イーサネットテスト

1980 年代にトークンリングトークンバスで優位性を争う新しい LAN オプションとして始まって以来、費用効果が高く、非決定論的なイーサネットが、世界中の LAN および WAN ネットワークの支配的なネットワークプロトコルとして広く受け入れられるようになりました。イーサネットテクノロジーは、パケットベースのネットワーク上での信頼性の高い高速サービスに対する需要の高まりに対応すべく急速に進化してきました。

イーサネットテストとは

イーサネットは、ツイストペアケーブルまたは光ファイバーケーブルを介してローカルエリアネットワーク（LAN）、ワイドエリアネットワーク（WAN）、およびメトロポリタンエリアネットワーク（MAN）を接続するために使用されるコンピューターネットワークテクノロジーのファミリーです。IEEE 802.3 規格は、イーサネットのパケットベース転送モードを規定しています。このテクノロジーは、イーサネットの最高速度が 2.94Mbps から 800Gbps（800G）に徐々に増加するにつれて、進化を続けてきました。 

イーサネットテストの実践は、オープンシステム相互接続（OSI）モデルで定義されている、ネットワークスタックのレイヤー 2 と 3 に焦点を当てています。上位のネットワークレイヤーで何が起こっているかを理解することも有用ですが、イーサネットテストは下位レイヤーのパフォーマンスの検証を対象としています。

• Y.1564 および RFC2544 テストプロトコルは、ネットワークサービスレベルアグリーメント（SLA）を検証し、イーサネット回線の特性評価とサービスアクティベーション中のスループット、レイテンシ、フレーム損失、連続フレーム（バッファ操作）などの主要性能評価指標を定量化するために開発されました。これらの同じ標準テストを使用して、アクティベーション後の問題のトラブルシューティングを行うことができます。

• RFC 6349 はレイヤー 4 の伝送制御プロトコル（TCP）トラフィックを測定するための新しい方法で、End-to-End の転送パフォーマンスをテストするための、信頼性が高く再現可能な手法を提供します。伝送効率は、再送信の割合やバッファ遅延などの要因に基づいて決定されます。VIAVI によって共同開発された RFC6349 プロトコルは、ユーザーのウェブ閲覧体験に直接影響を与える出力を測定します。

• 双方向アクティブ測定プロトコル（TWAMP）は、イーサネット回線のパフォーマンスをアクティブに監視するために使用される、もう一つの規格準拠テスト方法です（RFC 5357）。TWAMP テストセットアップでは、ポータブル型デバイス、スモールフォームプラガブル、さらにはソフトウェアベースのテストエージェントなど、遠端で多種類のテストポイントを使用できます。

• VIAVI のイーサネットテスト機器は、何十年にもわたる規格開発への参画と、顧客やメーカーとともに得たフィールドでの経験を通じて得られた知識と洞察を取り入れています。これは、開発チーム、メーカー、およびライブネットワークアプリケーション向けの多用途のイーサネットテストソリューションに反映されています。高性能で高密度のラックマウント式イーサネットテスト機器は、設計、システム検証、および製造テストのための共通プラットフォームを提供します。

  コンパクトで使いやすく、ポータブル型のイーサネットネットワークテストデバイスとイーサネットケーブルテストデバイスは、ネットワークライフサイクルのバランスをサポートすることでポートフォリオを完成させます。VIAVI が採用したラボからフィールドまでのイーサネットテスト哲学は、開発を加速するためのスケーラブルで高密度のイーサネットテスト機器およびモジュールとともに、ハンドヘルド型デバイスでのマルチテクノロジーの自動プロトコルテストを生み出しました。

イーサネットレイテンシとは

レイテンシとは、送信元から送信先へのイーサネットパケット転送を遅らせるネットワーク上の遅延です。高性能イーサネットには、短く安定したレイテンシが必要です。エラー、物理的な距離、バッファリングの問題、およびスイッチはすべて、累積的なレイテンシの原因になります。イーサネットの速度が上がるにつれて、システムコンポーネントの遅延測定とベースライン化の必要性が増しています。

