在觸發(fā)條件上，Spirent Testcenter支持MPLS BFD，BFD over VCCV和OAM觸發(fā)測試PSC。
　4 OAM 協(xié)議測試

　　OAM(Operations Administration and Maintenance，操作管理和維護)是監(jiān)控和解決網(wǎng)絡(luò)問題的工具。它能夠報告網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)，使網(wǎng)絡(luò)管理員能夠更有效地管理網(wǎng)絡(luò)。Ethernet OAM主要包括以下方面：

　　(1)IEEE 802.1ag和ITU-T Y.1731：連通性故障管理(Connectivity Fault Management)，提供端到端的以太網(wǎng)管理。

　　(2)IEEE 802.3ah：提供點到點鏈路的故障檢測，又稱為Link OAM。

　　Spirent TestCenter是業(yè)界第一個而且是最完整地提供了802.1ag/Y.1731和802.3 ah測試解決方案。Spirent TestCenter提供了強大的802.1ag/Y.1731測試配置向?qū)?，幫助用戶快速仿真?fù)雜的運營商以太網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)，驗證被測設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的CFM 功能和性能。

　　●支持IEEE 802.1ag和Y.1731 CFM協(xié)議仿真，驗證被測設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的功能和性能。

　　●每端口支持仿真12288個MP和1024 MA/MEGs，每個MEP可帶最多253個MIPs，并形成不同復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓撲，測試被測設(shè)備作為MEP和MIP的能力。

　　●提供測試配置向?qū)?，并可預(yù)覽仿真的拓撲結(jié)構(gòu)，仿真的拓撲結(jié)構(gòu)可以存成圖片文件。

　　●支持Loopback，CC，Link Trace，AIS，RDI，LM，DM LCK等OAM功能。

　　●用戶可以定義MAC Addresses，VLANs，MEG IDs/MAID，MEP IDs，levels和各種TLVs。

　　●提供詳細的統(tǒng)計，基于端口，MP和MA/MEG的包括各種OAM報文的收發(fā)個數(shù)，各種告警的統(tǒng)計，提供對端狀態(tài)等。

　　●支持一致性測試。

　　●支持Y.1731 for MPLS-TP：Draft-bhh-mpls-tp-oam-y1731-04.txt。

　　5 同步測試

　　時鐘同步是MBH的重要內(nèi)容，基站之間的時鐘失步，將造成掉話等問題，嚴重影響業(yè)務(wù)質(zhì)量。IEEE 1588v2 和Sync-E 提供基于以太網(wǎng)得全網(wǎng)時鐘同步。

　　Spirent TestCenter提供了業(yè)界最全面的1588v2 測試解決方案，Spirent Testcenter可以仿真Master或者Slave時鐘，其測試能力包括：

　　(1)支持1588v2 over Ethernet 和1588v2 over UDP 封裝。

　　(2)支持的 PTP messages包括：

　　●Event：Synch，F(xiàn)ollow-up，Delay Request，Delay Response。

　　●General：Announce，F(xiàn)ollow-up。

　　(3)支持Unicast和Multicast兩種模式。

　　(4)基于FPGA的高精度時間戳。

　　(5)PTP Specific Results：Synchronization Status，Current Time，Delta Time等。

　　(6)和其他L2~L7協(xié)議和業(yè)務(wù)集成，進行集成的控制和數(shù)據(jù)平面測試。

　　(7)GrandMaster Redundancy / Failover 測試。

　　(8)Client Holdover測試。

　　(9)Master to Client擴展性測試。

　　(10)1588v2 協(xié)議解碼分析。

　　圖3 是Spirent TestCenter典型的1588v2 測試場景。

　　圖3 1588v2 典型測試場景
1588v2 設(shè)備通常在實驗室環(huán)境下同步精度較高，但是在現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境下，存在時延、抖動等因素，所以需要在實驗室里面進行通常功能和性能測試以外，還需要仿真真實網(wǎng)絡(luò)得損傷模型，驗證設(shè)備在真實環(huán)境下的時鐘同步精度和容錯能力。思博倫通信ANUE網(wǎng)絡(luò)仿真儀可以雙向仿真丟包、時延、抖動、亂序、重復(fù)、誤碼、累計突發(fā)、幀內(nèi)容修改、帶寬限速等豐富的網(wǎng)絡(luò)損傷模型，可以為在實驗室中進行1588v2測試提供各種真實的網(wǎng)絡(luò)損傷模型。圖4 是1588v2 集成測試模型。

