以太网测试

自 20 世纪 80 年代作为一种新的局域网选项，与令牌环网和令牌总线争夺霸主地位以来，经济高效的非确定性以太网已成为全球局域网和广域网的主要网络协议。以太网技术迅速发展，以满足基于数据包的网络上对可靠、高速服务日益增长的需求。

什么是以太网测试？

以太网是一系列计算机网络技术，用于通过双绞线或光纤布线连接局域网 (LAN)、广域网 (WAN) 和城域网 (MAN)。IEEE 802.3 标准定义了以太网基于数据包的传输模式。随着最高以太网速度从 2.94 Mbps 逐步提高到 800 Gbps (800G)，这项技术也在不断发展。 

以太网测试实践侧重于开放系统互连 (OSI) 模型定义的网络堆栈的第 2 层和第 3 层。尽管了解较高网络层的情况很有用，但以太网测试的目标是验证较低层的性能。

• Y.1564 和 RFC 2544 测试协议已经开发出来，用于验证网络服务级别协议 (SLA) 并量化关键性能指标，包括以太网电路表征和服务激活期间的吞吐量、延迟、帧丢失和背靠背帧（缓冲操作）。这些相同的标准测试可用于对激活后的问题进行故障排查。

• RFC 6349 是一种测量第 4 层传输控制协议 (TCP) 流量的新方法。它为测试端到端传输性能提供了一种可靠且可重复的方法。传输效率基于包括重传百分比和缓冲延迟的因素来确定。由 VIAVI 共同撰写的 RFC 6349 协议测量直接影响用户 Web 浏览体验的输出。

• 双向主动测量协议 (TWAMP) 是另一种基于标准的测试方法 (RFC 5357)，用于主动监控以太网电路性能。TWAMP 测试设置可以在远端使用多种类型的测试点，包括便携式设备、小型可插拔设备，甚至基于软件的测试代理。

• VIAVI 以太网测试设备融合了通过几十年的标准开发参与和与客户和制造商一起获得的现场经验而获得的知识和洞察力。这反映在面向开发团队、制造商和实时网络应用的多功能以太网测试解决方案中。先进的高密度机架安装式以太网测试设备为设计、系统验证和制造测试提供了一个通用平台。

  紧凑、易于使用且便携的以太网网络测试设备和以太网电缆测试设备支持网络生命周期的平衡，使产品组合更加完善。VIAVI 采用的实验室到现场以太网测试理念已在手持设备中实现了多种技术的自动化协议测试，以及可扩展的高密度以太网测试设备和模块，以加速开发。

什么是以太网延迟？

延迟是网络中导致以太网数据包从源传输到目的地速度变慢的任何延迟。高性能以太网要求低且稳定的延迟。错误、物理距离、缓冲问题和交换机都会导致累积延迟。随着以太网速度的提高，对延迟测量和系统组件基线化的需求越来越大。

表征 400G 组件和模块的测试解决方案需要纳秒分辨率、高精度和准确度。即使数据包延迟的微小变化也会扰乱光模块、集成电路 (IC) 和其他以太网网络组件的调整和优化。

在实验室环境中执行的延迟测量有时会缺少系统或组件在现实世界中会遇到的网络错误和其他计时压力。VIAVI ONT 系列以太网测试工具结合了“压力”延迟测试和边际分析，可在更真实的条件下测量性能。

以太网测试使用案例

随着 5G x 传网络将基于数据包的高速以太网技术融入其架构，以太网使用案例不断扩大。以太网测试解决方案必须不断适应服务提供商、开发商、制造商和企业的需求。

实验室及制造 

VIAVI ONT 以太网测试工具可帮助您开发和验证以太网所需的集成电路 (IC)、模块和网络元件。我们的解决方案可验证 800 Gb 级以太网系统，具有纳秒精度的可见性、对 PAM-4 和 FEC 域的完全控制。ONT 以太网测试工具适用于参与开发和实验室工作的任何人。

