摘要　介紹了IXIA公司統(tǒng)一IP測(cè)試平臺(tái)的各個(gè)重要組成部分，包括高性能機(jī)框、測(cè)試模塊和應(yīng)用軟件；在上述平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)的2~7層測(cè)試方案，包括路由、MPLS VPN，電信級(jí)以太網(wǎng)，IPTV，應(yīng)用層業(yè)務(wù)性能與信息安全，語音和IMS測(cè)試等，總結(jié)了IXIA產(chǎn)品的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。

1  引言

美國(guó)IXIA公司（納斯達(dá)克上市公司，代號(hào)XXIA）是高性能IP網(wǎng)絡(luò)測(cè)試解決方案的全球一流提供商，100%專注于開發(fā)IP測(cè)試解決方案。有很多客戶朋友想系統(tǒng)了解IXIA IP測(cè)試平臺(tái)和所提供測(cè)試方案的最新進(jìn)展，在這里做一介紹。

2  IXIA統(tǒng)一化平臺(tái)
IXIA統(tǒng)一化平臺(tái)有三部分組成：機(jī)框、測(cè)試模塊和軟件，三部分有機(jī)結(jié)合構(gòu)成了目前最為完整的2~7層IP測(cè)試方案。圖1是IXIA整體測(cè)試方案的示意。

圖1  IXIA 2~7層整體測(cè)試方案

2.1  機(jī)框

IXIA機(jī)框有兩種類型：機(jī)架式和便攜式，可以根據(jù)測(cè)試應(yīng)用和端口數(shù)量的需要具體選擇。

機(jī)架式機(jī)框Optixia XM12（見圖2）是目前業(yè)界性能最高和支持測(cè)試應(yīng)用最為廣泛的IP測(cè)試平臺(tái)，適合多端口、多用戶在實(shí)驗(yàn)室里同時(shí)使用。因具有下面的特點(diǎn)而受到市場(chǎng)的關(guān)注，特別是IXIA現(xiàn)有用戶的青睞。
 

圖2  Optixia XM12測(cè)試機(jī)框

 
（1）測(cè)試模塊、測(cè)試軟件甚至以前的測(cè)試配置都可以完全兼容，并且性能大大提高，提高了測(cè)試效率并最大化地保護(hù)投資。
（2）全面支持Aptixia的各種應(yīng)用，單一平臺(tái)完成2~7層測(cè)試。
（3）高速背板連接、模塊化的軟硬件設(shè)計(jì)、清晰的LCD狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示，運(yùn)行狀態(tài)一目了然。
（4）支持測(cè)試模塊的熱插拔，為測(cè)試帶來方便。

便攜式機(jī)框Optixia XM2有著和XM12一樣的特點(diǎn)，但是靈活性較強(qiáng)，適合需要經(jīng)常外出測(cè)試時(shí)使用。Optixia XM2見圖3。
 

圖3  OptixiaXM2測(cè)試機(jī)框

 
2.2  測(cè)試模塊

IXIA 100％專注于IP測(cè)試領(lǐng)域，提供的產(chǎn)品都以IP技術(shù)為核心。所以相應(yīng)測(cè)試模塊都以10/100/1000M，10G以太網(wǎng)接口為主。當(dāng)然也提供ATM，POS，PoE（Power over Ethernet）等接口類型以滿足多樣的測(cè)試需求。其中，千兆模塊應(yīng)用最為廣泛，IXIA千兆測(cè)試模塊有多種類型滿足不同用戶的測(cè)試需要，在這里重點(diǎn)介紹兩種模塊LSM1000XMV16和ASM1000XMV12。

LSM1000XMV16是目前業(yè)界惟一能提供高性能2~7層測(cè)試的高密度測(cè)試模塊（見圖4）。該測(cè)試模塊有下面的特點(diǎn)：

圖4  LSM1000XMV16 高性能測(cè)試模塊

（1）端口密度高：一塊測(cè)試板塊能夠同時(shí)提供16個(gè)10/100/100M電口和16個(gè)100/1000M光口（雙介質(zhì)接口類型）。

（2）性能指標(biāo)高：在2~3層路由協(xié)議的仿真上，兩個(gè)測(cè)試端口就可以同時(shí)仿真電信級(jí)核心路由器的路由拓?fù)?。其他廠家可能需要超過10個(gè)測(cè)試端口才能達(dá)到類似的性能。

●800eBGP Peers并通告300k條路由；
●68OSPF Adjacencies并通告10k條路由；
●22OSPFv3 Adjacencies并通告1k條路由；
●4PEs并通過550k VPN路由；
●50iBGP4+Peers并通告10k條路由。