400G のコンポーネントとモジュールの特性評価を行うテストソリューションには、ナノ秒の分解能、高精度、および正確さが必要とされます。パケットレイテンシのわずかな変化でさえ、光モジュール、集積回路（IC）、その他のイーサネットネットワークのコンポーネントの調整や最適化に支障をきたす可能性があります。

ラボ環境で実行される遅延測定では、システムやコンポーネントが現実の世界で経験するネットワークエラーやその他のタイミングへのストレッサーが欠けている場合があります。イーサネットテストツールの VIAVI ONT ファミリーには、「ストレス」レイテンシテストとマージン解析が組み込まれており、より現実的な条件下でパフォーマンスを測定します。

イーサネットテストのユースケース

5G x-haul ネットワークが高速パケットベースのイーサネットテクノロジーをアーキテクチャに組み込んでいるため、イーサネットのユースケースは拡大し続けています。イーサネットテストソリューションは、サービスプロバイダー、開発者、メーカー、および企業のニーズに継続的に適応する必要があります。

ラボと製造 

VIAVI ONT イーサネットテストツールは、イーサネットに必要な集積回路（IC）、モジュール、およびネットワーク要素の開発と検証に役立ちます。当社のソリューションは、ナノ秒精度の可視性、PAM-4 の完全な制御、および FEC ドメインを備えた 800Gb クラスまでのイーサネットシステムを検証します。ONT イーサネットテストツールは、開発およびラボ作業に携わるすべての人に適しています。

• FlexE は、物理インターフェイスとは独立したデバイス間の接続を可能にするクライアントインターフェイスです。FlexE は、リンクボンディング、サブレーティング、およびチャネライゼーションを利用して、サービスレートを柔軟なラインレートに一致させます。フレキシブルイーサネットは、R&D と製造の革新的な速度テストイーサネット接続方法を必要とする新しいテクノロジーの 1 つです。

  

  
  FlexE 2.0 のポスター

• PAM-4 は、400Gbps 以上の伝送速度を達成するために必要な「高次」変調です。従来の NRZ 変調では 2 つのレベルだけであるのに対し、2 ビットのデータをエンコードするために 4 つの異なるレベルが使用されます。追加レイヤーは帯域幅を 2 倍にしますが、より多くのエラーが伝送に発生することになります。「常にエラーが発生する」送信は、別のテクノロジーである前方誤り訂正（FEC）によって軽減された場合にのみ、許容範囲内に入る可能性があります。FEC は、冗長データを送信するレシーバーを介した送信においてエラー制御手段を提供し、一方、レシーバーは明らかなエラーを含まないデータの部分のみを認識します。

• VIAVI ONT 光トランスポートテストソリューションのファミリーは、「常にエラーが発生する」PAM-4 エンコーディング、前方誤り訂正（FEC）、および超高速イーサネットラインレートのテストの複雑さに対処します。ONT-800 光ネットワークテストプラットフォーム、および800G FLEX XPM モジュールと ONT N-PORT モジュールなどの、高度なテストモジュールにより、設計者とメーカーは複雑なトラフィックパターンと異常をエミュレートし、第 1 世代の 400G および 800G プラガブルモジュールを検証することができます。FlexE ソフトウェアツールを使用して、FlexE シム機能を開発および検証することができます。

• DCO プラガブルオプティクスの台頭：ネットワークプロバイダーは現在、急速な増設でも追いつかないほどの、トラフィックの津波に直面しています。 コヒーレント光技術 は、デジタル信号の典型的な 1 と 0 を取り出し、高度な技術を使用してその光の振幅と位相を変調し、2 つの偏波のそれぞれに信号を送信することにより、救い手になることを約束するものです。その結果、はるかに多くの情報が光ファイバーケーブルを通過する光により伝搬されます。 

  

