Prueba de Ethernet

Desde que surgiese como una nueva opción de red LAN compitiendo por la supremacía con el paso de testigo en anillo y en bus en los años 80, la tecnología Ethernet, asequible y no determinista, se ha erigido como el protocolo de conexión dominante para las redes LAN y WAN de todo el mundo. La tecnología Ethernet ha avanzado con rapidez para responder a la creciente demanda de un servicio confiable de alta velocidad en lugar de las redes basadas en paquetes.

¿Qué es la prueba de Ethernet?

El estándar Ethernet consiste en una serie de tecnologías informáticas de conexión de redes que se emplea para conectar redes de área local (LAN), redes de área extensa (WAN) y redes de área metropolitana (MAN) mediante cableado de fibra óptica o de par trenzado. El estándar IEEE 802.3 define el modo de transferencia basado en paquetes de Ethernet. Esta tecnología ha seguido evolucionando a medida que las velocidades de Ethernet han ido aumentando gradualmente de 2,94 Mbps a 800 Gbps (800G). 

Las prácticas de pruebas de Ethernet se centran en las capas 2 y 3 de la pila de red, como define el modelo de interconexión de sistemas abiertos (Open System Interconnect, OSI). Aunque resulta útil comprender lo que ocurre en las capas superiores de la red, las pruebas de Ethernet están dirigidas a comprobar el rendimiento de las capas inferiores.

• Los protocolos de pruebas Y.1564 y RFC 2544 se han desarrollado para validar los acuerdos de nivel de servicio (SLA) de las redes y cuantificar los indicadores clave del rendimiento (KPI), incluidos la capacidad, la latencia, la pérdida de tramas y las tramas consecutivas (funcionamiento del búfer) durante la caracterización del circuito Ethernet y la activación del servicio. Estas mismas pruebas de estándares se pueden emplear para solucionar problemas posteriores a la activación.

• El protocolo RFC 6349 es una nueva metodología para medir el tráfico del protocolo de control de transmisión (TCP) de la capa 4. Se trata de un método confiable y repetible para realizar pruebas de rendimiento de la transferencia de extremo a extremo. La eficacia de la transmisión está determinada por factores como el porcentaje de retransmisión y el retardo del búfer. El protocolo RFC 6349, coescrito por VIAVI, mide las salidas que afectan directamente a la experiencia de navegación web del usuario.

• El protocolo de medición activa bidireccional (TWAMP) es otro método de pruebas basado en estándares (RFC 5357) que se utiliza para monitorizar activamente el rendimiento del circuito Ethernet. Una configuración de pruebas TWAMP puede usar numerosos tipos de puntos de prueba en el extremo distante, incluidos un dispositivo portátil, un transceptor enchufable de formato reducido o incluso un agente de pruebas basado en software.

• El equipo de pruebas de Ethernet de VIAVI incorpora conocimientos e información recopilada a lo largo de décadas de participación en el desarrollo de estándares, así como de experiencia de campo adquirida junto a clientes y fabricantes. Este se refleja en las versátiles soluciones de pruebas de Ethernet para equipos de desarrollo, fabricantes y aplicaciones de redes activas. Un equipo de pruebas de Ethernet montado en bastidor, sofisticado y de alta densidad proporciona una plataforma común para el diseño, la verificación del sistema y las pruebas de fabricación.

  Los dispositivos de pruebas de red Ethernet y los dispositivos de pruebas de cable Ethernet portátiles, compactos y fáciles de usar completan la cartera de productos al respaldar el equilibrio del ciclo de vida de la red. La filosofía del laboratorio al trabajo de campo que ha adoptado VIAVI en torno a las pruebas de Ethernet ha dado lugar a pruebas de protocolo automatizadas y basadas en diversas tecnologías de la mano de dispositivos portátiles, junto con equipos y módulos de pruebas de Ethernet escalables y de alta densidad que agilizan el desarrollo.

¿Qué es la latencia de Ethernet?

La latencia es cualquier retardo de la red que ralentiza la transferencia de paquetes Ethernet del origen al destino. El protocolo Ethernet de alto rendimiento requiere una latencia baja y estable. Los errores, la distancia física, los problemas de almacenamiento en búfer y los conmutadores contribuyen a una latencia acumulativa. A medida que las velocidades Ethernet aumentan, crece la necesidad de medir la latencia y establecer un punto de partida para los componentes del sistema.