• FlexE 是一个客户端接口，允许独立于物理接口的设备之间的连接。FlexE 利用链路多线对粘合、分级和信道化将服务速率与灵活的线路速率相匹配。灵活以太网是需要创新速度测试以太网连接方法的新技术之一，用于研发和制造。

  

  
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• PAM-4 是实现 400 Gbps 或更高传输速率所需的“高阶”调制。四个不同的电平用于编码两个比特的数据，而传统的 NRZ 调制只使用两个电平。额外的层使带宽加倍，但给传输增加了更多错误。只有在被另一种技术 -- 前向纠错 (FEC) 缓解的情况下，“总是出错”的传输才会落在可接受的范围内。FEC 通过发射机发送冗余数据，而接收机只识别数据中不包含明显错误的部分，从而在传输中提供一种差错控制措施。

• VIAVIONT 系列光传输测试解决方案解决了“总是出错”的 PAM-4 编码、前向纠错 (FEC) 和超高速以太网线速率的测试复杂性。ONT-800 光网络测试平台和高级测试模块，如 800G FLEX XPM 模块和 ONT N-PORT 模块，使设计人员和制造商能够模拟复杂的流量模式和异常，并验证第一代 400G 和 800G 可插拔模块。FlexE 软件工具可用于开发和验证 FlexE 垫层功能。

• DCO 可插拔光学器件的兴起：网络提供商目前正面临着流量的海啸，一波即使是快速建设也无法超越的浪潮。 相干光学 有望成为救世主，它利用数字信号中典型的 1 和 0，并使用复杂的技术来调制光的幅度和相位，以通过两种偏光中的每一种发送信号。其结果是，通过光纤电缆传输的光中包含了更多的信息。 

  

  
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• 以太网可插拔一致性： 数据中心互连 DCI 等新兴应用正在推动以太网可插拔一致性模块的使用，尤其是在 400GE。管理、开发、集成和操作这些模块的复杂性越来越高，这给高速以太网带来了新的挑战。VIAVI 拥有大量可插拔相干光学器件的全生命周期专业知识，包括 ZR 光学器件。
• VIAVI ONT 光传输测试解决方案系列解决了超快速以太网线速率的测试复杂性。  ONT-800 光网络测试平台和高级测试模块，如 800G FLEX XPM 模块 和 ONT N-PORT 模块，使设计人员和制造商能够模拟复杂的 流量模式和异常，并验证第一代 400G 和 800G 可插拔模块。 FlexE 软件工具 可用于开发和验证 FlexE 垫层功能。

服务提供商 

以太网商业服务 (EBS) 是服务提供商利润最高、增长最快的细分市场。为这一有价值的细分市场提供出色的客户体验至关重要。这从服务激活时坚如磐石的网络性能 KPI 基准开始，其需要先进的以太网测试工具来运行基于标准的测试。全面的测试套件必须包括 RFC 2544、Y.1564、RFC 6349 以及 PTP/1588v2 计时和同步测试。

• 多种网络协议。除以太网外，一般服务提供商的客户群还包括许多不同的电路类型，包括 TDM/PDH、SONET、SDH 和光纤通道。幸运的是，这并不意味着技术人员需要携带和管理更多的测试设备。VIAVI 专业地将所有传输协议的测试功能打包到单一的紧凑测试仪器中，可以轻松指导用户完成多个测试程序。多功能 VIAVI MTS-5800 和 MTS-5800 100G 测试单元具有行业领先的测试覆盖范围。

• 远程网络监控是为以太网服务提供商提供更大便利的趋势之一。VIAVI MAP-2100 是一款机架安装式 100G 以太网测试仪，专为以太网远程 BERT 测试而开发，适用于无人值守场所。所有 VIAVI 城域测试仪器都可以通过智能手机应用程序远程访问，允许专家在测试期间咨询现场的技术人员，或者只需远程执行测试。

• 随着灵活的软件定义网络 (SDN) 和网络功能虚拟化 (NFV) 的到来，虚拟服务激活已成为必然。为了防止测试功能被这些动态网络甩在后面，VIAVI 对网络测试功能进行了虚拟化以跟上步伐。

