宽带接入典型测试场景
性能和稳定性测试
性能和稳定性是宽带网络最基本的要求，主要体现在以下方面或者指标上：
•吞吐量和丢包率所代表的转发能力是网络设备最基本的要求。
•时延，抖动，乱序： 在互联网和互联网+ 时代， 宽带接入系统上承载的应用业务，业务质量对这些L2-L3性能指标有较高要求。比如股票交易，智能家电等应用对于时延要求高，而互联网视频，互联网音乐，互联网电话等，对抖动和乱序指标要求很高。
•流量和协议捆绑性能: 在宽带接入网络中，用户通常通过PPPoE，DHCP等手段接入网络，设备会根据业务配置为流量打上不同的VLAN或者QinQ，进行VLAN 1:1 或者n：1转换。 流量都需要经过协议封装和解封装，组播流量需要跨VLAN，跨用户复制。协议平面上的业务性能，是宽带接入网络关注内容之一。
•QoS： 每个用户的SLA是否可满足；发生拥塞时候，高优先级流量质量是否有保证。
•稳定性： 大量用户同时上线时候，系统能否保持稳定，及时处理上线要求；大量PPPoE用户在振荡时候，系统能否保持稳定。
图7 宽带接入网络基本测试床拓扑
测试床叠加
为了评估一个宽带接入系统在运营网络中真实的性能和稳定性，在建立测试床时候，我们认为应该给被测系统叠加超过现网正常运营负载的测试负载，让被测系统的所有部件都能够工作起来， 才能在测试中发现系统潜在的问题。所以Spirent Testcenter 向被测系统至少应该叠加下列负载：
•根据不同终端的类型满配PPPoE 和IPoE 接入用户
•PPPoE和IPoE 接入协议上的绑定双向单播业务流量
•宽带接入系统按照业务类型配置1：1或者N:1 进行VLAN 转换或者VLAN汇聚， 并按业务要求配置QinQ封装，分别转发到不同的边缘设备。
•叠加组播业务，进行跨VLAN 复制
•测试中叠加复杂协议行为，如批量PPPoE和IPoE 用户的上线/下线行为(振荡)， 组播用户频道切换。
•对带内网关叠加DDOS 攻击，观察设备防护能力和稳定性。
•加载必要的DSL线路仿真和线路噪声
流量发生和分析：
Spirent Testcenter 板卡测试端口密度高，少量的测试卡，就可以完成一个1：32系统或者1：64系统的系统测试。 特别是FX2-10G-Sy 系列卡，每个端口都可做为1G或者10G 用，测试床搭建非常灵活。 一个端口下，Spirent Testcenter 可产生RR，WRR，优先级和用户自定义调度的流量，构造各种现网流量模型。
在统计上，Spirent Testcenter 为每条测试流提供丰富的实时统计量，统计准确，且符合标准定义，能准确分析数据业务和实时业务的质量，简化问题定位：
•收发包总数和速率，涵盖L1层统计和以太网/IP/L4 层统计。
•支持MEF10/RFC3393/RFC 4689 抖动统计。
•支持MEF10/RFC4737高级顺序性统计，提供实时的丢包，重复，乱序，顺序和迟到统计。
•支持1秒实时时延和抖动变化统计
•支持时延分布和抖动分布统计。实时时延/抖动统计和时延/抖动分布统计，测试长时间测试中业务转发是否一直稳定，能够反映很多被最大/最小/平均统计量掩盖的问题。
性能和稳定性测试套件
为了公正有效评估通信设备的性能，业界长期以来形成了一系列基准性能测试标准，应用于研发和比对测试。 Spirent Testcenter上支持大量的基准性能测试自动化套件，自动执行标准化测试，并生成符合标准的测试报告。和宽带接入网络相关的套件包括：
RFC 2544 吞吐量，丢包率，时延和背靠背缓冲能力基准性能测试
非对称RFC2544 测试套件，符合宽带接入网络上下行链路不对称的特点。
RFC 5160 IPv6 基准性能测试
RFC 2889 二层交换设备基准性能测试
RFC 3918 组播基准性能测试
IPTV 测试套件，测试组播频道切换，直观衡量IPTV 用户的体验。
接入稳定性测试套件， 模拟接入协议(DHCP,PPPoX) 振荡模型，观察接入系统在异常情况下的长期稳定性。
2、WIFI测试
万物互联时代WIFI是主要的接入手段，甚至超过了Cable 接入。用户端设备基本都具备WIFI接口， 特别是SFU和HGU。 过去由于缺乏具备和Cable 以太网接口测试仪同等能力的WIFI 接口测试仪，无法对WIFI 通路上业务的传输性能，传输质量和各种应用的用户体验进行评估。 Spirent Testcenter WIFI 接口卡，是市场上第一款具备L2-L7 全测试能力的WIFI 测试仪表， 所有在Cable 以太网接口上完成的测试，都可以在WIFI 接口上完成。 由于WIFI 接口相对链路质量和稳定性都较差， 所以在WIFI 接口上，进行性能和应用质量测试更加有必要。 Spirent Testcenter WIFI 测试端口支持802.11a/b/g/n 和802.11 AC，一个端口可以仿真数百种不同制式的终端。
