数据中心的整体测试方案

1 引言

数据中心(Data Center)集中为各种企业业务提供数据，实现了IT系统整合和集中管理。这也导致数据中心规模越来越大，复杂度越来越高。为了建设集中扁平化，统一多种应用的融合数据中心，未来数据中心建设将围绕融合网络和虚拟化展开，大量新技术应用在数据中心中，如数据中心以太网，Fibre Channel Over Ethernet，虚拟化等。新技术的验证和性能评估是数据中心部署的第一步，在测试中需要把新旧组件结合起来，进行集中的整体分析。思博伦通信推出业界第一个整体数据中心测试解决方案。本文从数据中心网络基准性能测试方法，数据中心以太网测试，FCoE测试，虚拟化测试等方面，对思博伦数据中心整体分析解决方案进行论述。

2 基准性能测试

基准性能测试是数据中心设备最基本的测试项目。通信界长期以来形成了一系列测试标准，定义了基准性能和基准性能测试方法。这些标准对包括数据中心在内的网络设备和系统都非常有效。系列标准包括：RFC 1242/2544：网络和网络设备的基准性能测试术语和测试方法学。RFC 2432/2889：以太网二层交换机基准性能测试术语和测试方法学。RFC 2432/3918：组播基准性能测试术语和测试方法学。RFC 2647/3511：防火墙基准性能测试术语和测试方法学。其他对数据中心测试非常有效的测试标准，比如RFC 5180，定义了RFC2544在IPv6上扩展，RFC 4814，定义伪随机测试流量模式。RFC 4689，定义网络层QoS测试术语。

Spirent TestCenter为上述基准性能测试提供了标准自动测试套件。在此基础上，Spirent TestCenter提供了很多对数据中心有效的测试扩展：

(1)基准性能测试标准中定义的是固定帧长的测试。一般说来，设备对大帧的转发性能优于小帧。但现网中有各种帧长，所以有了Internet混合帧长(IMIX)的概念。在IMIX模型中，用户可以根据应用自定义不同帧长帧的比例关系(见图1)。Spirent TestCenter还可以完成随机帧长和IMIX的基准性能测试。

图1 RFC 3393 Jitter原理图

(2)巨型帧(Jumbo Frame)基准性能测试。传统的以太网帧最大帧长是1518字节。而数据中心业务传输大块数据，Fibre Channel帧最长为2112字节。为了避免FCoE分片带来的额外开销，数据中心以太网要求支持2.5kbyte的Jumbo Frame。Spirent TestCenter能够支持最大16kbyte的巨型帧，支持Jumbo Frame的基准性能测试。

(3)随着实时业务的增加，一些能有效反映实时业务质量的统计量被越来越重视。比如，抖动，RFC3393和MEF10对抖动提供了标准的定义：It’s defined as absolute value of difference between Latency A and Latency B。

Spirent TestCenter能在基准性能测试的同时，测试出不同负载下的抖动。

●数据中心网络要求帧的顺序传递。RFC4737/MEF10对帧的顺序性提供了明确定义。Spirent TestCenter是目前惟一支持RFC 4737/MEF10帧的顺序定义的测试仪表。
●在任意拓扑之上的基准性能测试。传统测试中，基准性能测试和协议测试往往是分开的，在进行某项测试时，系统所有资源都在为这项测试服务，而现网中，协议和数据转发是同时运行的。Spirent TestCenter 把协议平面和数据转发平面测试结合起来，能先建立协议平面拓扑，然后在此拓扑之上运行基准性能测试。比如，先在测试端口之间建立FCoE Session，然后在之上运行FCoE数据的RFC 2544测试。

Spirent TestCenter能够每端口产生32k条独立测试流和实时分析64k条独立的测试流，能够在一个端口上仿真经过RR调度，WRR调度和绝对优先级调度的测试流量，能非常好地测试流量的优先级区分功能和QoS能力。

Spirent TestCenter提供了业界最高的10ns测量精度，具备业界最优的时延补偿算法，其任何类型的端口，包括10/100/1000Mbit/s和10G接口在任何帧长和负载下的自环时延，都在0.3us以下。数据中心设备转发时延都在us级别。Spirent TestCenter自有时延可以忽略，而且由于各种接口的自有时延一致，进行不同类型接口之间性能测试，比如千兆和万兆接口之间测试，不存在时延无法补偿问题。由于数据中心设备的转发时延和抖动要求非常高，所以Spirent TestCenter的测试精度和时延补偿算法对数据中心测试非常重要。

3 数据中心以太网和Fibre Channel over Ethernet

传统的Fibre Channel技术广泛应用在存储网络(SANs)中。而以太网技术在网络领域占据统治地位。企业的数据中心网络中，可能会建若干网络，其中以太网承载IP流量，Fibre Channel承载基于块读写的SCSI流量，可能还会由InfiniBand来承载高速I/O。这造成了大量的线缆、能耗和费用。把这些应用融合到以太