工業以太網交換機功能測試標準和方法
一、 數據幀過濾：
測試被測設備數據幀過濾功能。
a) 測試步驟：
1) 按圖1搭建測試環境；
2) 網絡測試儀測試口1向測試口2和測試口3線速發送數據幀；
3) 記錄網絡測試儀測試口2和測試口3數據接收情況；
4) 在被測設備上配置端口2的地址過濾，過濾數據流的源MAC地址；
5) 網絡測試儀測試口1向測試口2和測試口3線速發送數據幀；
6) 記錄網絡測試儀測試口2和測試口3數據接收情況。
b) 預期結果：
1) 步驟3）中網絡測試儀測試口2和測試口3都接收到數據且不丟失數據幀；
2) 步驟6）中網絡測試儀測試口2無法收到數據，測試口3接收到數據且不丟失數據幀。
圖1 數據幀過濾測試圖
二、 環網恢復：
環網恢復就是在環形網絡中將兩點之間存在的多條路徑劃分為通信路徑和備份路徑，數據的轉發在通信路徑上進行，而備份路徑只用于鏈路的偵聽，一旦發現通信路徑失效，自動將通信切換到備份路徑上。
a) 測試步驟：
1) 按圖2搭建測試環境；
2) 選擇網絡測試儀的測試幀長度為64字節，測試時間為30s；
3) 在整個試驗過程中，在測試口1、測試口2發送等比例的數據流（數據流1為GOOSE報文，優先級為4；數據流2為普通TCP數據流，優先級為1），在測試口3、測試口4發送1Mbits/s的廣播幀，在測試口5、測試口6發送1個GOOSE/ms的數據流。每次試驗改變測試口1和測試口2的負荷，分別為10%和95%；
4) 分別拔插A、B、C三條路徑，測試環網恢復時間；
5) 環網恢復時間計算方法：環網恢復時間（ms）=×測試時間（ms）
b) 預期結果：環網恢復時間通過每個交換機不超過50ms。
圖2 環網恢復時間測試圖
三、網絡管理協議：
測試被測設備的網絡管理協議。
a) 測試步驟：
1) 按圖3搭建測試環境；
2) 通過網管軟件管理被測設備；
3) 測試是否能夠連接被測設備并進行信息管理；
4) 測試是否能管理信息庫。
b) 預期結果：
1) 步驟3）中網管軟件能夠連接被測設備并進行信息管理；
2) 步驟4）中網管軟件能夠管理信息庫。
圖3 網絡管理協議測試圖
四、 網絡拓撲發現：
測試被測設備的網絡拓撲發現功能。
a) 測試步驟：
1) 按圖4搭建測試環境；
2) 通過網管軟件管理多臺被測設備；
3) 測試是否能自動發現網絡拓撲。
b) 預期結果：
1) 步驟3）中能夠實現網絡拓撲發現功能。
圖4 網絡拓撲自動發現功能測試圖
五、 狀態監控：
測試被測設備的狀態監控功能。
a) 測試步驟：
1) 按圖4搭建測試環境；
2) 通過網管軟件連接被測設備；
3) 測試網管軟件能否實現設備整體運行狀態監視和展示、設備端口狀態監視和展示、端口數據流量統計等功能。
b) 預期結果：
1) 步驟
3）中能夠實現狀態監控功能。
六、配置文件管理功能：
測試被測設備配置文件導入導出功能。
a)測試步驟：
1)按圖4搭建測試環境；
2)修改被測設備默認IP地址，配置被測設備端口5、6、7、8屬于VLAN2；
3)導出配置文件；
4)恢復被測設備出廠設置；
5)查看此時被測設備IP地址和VLAN信息；
6)導入步驟2）中的配置文件；
7)查看此時被測設備IP地址和VLAN信息。
b)預期結果：
1)步驟4）中查看到被測設備IP地址和VLAN信息為出廠默認信息；
2)步驟6）中查看到被測設備IP地址與步驟1修改后IP地址一致，VLAN信息中端口5、6、7、8屬于VLAN2。
七、 WEB管理界面：測試被測設備的WEB管理界面功能。
a)測試步驟：
1)按圖4搭建測試環境；
2)測試WEB界面配置功能參數：登錄用戶名與密碼、裝置IP、端口限速（應可設置廣播風暴抑制、組播風暴抑制和未知單播風暴抑制）、端口鏡像、VLAN、靜態組播、QoS、SNMP、GMRP、環網協議、流量控制及配置文件的導入與導出等；
3) 檢查WEB界面參數及狀態信息查詢與顯示：裝置基本信息、MAC地址表項查詢、日志、告警信息（電源失電、溫度超門限等）、電源電壓、機箱溫度、端口光功率、CPU使用率、內存使用率等。
b)預期結果：
1)步驟2）中能夠實現上述配置功能；
2)步驟3）中能夠實現上述查詢功能。
八、 網絡風暴抑制：
測試被測設備對網絡風暴的抑制功能。
a) 測試步驟：
1) 按圖5搭建測試環境；
2) 網絡測試儀測試口1向測試口2、測試口3和測試口4線速發送數據幀，幀長設為隨機幀長，測試時間30s；
3) 記錄網絡測試儀測試口2、測試口3和測試口4的數據接收情況；
4) 被測設備端口2開啟廣播風暴抑制，抑制比為10%；被測設備端口3開啟組播過濾，抑制比為20%；被測設備端口4開啟未知單播過濾功能，抑制比為30%；
5) 網絡測試儀測試口1構造3條數據流，分別為數據流1（廣播幀）、數據流2（組播幀）、數據流3（未知單播幀），且各10%；