Las soluciones de pruebas que caracterizan componentes y módulos para la tecnología 400G requieren una resolución de nanosegundos, alta precisión y exactitud. Incluso los cambios más insignificantes en la latencia de los paquetes puede alterar el ajuste y la optimización de los módulos ópticos, los circuitos integrados (IC) y otros componentes de las redes Ethernet.

Las mediciones de latencia que se realizan en el entorno de laboratorio pueden carecer a veces de los errores de red y otros factores que afectan a la temporización que experimentan los sistemas y los componentes en el mundo real. La gama ONT de VIAVI de herramientas de pruebas de Ethernet incorpora pruebas de latencia con “factores de estrés” y análisis de márgenes para medir el rendimiento bajo condiciones más realistas.

Casos prácticos de pruebas de Ethernet

Los casos prácticos de Ethernet continúan extendiéndose a medida que las redes 5G-XHaul incorporan la tecnología Ethernet basada en paquetes de alta velocidad en su arquitectura. Las soluciones de pruebas de Ethernet deben adaptarse continuamente a las necesidades de los proveedores de servicios, los desarrolladores, los fabricantes y las empresas.

Laboratorio y fabricación 

Las herramientas de pruebas de Ethernet de la gama ONT de VIAVI le sirven de ayuda a la hora de desarrollar y validar los IC, los módulos y los elementos de red necesarios para Ethernet. Nuestras soluciones validan los sistemas Ethernet de 800 Gb con una visibilidad basada en una precisión de nanosegundos, y un control completo de la modulación por amplitud de pulsos PAM-4 y el dominio de corrección de errores de envío (FEC). Las herramientas de pruebas de Ethernet de la gama ONT están dirigidas a cualquier usuario implicado en el desarrollo y el trabajo en laboratorio.

• FlexE es una interfaz de cliente que permite la conectividad entre dispositivos independientes de las interfaces físicas. La interfaz FlexE emplea unión de enlaces, subcalificaciones y canalizaciones para equiparar las velocidades de servicio con las velocidades de línea flexibles. El protocolo Flexible Ethernet es una de las nuevas tecnologías que exige métodos innovadores de conexión Ethernet de pruebas de velocidad para I+D y fabricación.

  

  
  Obtener póster de FlexE 2.0

• La modulación PAM-4 es un tipo de modulación superior necesario para alcanzar velocidades de transmisión de 400 Gbps o más. Se emplean cuatro niveles distintos para codificar dos bits de datos, frente a solo dos en el caso de la modulación NRZ tradicional. Las capas adicionales duplican el ancho de banda, pero suman más errores a la transmisión. La transmisión “siempre con errores” puede encontrarse dentro de un rango aceptable únicamente si se compensa con otra tecnología: la corrección de errores de envío (FEC). La FEC constituye una medida de control de errores en una transmisión a través de un transmisor que envía datos redundantes, mientras que el receptor reconoce solo la parte de los datos que no contiene errores aparentes.

• La gama ONT de VIAVI de soluciones para pruebas de transporte óptico aborda la complejidad de las pruebas de la codificación PAM-4 “siempre con errores”, la FEC y las velocidades de línea Ethernet ultrarrápidas. La plataforma de pruebas de redes ópticas ONT-800 y los módulos avanzados de pruebas, como el módulo 800G FLEX XPM y el módulo ONT N-PORT, permiten a diseñadores y fabricantes emular anomalías y patrones de tráfico complejos, así como validar los módulos enchufables 400G y 800G de primera generación. Las herramientas de software FlexE se pueden utilizar para desarrollar y verificar funciones de corrección de compatibilidad de FlexE.

• Auge de los módulos ópticos coherentes digitales (DCO) enchufables: los proveedores de red se enfrentan actualmente a una explosión de tráfico, un fenómeno que ni la construcción más rápida puede superar. La óptica coherente promete ser la solución al abordar los típicos ceros y unos de una señal digital, y utilizar tecnología sofisticada para modular la amplitud y la fase de esa luz para enviar una señal a través de cada una de las dos polarizaciones. Como resultado, en la luz que se trasmite a través del cable de fibra óptica se empaqueta una cantidad sustancialmente mayor de información. 