所以，該測(cè)試模塊是核心路由設(shè)備測(cè)試的首選。上面的測(cè)試數(shù)據(jù)在第三方測(cè)試實(shí)驗(yàn)室Isocore Lab得到充分驗(yàn)證和認(rèn)可。詳細(xì)評(píng)測(cè)報(bào)告可參見下面的鏈接：

http://www./reports/ITD-12099-IsocoreIxiaXMVScalabilityTestReport1.6.pdf。

在4~7層應(yīng)用協(xié)議的仿真上，HTTP Connection Rate每個(gè)端口可以達(dá)到15k，HTTP Goodput（有效吞吐量）每個(gè)端口可以超過950Mbit/s，性能隨著端口數(shù)量的增加而線性增加。并且每個(gè)測(cè)試端口都可以仿真客戶端或者服務(wù)器端。

ASM1000XMV12（見圖5）是目前業(yè)界惟一能產(chǎn)生和分析10G應(yīng)用層線速流量的測(cè)試模塊，該測(cè)試模塊有三種工作模式。
 

圖5  ASM1000XMV12

 
●非聚合模式：12個(gè)10/100/1000Mbit/s電口和12個(gè)100/1000M光接口提供2~7層的測(cè)試功能。
●千兆聚合模式：通過交換矩陣可以將12個(gè)端口的PCPU任意聚合，提高每端口的4~7層處理能力。
●萬兆聚合模式：將12個(gè)千兆口的PCPUs通過交換矩陣聚合到萬兆端口上，產(chǎn)生10G應(yīng)用層線速流量。這也是最典型最常用的應(yīng)用模式，用于高性能10G防火墻、高性能應(yīng)用網(wǎng)關(guān)和DPI等應(yīng)用層設(shè)備的性能測(cè)試。圖6是萬兆聚合的示意。
 

圖6  ASM1000XMV12萬兆聚合示意

 
2.3  測(cè)試軟件

（1）Aptixia IxNetwork

Aptixia IxNetwork是測(cè)試交換機(jī)、路由器、DSLAM、BRAS等2~3層轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的旗艦工具，通過模擬上百萬的路由和可到達(dá)的主機(jī)，產(chǎn)生上百萬的數(shù)據(jù)流量，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)設(shè)備控制層面和數(shù)據(jù)平面相結(jié)合的壓力測(cè)試，同時(shí)可以對(duì)控制層面與數(shù)據(jù)平面的性能進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。支持的主要協(xié)議包括：BGP，BGP+，MBGP；OSPFv2/v3，OSPFv3；BFD；ISISv4/v6，ISISv6；RIP，RIPng；L2MPLSVPN，VPLS(LDP和BGP Based)；L3MPLSVPN，MulticastVPN，MulticastVPNv6；LDP，RSVP-TE；IGMPv1/v2/v3，MLDv1/v2，PIM-SMv4/v6；STP，RSTP，MSTP，PVST+，RPVST+；EIGRP；DHCPv4/v6；PPPoX，L2TP，802.1x，802.1x withNAC(L2NAC)，EAPoUDP(L3NAC)；Ethernet OAM，CFM，（IEEE802.3ah，IEEE802.1ag）ITU.Y1731。
主要特性有：

●易于使用的協(xié)議向?qū)?，模擬互聯(lián)網(wǎng)級(jí)路由拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，迅速準(zhǔn)確地測(cè)定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的路由容量。
●強(qiáng)大的流量向?qū)В梢园凑漳M的網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)，生成數(shù)百萬的數(shù)據(jù)流量。
●靈活的測(cè)試調(diào)度功能，可以實(shí)時(shí)模擬拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)抖動(dòng)和變化；測(cè)定網(wǎng)絡(luò)收斂的性能。
●Application Traffic(HTTP，POP3，SMTP，Voice，Video等)over Routes的QoE測(cè)試。
●RFC2544基準(zhǔn)測(cè)試方法Over Routing的基準(zhǔn)性能測(cè)試。
●“白盒子”測(cè)試方法（通過SNMP實(shí)時(shí)獲取被測(cè)設(shè)備信息）。需要說明的是，所有Aptixia應(yīng)用程序都支持該特性，在測(cè)試過程中實(shí)時(shí)觀察被測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
●“流檢測(cè)”功能可以從海量的流中實(shí)時(shí)找出“最好”或“最差”性能的流，大大提高測(cè)試效率。
●“多字段追蹤”功能可以方便實(shí)現(xiàn)VLAN泄漏、QoS重標(biāo)記等重要特性的性能測(cè)試。

（2）Aptixia IxLoad

Aptixia IxLoad是用于評(píng)估語音、數(shù)據(jù)、視頻三合一網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備以及信息安全設(shè)備性能的專業(yè)工具。IxLoad模擬IPTV和三合一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的用戶以及相關(guān)協(xié)議，確保用戶的體驗(yàn)質(zhì)量(QoE)。支持的協(xié)議包括：