图8 WIFI设备测试拓扑图
3、应用层真实业务模型测试
SFU，HGU 等设备，通常包含了应用层的能力，单纯的L2-L3 测试，无法触发NAT 表项处理，ALG等L4-L7 组件，而在现网中，这些组件都是使能的。在局端设备上，队列门限设置是否合理，负载均衡算法是否合理，关键信令/TCP 协议消息传输优化是否有效，也需要应用层业务来验证。所以除了传统的L2-L3吞吐量，丢包率，时延等性能和协议测试外，还应该包括应用层测试功能：
在开启NAT 情况下的性能指标，包括并发连接数，每秒新建连接数，有效带宽等。
ALG(应用层网关)性能，开启NAT以后，SIP, RTSP等协议需要开启应用层网关，用于应用层协议的地址转换。 对ALG 网关开启以后，各种应用层业务的性能需要评估。
视频质量评估， 互联网时代，用户对互联网视频的要求越来越高， 需要从用户体验角度对传输视频质量进行评估。目前市场认可的评分标准主要是MDI 标准和TVQM评分体系。 这里结合Spirent Testcenter 和Attero 网络损伤仪的组合测试方案，用Attero网络损伤仪来仿真网络中的时延，抖动，乱序的负面条件，观察整个系统对应用的容错和容损伤能力。
真实应用层混合业务的传输性能。在现网中，由于应用的丰富和带宽的增加，用户的应用多样化，用户端设备承载的应用层混合业务，业务的比例随时间的变化而变化。未经充分测试的用户端设备，在承载多业务时候，可能会出现不同的故障。这就需要对设备进行真实网络中的混合业务模型测试。
Spirent Testcenter L4-L7 测试应用，可以进行真实的应用层业务的仿真。 连接局端设备的测试端口，仿真VOD, VOIP 核心网，文件服务器，BT网络端，Web 服务器等各种类型的服务器，连接用户端的测试端口，则仿真各种应用客户端，通过仿真客户端和服务器之间交互，产生有状态的真实应用层业务，对设备的各种功能和性能进行评估。
Spirent Testcenter L4-L7 测试应用，集成RFC 3511 防火墙基准性能测试，作为最基本的应用层设备性能测试标准，评估指标包括：
吞吐量/时延
最大并发TCP 连接数；最大每秒新建/拆除TCP连接数；HTTP 每秒事务处理数
应用业务有效带宽
DDOS 攻击拦击性能
非法流量处理能力
分片流量处理能力
Spirent Testcenter 支持丰富的应用层协议，并为每种业务提供针对性的统计指标：
数据相关协议，包括： HTTP，FTP，Telnet，DNS，邮件，文件系统访问(CIFS,NFS)……
视频相关协议，包括QuickTime RTSP/RTP, Real Networks RTSP/RTP, MMS，组播VOD，直播，RTMP，HTTPABR等，支持多种视频编码格式
语音相关协议：SIP 及各种语音编码方式
用户接入协议：PPPoE，DHCP，IPSEC，GRE，VLAN，QinQ
网络攻击
通过高级抓包回放(SAPEE) 功能， Spirent Testcenter 可以支持任意基于TCP或者UDP的私有协议仿真，这其中包括很多私有定义，但市场影响很广的Internent 应用，比如BT，QQ，迅雷，MSN，Skype, 电骡，微信，在线游戏……..
Spirent Testcenter 能够把各种应用层协议按比例混合，混合比例可随时间变化，产生和现网流量模型一致的真实应用层流量模型， 对宽带接入设备进行真实性测试。大量实测表明，这种流量模型能测试出大量单一协议测试无法测出的问题，对SFU和HGU设备产生很大的压力。 图9是一个混合流量模型测试示例。
图9 应用层混合业务模型测试示例
宽带接入典型测试场景
新一轮宽带提速大潮中，设备厂家的测试新需求有多方面，包括测试床扩容，新的以太网测试端口和WIFI测试端口引入，有效的L2-L7测试方法学，克服测试投资和降资费的矛盾。 Spirent Testcenter 和DLS 线路仿真仪，Attero 网络仿真仪组成的系统，提供了包括硬件，软件，测试方法学在内的完整解决方案，能满足上述所有测试需求。思博伦宽带接入网络测试解决方案10年来在运营商eco-system 中不断发展，完善，已经被所有运营商几乎所有的设备厂商采用。这些新的硬件，新的增强，能帮助整个生态链克服测试挑战，保证网络设备的服务质量，保障宽带提速。