  

  
  Póster del mundo de los módulos DCO 400G enchufables
• Módulos coherentes enchufables para Ethernet: aplicaciones emergentes como la interconexión de centro de datos (DCI) están impulsando el uso de módulos coherentes enchufables para Ethernet, especialmente con 400GE. La mayor complejidad de la gestión, el desarrollo, la integración y el funcionamiento de estos módulos plantea nuevos desafíos por encima y por debajo del Ethernet de alta velocidad. VIAVI cuenta con conocimientos técnicos considerables sobre óptica coherente enchufable a lo largo del ciclo de vida completo, incluida la óptica ZR.
• La gama ONT de VIAVI de soluciones para pruebas de transporte óptico aborda la complejidad de las pruebas de las velocidades de línea Ethernet ultrarrápidas. La plataforma de pruebas de redes ópticas ONT-800 y los módulos avanzados de pruebas, como el módulo 800G FLEX XPM y el módulo ONT N-PORT, permiten a diseñadores y fabricantes emular anomalías y patrones de tráfico, así como validar los módulos enchufables 400G y 800G de primera generación. Las herramientas de software FlexE se pueden utilizar para desarrollar y verificar funciones de corrección de compatibilidad de FlexE.

Proveedores de servicios 

Los servicios empresariales Ethernet (EBS) constituyen un segmento de mercado que, a menudo, es el más rentable y el de mayor desarrollo para los proveedores de servicios. Ofrecer una experiencia excelente al cliente en este valioso segmento es esencial. Esto comienza por un sólido punto de partida de indicadores clave del rendimiento (KPI) de la red cuando se activa el servicio, lo que requiere una herramienta avanzada de pruebas de Ethernet que realice pruebas basadas en estándares. Un equipo de pruebas óptimo debe incluir las pruebas de temporización y sincronización RFC 2544, Y.1564, RFC 6349 y PTP/1588v2.

• Varios protocolos de red. La base instalada del proveedor de servicios medio incluye numerosos tipos de circuitos distintos, entre los que se incluyen, además de Ethernet, los siguientes: TDM/PDH, SONET, SDH y Fiber Channel. Por suerte, esto no significa que los técnicos tengan que llevar y gestionar más instrumentos de pruebas. VIAVI ha reunido hábilmente las funciones de pruebas de todos los protocolos de transmisión en instrumentos de pruebas compactos y únicos que guían fácilmente a los usuarios en los diversos procedimientos de pruebas. Las versátiles unidades de pruebas MTS-5800 y MTS-5800 100G de VIAVI cuentan con una cobertura de pruebas líder en el sector.

• La monitorización remota de redes se encuentra dentro de las tendencias que ofrecen una mayor comodidad a los proveedores de servicios Ethernet. El sistema MAP-2100 de VIAVI es un probador de Ethernet 100 G montado en bastidor que se ha desarrollado específicamente para realizar pruebas remotas de la tasa de errores de bits (BERT) para ubicaciones de Ethernet y automatizadas. Se puede acceder a todos los instrumentos de pruebas de redes metropolitanas de VIAVI de forma remota a través de una aplicación de smartphone, lo que permite a los expertos consultar con un técnico situado en las instalaciones durante las pruebas, o simplemente realizar las pruebas de manera remota.

• La activación del servicio virtual se ha convertido en una necesidad con la llegada de las redes definidas por software (SDN) y la virtualización de funciones de red (NFV). Para evitar que la funciones de las pruebas queden relegadas por estas redes dinámicas, VIAVI ha virtualizado las funciones de las pruebas de red para que se mantengan al día.

  Fusion forma parte de la plataforma NITRO de VIAVI, y es un sistema de pruebas basado en software para la activación del servicio y la garantización continua de redes virtuales e híbridas. Todos los instrumentos de pruebas de redes metropolitanas de VIAVI se pueden emplear también como puntos finales de pruebas. Fusion puede integrar cualquier combinación de agentes de pruebas basados en software y dispositivos de pruebas físicos en un sistema unificado.

Empresas    

Las redes empresariales de entidades bancarias regionales, universidades, hospitales y muchos otros sectores dependen de Ethernet para distribuir aplicaciones críticas y proporcionar acceso a recursos basados en la nube. Un rendimiento Ethernet degradado puede afectar a las operaciones incompatibles con las interrupciones de la red.

• Los proveedores de servicios de red son responsables de la solución de problemas y de resolver posibles problemas de Ethernet. Si no tienen capacidad para realizar de forma remota las medidas de las transmisiones, a menudo se ven obligados a enviar técnicos a ubicaciones remotas. Equipar a los administradores de redes empresariales con el probador de Ethernet o el probador de cable Ethernet adecuado reduce la dependencia en proveedores de servicios para llevar a cabo la monitorización del rendimiento, y puede servir de ayuda a la hora de iniciar el proceso de solución de problemas antes de que llegue el proveedor de servicios.