6) 網絡測試儀測試口1同時向測試口2、測試口3、測試口4發送上述3條測試流，共9條數據流，測試時間30s；
7) 記錄網絡測試儀測試口數據接收情況。
b) 預期結果：
1) 步驟3）中網絡測試儀測試口2、測試口3和測試口4均接收到數據且不丟失數據；
2) 步驟7）中網絡測試儀測試口2丟失10%數據，測試口3丟失10%數據，測試口4丟失10%數據。
抑制比為允許指定數據流的通過流量與端口線速流量的比率。
圖5 網絡風暴抑制測試圖
九、 虛擬局域網VLAN：
測試被測設備是否支持IEEE 802.1Q定義的VALN功能。ss
a) 測試步驟：
1) 按圖5搭建測試環境；
2) 測試幀長度為64字節，測試時間為30s，端口負載設置為100%；
3) 在網絡測試儀測試口4上構造9個數據流，分別為：
數據流1：無VID標識IPv4報文；
數據流2：VID為1的IPv4報文；
數據流3：VID為數值A（A可為2-4095任意值）IPv4報文；
數據流4：VID為數值B（B可為2-4095任意值）IPv4報文；
數據流5：無VID標識GOOSE報文；
數據流6：VID為1的GOOSE報文；
數據流7：VID為數值A（A可為2-4095任意值）GOOSE報文；
數據流8：VID為數值B（B可為2-4095任意值）GOOSE報文；
數據流9：廣播報文，無VID標識。
4) 根據數據流設置被測設備4個端口設置成不同VLAN；
5) 端口4向其它端口1、端口2、端口3以一定負荷發送數據；
6) 記錄不同數據流的幀丟失率，判斷VLAN是否劃分成功；
7) 同上，如圖4，將被測設備端口4設置成匯聚鏈接（Trunk）接口；
8) 在網絡測試儀端口1、端口2、端口3上構造以上9個數據流；
9) 端口1、端口2、端口3向端口4以一定負荷發送數據；
10) 記錄不同數據流的幀丟失率，判斷VLAN Trunk是否成功。
b) 預期結果：
1) 步驟6）中成功實現VLAN功能；
2) 步驟10）中VLAN Trunk功能工作正常。
測試后應仔細察看各VLAN中結果是否與預期結果一致。
十、 優先級QoS：
測試被測設備的IEEE802.1P絕對優先級。
a) 測試步驟：
1) 按圖6搭建測試環境；
2) 測試幀長度為64字節，測試時間為30s；
3) 設置被測設備優先級模式為絕對優先級，配置交換端口1、2、3、4、5為VLAN200；
4) 配置網絡測試儀測試口1到測試口4均發送1條帶VLAN200標記的GOOSE數據流至測試口5，其中測試口1發送數據流的優先級為7，測試口2發送的數據流的優先級為5，測試口3發送數據流的優先級為3，測試口4發送數據流的優先級為1；
5) 按步驟4）的配置，測試口1到測試口4均按10%負載發送數據至測試口5，記錄測試口5接收各數據流的情況；
6) 按步驟4）的配置，測試口1到測試口4均按30%負載發送數據至測試口5，記錄測試口5接收各數據流的情況；
7) 按步驟4）的配置，測試口1到測試口4均按50%負載發送數據至測試口5，記錄測試口5接收各數據流的情況；
8) 按步驟4）的配置，測試口1到測試口4均按線速發送數據至測試口5，記錄測試口5接收各數據流的情況；
9) 配置網絡測試儀測試口1到測試口4均發送1條帶VLAN200標記的SV數據流至測試口5，其中測試口1發送數據流的優先級為7，測試口2發送的數據流的優先級為5，測試口3發送數據流的優先級為3，測試口4發送數據流的優先級為1；
10) 重復步驟4）至步驟8。
b) 預期結果：
1) 步驟5）中測試口5接收到測試口1到測試口4發來的全部數據幀；
2) 步驟6）中測試口5接收到測試口1到測試口3發來的全部數據幀，測試口4的數據幀有丟失；
3) 步驟7）中測試口5接收到測試口1到測試口2發來的全部數據幀，測試口3和測試口4的數據幀有丟失；
4) 步驟8）中測試口5接收到測試口1發來的全部數據幀，測試口2到測試口4的數據幀有丟失，
5) 步驟10）中，測試結果與預期結果1）至4）相同。
圖6 優先級測試圖
十一、 鏡像：
測試被測設備端口鏡像功能。
a) 測試步驟：
1) 按圖6搭建測試環境；
2) 被測設備端口4設置成鏡像端口，端口1和端口3設置成鏡像源端口，鏡像方式為輸入和輸出同時鏡像；
3) 網絡測試儀測試口1與測試口2雙向發送負載為40%的數據幀，數據幀長度為64字節，測試口3向測試口2雙向發送負載為10%的數據幀，數據幀長度為128字節，測試時間30s；
4) 記錄網絡測試儀測試口4數據流的收發情況，判斷鏡像功能是否設置成功。
b) 預期效果：
步驟4）中測試口4數據流收發情況為測試口1與測試口3收發數據的總和且沒有出現丟幀、亂序、復制現象。