ITU-T新標準Ethernet SAM(Y.1564) vs. IETF RFC 2544測試方式

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。

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).

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。

ITU-T Y.1564 Ethernet Service Activation Methodology
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(service-level agreement)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。
ITU-T Y.1564 Ethernet Service Activation Methodology，是ITU組織新推動的一個測試標準，基於乙太網路的安裝、維護它是唯一公認的測試方法，使安裝維護人員可完成的驗證SLA在單一資料流上。

Ethernet Service Activation Methodology主要測試目標可分為三個部份：
(1) 作為一個網路Service Level Agreement ( SLA)協議驗證工具，確保服務保證符合品質及控制測試時間。
(2) 為了確保所有的服務在所進行的網路滿足其SLA目標，並以最高承諾速率進行測試，以證明在最大負載網路設備和路徑可以支持所有的流量。
(3)要執行中、長期服務測試確認網路設備，可以正確進行所有服務以進行壓力測試。

Ethernet Service Activation Methodology測試程序可分為兩大部份：
(1)服務配置測試(Service Configuration Test) 確認網路能配置一個單一數據流設定CIR ( Commit information rate) 選擇單一或是混合之封包大小進行測試，同時可選擇依設定之速率進行階層式如25%、50%、75%、100%、及100%+EIR或是單一速率進行最大值 之測試。
(2)服務品質測試(Service Performance Test) 針對不同之服務設定CIR，如Video SDTV / HDTV 分別為7M / 22M，Voice亦可採用不同之codec 進行測試，於此項測試我們可設三筆資料流分別為Data、Voice及Video設定各項參數包含CIR、EIR、優先權、等設定後進行測試。
透過上述2個測試程序並依使用者需求訂定SLA之條件，可透過儀器Pass /Fail機制快速驗證設備傳輸品質


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。

表一為Y.1564及RFC 2544之測試比較：

Item

Y.1564

RFC 2544

Multi Stream.

Yes

No

Jitter.

Yes

No

Sequence Error.

Yes

No

Availability.

Yes

No

Batch display of results.

Yes

No

Performance Limitation， Auto Search.

No

Yes

Test pattern

Standardizes mixed multiple frame length and burst.  Emulating actually network.

Tests with fixed frame length  and fixed rate.

表二為Y.1564及RFC 2544應用之領域：

Item

Y.1564

RFC 2544

Comment

Designed for Element testing.

No

Yes

When testing a single component you should stress it and multiple frame sizes sequentially.

Designed for Network testing.

Yes

No

When testing a network you should stress by generating multiple streams at the same time.

Fast testing time.

Yes

No

The testing time can be almost the same depending on the settings but if the full RFC is completed it is very long.  Y.1564 can take longer but allows the user to select shorter measurement times if they wish.

Settings work with SLA’s.

Yes

No

Y.1564 settings can be configured based on customers SLA agreements.

Works on a loaded network.

Yes

No

Both are able to work on active networks but RFC 2544 is designed to find the network limit while Y.1564 is designed to find the circuit limit. Incorrectly configured either will bring affect customer traffic.

Designed to test burst ability.

Yes (partial)

No

Y.1564 Appendix I is for testing CBS and EBS but this is not released and currently considered experimental

装载自http://www.fbblife.com/23224452/article/content.aspx?ArticleID=929