• Un probador de Ethernet portátil puede completar muchas de las mismas pruebas de capacidad basadas en estándares que realizan los proveedores de servicios con una interfaz compacta y fácil de usar. Network & Service Companion (NSC-100) utiliza la aplicación OneCheck de VIAVI para realizar la validación de una red Ethernet de alta velocidad con solo pulsar un botón. Además, se incluyen también opciones para las pruebas de redes PON y Wi-Fi. El sistema de pruebas centralizado Fusion de VIAVI saca partido también de los dispositivos NSC como agentes de pruebas controlados de forma remota.

• Las funciones avanzadas de pruebas de Ethernet se incluyen en una herramienta portátil de pruebas de Ethernet para administradores de redes empresariales y técnicos de servicio. El sistema SmartClass 4800 incluye funciones como las pruebas TrueSpeed de conformidad con la norma RFC 6349 y pruebas de calidad de voz (VoIP o PRI) en una interfaz muy intuitiva.

Preguntas frecuentes sobre las pruebas de Ethernet 

• ¿Cómo se prueba una conexión Ethernet?

  Comprender cómo probar correctamente una conexión Ethernet abarca desde la capa física (medios y tecnología) hasta pruebas avanzadas de ráfagas y medidas de rendimiento de tramas. La verificación del cableado basado en fibra óptica con un probador de cable Ethernet y herramientas de inspección de fibra óptica como el microscopio de fibra óptica P5000i es un primer paso recomendado y una práctica básica.

  Una prueba previa J-QuickCheck, que se puede integrar con el flujo de pruebas RFC 2544/Y.1564, diagnostica rápidamente cualquier problema básico de conectividad, puertos mal acoplados y otros problemas de configuración Ethernet. Una vez que se ha establecido la conectividad, se pueden realizar las pruebas de activación del servicio para cuantificar la capacidad, la latencia, las fluctuaciones de paquetes y la pérdida de tramas. 

El protocolo RFC 2544 es el estándar del sector para las pruebas de activación de Ethernet de servicio único. El protocolo de pruebas Y.1564 es compatible con redes Ethernet multiservicio e IP (por ejemplo, los servicios “Triple Play”). Se pueden llevar a cabo pruebas del protocolo RFC 6349 más avanzado para garantizar que la eficacia de la red y los KPI sean aceptables. Las pruebas de ráfagas revelarán el rendimiento de la red en condiciones de tráfico más variables o inesperadas. 

• ¿Cómo se prueba una conexión Flexible Ethernet (FlexE)?

  La tecnología FlexE permite a los operadores programar de forma dinámica velocidades de línea Ethernet, optimizar la eficacia de las redes y permitir redes definidas por software (SDN). Las redes de transporte programables de próxima generación requieren un nuevo tipo de probador de Ethernet para lanzar productos FlexE de manera más rápida y garantizar la interoperabilidad.

  Las opciones del software ONT FlexE permiten a los fabricantes de equipos y operadores crear casos de pruebas para la configuración de clientes FlexE, mapeo de calendarios y manipulación de sobrecostes. Se puede introducir una larga lista de errores y alarmas de corrección a la lógica del sistema de pruebas y la interoperabilidad entre los elementos de red.

• ¿Qué velocidades de Ethernet puede someter a pruebas VIAVI?

  Las velocidades de redes Ethernet han continuado aumentando a medida que ha mejorado la tecnología de transporte. Las soluciones de pruebas de Ethernet de VIAVI admiten las pruebas basadas en estándares para todas las velocidades de Ethernet disponibles, desde 10G hasta 400G. Las velocidades de línea clave, incluidas las de 25G, 26G y 50G, también son completamente compatibles.

• ¿Qué tipos de pruebas de Ethernet admiten los probadores de Ethernet de VIAVI?
  VIAVI suministra soluciones que definen cómo se han de llevar a cabo las pruebas de una conexión Ethernet. Gracias a una combinación infalible de experiencia de campo, desarrollo de estándares y tecnología de vanguardia, se ha conseguido una selección líder en el sector de equipos de pruebas de cable Ethernet.
  
  Las pruebas Y.1564, RFC 2544 y RFC 6349, estándares del sector, están disponibles en diversas plataformas muy intuitivas. Las sondas de pruebas Ethernet compactas, el software de pruebas de bucle invertido Ethernet, el software de pruebas FlexE y las soluciones de monitorización remota completan la variada cartera de productos de pruebas de Ethernet de laboratorio y trabajo de campo.