  
  プラガブル 400G DCO モジュールの世界のポスター
• イーサネット用のプラガブルコヒーレント： データセンター相互接続 DCI などの新しいアプリケーションは、特に 400GE で、イーサネット用のプラガブルコヒーレントモジュールの使用を促進しています。これらのモジュールの管理、開発、統合、および運用の複雑さが増すと、高速イーサネットに加えて新たな課題が発生します。VIAVI は、ZR オプティクスを含む、ライフサイクル全体にわたるプラガブルコヒーレントオプティクスに関して豊富な専門知識を備えています。
• VIAVI ONT  光トランスポートテストソリューションのファミリーは、 超高速イーサネット回線速度のテストの複雑さに対処します。 ONT-800  光ネットワークテストプラットフォーム、および 800G FLEX XPM モジュール と ONT N-PORT モジュールなどの、高度なテストモジュールにより、設計者とメーカーは複雑な トラフィックパターンと異常をエミュレートし、第 1 世代の 400G および 800G プラガブルモジュールを検証することができます。 FlexE ソフトウェアツール は、FlexE シム機能の開発と検証に使用できます。

サービスプロバイダー 

イーサネットビジネスサービス（EBS）は、多くの場合、サービスプロバイダーにとって最も収益性が高く、最も急速に成長している市場セグメントです。この高価値セグメントに優れた顧客体験を提供することは非常に重要です。これは、サービスがアクティブ化されたときの堅固なネットワークパフォーマンス KPI のベースラインから始まり、標準ベースのテストを実行する高度なイーサネットテストツールが必要となります。充実したテストスイートには、RFC 2544、Y.1564、RFC 6349、および PTP/1588v2 のタイミングと同期のテストが含まれている必要があります。

• 複数のネットワークプロトコル 平均的なサービスプロバイダーのインストールベースは、イーサネットに加えて、TDM/PDH、SONET、SDH、ファイバーチャネルなどのさまざまな回線タイプで構成されています。幸いなことに、だからといって作業者はより多くのテスト装置を持ち運んだり管理したりする必要があるというわけではありません。VIAVI は、すべての伝送プロトコルのテスト機能を、複数のテスト手順をユーザーに簡単に案内する単一のコンパクトなテスト測定器にスマートに組み込みました。用途の広いVIAVI MTS-5800 と MTS-5800 100G テストユニットは、業界トップのテストカバレッジを備えています。

• リモートネットワーク監視は、イーサネットサービスプロバイダーにより大きな利便性を提供するトレンドの 1 つです。VIAVI MAP-2100 は、無人場所でのイーサネットのリモート BERT テスト用に特別に開発されたラックマウント型 100G イーサネットテスターです。すべての VIAVI メトロテスト測定器は、スマートフォンのアプリを介してリモートでアクセスでき、専門家がテスト中にオンサイトの作業者に問い合わせたり、単にリモートでテストを実行したりできるようにします。

• 仮想サービスアクティベーションは、俊敏性のあるソフトウェア定義ネットワーク（SDN）とネットワーク機能仮想化（NFV）の登場により、必需品になりました。テスト機能がこれらの動的ネットワークに取り残されないように、VIAVI はネットワークテスト機能を仮想化しています。

  VIAVI NITRO プラットフォームの一部である Fusion は、仮想ネットワークとハイブリッドネットワークのサービスアクティベーションと継続的な保証のための、中央集約型のソフトウェアベースのテストシステムです。すべての VIAVI メトロテスト測定器は、テスト用端末としても使用できます。Fusion は、ソフトウェアベースのテストエージェントと物理テストデバイスの任意の組み合わせを 1 つの統合システムに統合できます。

エンタープライズ  

地方銀行、大学、病院、およびその他の多くの業界の企業ネットワークは、ミッションクリティカルなアプリケーションを配布し、クラウドベースのリソースへのアクセスを提供するためにイーサネットを使用しています。イーサネットのパフォーマンス低下は、ネットワークのダウンタイムが許容できない運用に影響を与える可能性があります。

• ネットワークサービスプロバイダーは、イーサネットの問題のトラブルシューティングと解決に責任があります。リモートで伝送測定を行う機能がなければ、多くの場合、作業者をリモート場所に派遣せざるを得ません。エンタープライズネットワークマネージャーに適切なイーサネットテスターまたはイーサネットケーブルテスターを提供することで、パフォーマンス監視におけるサービスプロバイダーへの依存度を減らし、サービスプロバイダーが到着する前にトラブルシューティングプロセスを開始するのに役立ちます。