　　圖4 1588v2 集成測試模型

　　Sync-E通過以太網(wǎng)物理層，在節(jié)點和節(jié)點之間高效、可靠地傳送時鐘信息。Sync-E通過以太網(wǎng)同步信息通道(Ethernet Synchronization Messaging Channel，ESMC) 支持同步狀態(tài)信息(Synchronization Status Message，SSM) 算法，進行最優(yōu)時鐘選擇。Spirent Testcenter支持ESMC/SSM 協(xié)議仿真測試，其主要能力包括：在一個端口上支持多時鐘模擬，支持擴展性測試;支持Option1 (Based on 2048kbit/s) 和Option2(Based on 1544kbit/s);支持0x0-0xF QL 值配置;支持0~20 Message/s的SSM速率;支持ESMC擴展TLV定義和編輯;支持Sync-E協(xié)議啟動和終止;支持QL和SSM速率配置的動態(tài)修改;支持內(nèi)部晶陣時鐘源和外部時鐘源;支持基本ESMC/SSM 協(xié)議功能和實現(xiàn)測試;支持時鐘選擇測試;支持時鐘分發(fā)路徑驗證測試;支持在各種故障下的時鐘故障倒換(Failover)測試;支持產(chǎn)生錯誤的SSM消息，或者以超過10message/s(Slow Protocol的發(fā)送速率上限)的消息發(fā)送速率進行各種負面測試;可以在一個端口上同時仿真ESMC/SSM協(xié)議和其他MBH協(xié)議(如MPLS-TP協(xié)議仿真，OAM協(xié)議仿真，語音視頻等真實應(yīng)用業(yè)務(wù)仿真等)，進行仿真真實網(wǎng)絡(luò)條件下綜合集成系統(tǒng)測試(見圖5)。

　　圖5 ANUE MEF18/G.8261測試拓撲

　　6 CES性能測試

　　為了保護用戶在TDM設(shè)備上已有的投資，在下一代包交換網(wǎng)絡(luò)中提供TDM業(yè)務(wù)接入和TDM數(shù)據(jù)透傳能力是十分必要。另外，MEF也推出了MEF18認證，作為在以太網(wǎng)上曾在TDM 業(yè)務(wù)的一致性測試規(guī)范。

　　思博倫通信的ANUE網(wǎng)絡(luò)損傷仿真儀提供了MEF18和G.8261測試套。ANUE在L1~L7完成仿真丟包、延時、包抖動、包復(fù)制、包錯誤、帶寬限制等功能。其主要特點包括：能提供雙向100%全線速性能損傷;可支持隨時間變化的時延損傷仿真，并能提供精確到1bit的時延損傷;具有實時的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和告警顯示;具有16個過濾器，通過與或組合可根據(jù)用戶需求生成損傷;提供了2000個字節(jié)的可編輯范圍;提供對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)損傷情況進行捕獲并回放的功能;提供G.1050標準的損傷模版。

　　ANUE在CES測試功能有如下特點：

　　(1)完全遵循MEF18/G.8261規(guī)范：借助可復(fù)制的網(wǎng)絡(luò)模型，提供MEF18和G.8261測試套，用于MEF18認證測試和G.8261測試，測試腳本完全遵循MEF18/G.8261規(guī)范。

　　(2)PDV分析，為IEEE 1588v時鐘精度分析提供依據(jù)。

　　(3)仿真各種真實網(wǎng)絡(luò)場景，驗證在現(xiàn)網(wǎng)條件下的IEEE 1588v2時鐘精度。

　　7 結(jié)束語

　　以太網(wǎng)MBH正在越來越快地被部署，如何在研發(fā)、驗證、工程建設(shè)和運營維護等各個階段全面評估MBH以太網(wǎng)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)，成為非常迫切的問題。思博倫通信MBH測試解決方案，全面支持從傳輸、服務(wù)、管理等方面測試，是目前業(yè)界最為完整的MBH測試方案，正在幫助大量廠商、運營商完成下一代網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的部署。