  作为 VIAVI NITRO 平台的一部分，Fusion 是一个集中的、基于软件的测试系统，用于虚拟和混合网络的服务激活和持续保障。所有 VIAVI 城域测试仪器也可以用作测试端点。Fusion 可以将基于软件的测试代理和物理测试设备的任何组合集成到一个统一的系统中。

企业  

区域银行、学院、医院和许多其他行业的企业网络依赖以太网来分发任务关键型应用程序，并提供对基于云的资源的访问。在无法接受网络停机的场合，以太网性能下降可能会影响运营。

• 网络服务提供商负责故障排查和解决以太网问题。由于无法远程测量传输数据，他们经常不得不派遣技术人员到偏远地区。为企业网络管理员提供合适的以太网测试仪或以太网电缆测试仪，可减少对服务提供商进行性能监控的依赖，并有助于在服务提供商到达之前启动故障排查流程。

• 手持式以太网测试仪可以通过紧凑易用的界面完成许多原本由服务提供商执行的基于标准的吞吐量测试。Network and Service Companion (NSC-100) 使用 VIAVI“OneCheck”应用程序，只需按一下按钮，即可执行高速以太网网络验证。还包括 PON 和 WiFi 网络测试选项。VIAVI Fusion（集中式测试系统）还可利用 NSC 作为可远程控制的测试代理。

• 可在便携式以太网测试工具中找到高级以太网测试功能，以增强企业网络管理人员和服务技术人员的能力。SmartClass 4800 包括根据 RFC 6349 进行的 TrueSpeed 测试和通过直观界面进行的语音质量测试（VoIP 或 PRI）等功能。

以太网测试常见问题解答 

• 如何测试以太网连接？

  了解如何正确测试以太网连接从物理层（介质和技术）扩展到高级帧性能度量和突发测试。建议首先使用以太网电缆测试仪和光纤检测工具（如 P5000i 光纤显微镜）验证基于光纤的布线，这是基本的做法。

  J-QuickCheck“预测试”可以集成在 RFC 2544/Y.1564 测试流程中，可快速诊断任何基本连通性问题、不匹配的端口或其他以太网配置问题。一旦建立了连接，就可以执行服务激活测试来量化吞吐量、延迟、数据包抖动和帧丢失。 

RFC 2544 协议是单服务以太网激活测试的行业标准。Y.1564 测试协议支持多业务以太网和 IP（例如 “三网融合”）。还可以执行更高级的 RFC 6349 协议测试，以确保网络效率和 KPI 是可接受的。突发测试将揭示网络在更多可变或意外流量条件下的性能。 

• 如何测试灵活以太网 (FlexE)？

  FlexE 允许运营商动态规划以太网线速率、优化网络效率并启用软件定义网络 (SDN)。可编程的下一代传输网络需要新一代以太网测试仪来更快地推出 FlexE 产品，并确保互操作性。

  ONT FlexE 软件选项允许设备制造商和运营商为 FlexE 客户端设置、日历映射和开销处理创建测试用例。可以引入一长串垫片警报和错误来测试系统逻辑和网元之间的互操作性。

• VIAVI 可以测试哪些以太网速度？

  随着传输技术的进步，以太网的网络速度不断提高。VIAVI 以太网测试仪解决方案支持基于标准的测试，适用于所有可用的以太网速度，范围从 10G 到 400G。还完全支持包括 25G、26G 和 50G 在内的关键线速率。

• VIAVI 以太网测试仪支持哪些类型的以太网测试？
  VIAVI 提供了定义如何测试以太网连接的解决方案。现场经验、标准开发和尖端技术的完美结合，造就了行业领先的以太网电缆测试设备。
  
  行业标准 Y.1564、RFC 2544 和 RFC 6349 测试功能可在各种用户友好平台中使用。紧凑型以太网测试探针、以太网环回测试软件、FlexE 测试软件和远程监控解决方案构成了完整的“实验室到现场”以太网测试产品组合。