• ハンドヘルド型イーサネットテスターは、コンパクトで使いやすいインターフェイスを介してサービスプロバイダーが実行するのと同じ規格準拠スループットテストの多くを完了することができます。ネットワークとサービスのコンパニオン（NSC-100）は、VIAVI の「OneCheck」アプリケーションを使用して、ボタンを押すだけで高速イーサネットネットワークの検証を実行します。PON および WiFi ネットワークテストのオプションも含まれています。VIAVI Fusion（中央集約型テストシステム）は、リモート制御のテストエージェントとして NSC を活用することもできます。

• 高度なイーサネットテスト機能は、ポータブルイーサネットテストツールに含まれており、企業のネットワークマネージャーとサービスエンジニアの両方に力を与えることができます。SmartClass 4800 には、RFC 6349 に準拠した TrueSpeed テストや、直感操作のインターフェイス音声品質テスト（VoIP または PRI）などの機能が含まれています。

イーサネットテストに関するよくある質問 

• イーサネット接続はどのようにテストするのですか？

  イーサネット接続を正しくテストする方法を理解することは、物理レイヤー（メディアとテクノロジー）から高度なフレームパフォーマンスメトリックスとバーストテストにまで及びます。イーサネットケーブルテスターと P5000i ファイバーマイクロスコープのような端面検査ツールを使用したファイバーベースのケーブル配線の検証は、推奨される最初のステップであり基本的な作業です。

  RFC 2544/Y.1564 テストフロー内に統合できる J-QuickCheck の「事前テスト」は、基本的な接続の問題、ポートの不一致やその他のイーサネット構成の問題をすばやく診断します。接続が確立されると、サービスアクティベーションテストを実行して、スループット、レイテンシ、パケットジッター、およびフレーム損失を定量化できます。 

RFC 2544 プロトコルは、シングルサービスイーサネットアクティベーションテストの業界標準です。Y.1564 テストプロトコルは、マルチサービスイーサネットおよび IP（「トリプルプレイ」など）に対応します。より高度な RFC6349 プロトコルテストを実行して、ネットワーク効率と KPI が許容範囲であることを確認することもできます。バーストテストは、より変動性の高い、または予期しないトラフィック条件下でのネットワークのパフォーマンスを明らかにします。 

• FlexEthernet（FlexE）はどのようにテストするのですか？

  FlexE を使用すると、オペレーターはイーサネット回線速度を動的にプログラムし、ネットワーク効率を最適化し、ソフトウェア定義ネットワーク（SDN）を有効にすることができます。プログラム可能な次世代トランスポートネットワークでは、FlexE 製品をより迅速に立ち上げ、相互運用性を確保するために、新しい種類のイーサネットテスターが必要です。

  ONT FlexE ソフトウェアオプションを使用すると、機器メーカーとオペレーターは、FlexE　クライアントのセットアップ、カレンダーマッピング、およびオーバーヘッド操作用のテストケースを作成できます。システムロジックとネットワーク要素間の相互運用性をテストするために、シムアラームとエラーの長いリストを組み込めます。

• VIAVI がテストできるイーサネット速度は何ですか？

  イーサネットネットワークの速度は、トランスポートテクノロジーが改良されるにつれて上昇し続けています。VIAVI イーサネットテスターソリューションは、10G から 400G までの利用可能なすべてのイーサネット速度の規格準拠テストをサポートします。25G、26G、50G などの主要な回線速度も完全にサポートします。

• VIAVI イーサネットテスターでは、どのタイプのイーサネットテストを行うことができますか？
  VIAVI は、イーサネット接続をテストする方法を定義するソリューションを提供します。フィールドでの経験、規格開発、および最先端のテクノロジーの優れた組み合わせの結果として、業界トップのイーサネットケーブルテスト機器を生み出しました。
  
  業界標準の Y.1564、RFC 2544、RFC 6349 テスト機能は、さまざまなユーザーフレンドリーなプラットフォームにより利用できます。コンパクトイーサネットのテストプローブ、イーサネットループバックテストソフトウェア、FlexE テストソフトウェア、およびリモート監視ソリューションは、完全な「ラボからフィールドまでの」イーサネットテストポートフォリオを完成させるものです。