●數(shù)據(jù)類（Data）協(xié)議
——TCP連接數(shù)性能測(cè)試；
——HTTP(1.0/1.1)及Web服務(wù)器功能測(cè)試；
——SSLv2，SSLv3，TLSv1；
——FTP；
——E-mail協(xié)議（POP3，IMAP，IMAP）；
——RTSP/RTP；
——Telnet；
——DNS；
——LDAP；
——DHCP Client；
——TFTP Client；
——私有協(xié)議的有狀態(tài)捕捉回放AppReplay；
——SSH Client；
——Radius Client；
——P2P協(xié)議（BitTorrent，eDonkey，Kazaa，F(xiàn)astTrack，Gnutella等）。
●Vulnerability Attacks和DDoS攻擊。
●語音（VoIP）：SIP，MGCP。
●視頻（Video）
——IGMPv1/v2/v3，MLDv1/v2協(xié)議支持的Broadcast TV，測(cè)試頻道切換時(shí)間，I幀加入延遲（I-Frame Join Latency）和視頻質(zhì)量MDI，MOS_V和PEVQ；
——RTSP/RTP協(xié)議下的VoD；
——Microsoft IPTV(MSTV)測(cè)試支持。
●網(wǎng)絡(luò)層的接入方式：IP接入包括VLANs（802.1Q，Q-in-Q，802.1p）等支持，PPPoE接入，IPSec接入，DHCP（包括Option82）接入。

（3）Aptixia IxAutomate

Aptixia IxAutomate是自動(dòng)化測(cè)試套件集，可以實(shí)現(xiàn)常見測(cè)試?yán)目焖僭O(shè)置，支持的測(cè)試套件包括：
●2~3層數(shù)據(jù)平面轉(zhuǎn)發(fā)測(cè)試：RFC2544（已更新至2007最新測(cè)試規(guī)范，增加IPv4/v6測(cè)試特性），RFC2889，高級(jí)交換特性測(cè)試(VLAN，Data Integrity，Sequence Checking，Error Handling，etc.)，QoS測(cè)試，IPv4/v6 Tunneling，Broadband Performance，LACP，MEF14測(cè)試套件。
●路由協(xié)議：BGP4/BGP4+，OSPFv2/v3，ISISv4/v6。
●組播：RFC3918 IP Multicast(IGMPv1/v2/v3，MLDv1/v2)。
●MPLS：LDP，RSVP-TE，L2VPN(Martini)，L3VPN(RFC2547)，VPLS。
●橋接協(xié)議（Bridging）：STP/RSTP。
●4~7層：RFC3511（防火墻性能測(cè)試）。

（4）Aptixia Test Conductor

Aptixia Test Conductor是不需要編寫腳本就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試的管理工具，是一個(gè)綜合的IXIA和第三方測(cè)試應(yīng)用程序和設(shè)備管理平臺(tái)。主要特點(diǎn)包括：

●部署不需要進(jìn)行大量的人員培訓(xùn)，沒有任何編程經(jīng)驗(yàn)的測(cè)試工程師都可以完成復(fù)雜的測(cè)試。
●是一個(gè)軟件產(chǎn)品，不包含任何新硬件投入，用戶只要已經(jīng)擁有了IXIA的各種測(cè)試設(shè)備和測(cè)試工具就可以快速部署測(cè)試和回歸測(cè)試。當(dāng)然，如果沒有IXIA的相關(guān)設(shè)備，也可以在Test Conductor上運(yùn)行任何的第三方測(cè)試腳本或者測(cè)試程序，利用Test Conductor強(qiáng)大回歸測(cè)試功能進(jìn)行完整的測(cè)試。
●是一個(gè)新一代的測(cè)試管理平臺(tái)，它在本質(zhì)上和自己開發(fā)的測(cè)試平臺(tái)沒有任何沖突，它完成的主要是進(jìn)行大量的回歸測(cè)試中的配置和管理功能。
●具有一個(gè)強(qiáng)大的DUT配置模塊，可以從多種接口類型連接的DUT上記錄和重放DUT的配置指令。方便用戶配置，實(shí)現(xiàn)圖形化到腳本的一鍵轉(zhuǎn)化，用戶再也不用編寫復(fù)雜的TCL配置腳本來配置DUT。
●運(yùn)行調(diào)度器，它使用一個(gè)Outlook類型的日歷方便用戶定義調(diào)度時(shí)序，測(cè)試可以按照順序執(zhí)行或者并行執(zhí)行的方法使得測(cè)試資源得到最大的優(yōu)化利用。
●包括DUT在內(nèi)的各種資源獲取的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以完成一些擴(kuò)展功能，如使用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和判定測(cè)試成功與否，測(cè)試完畢后，自動(dòng)E-mail通告測(cè)試結(jié)果。
●整合了Mercury Quality Center，用戶可以在QC中開始停止和檢測(cè)回歸測(cè)試，所有的測(cè)試結(jié)果也會(huì)上傳保存在QC中。

3  IXIA IP測(cè)試方案

IXIA的上述統(tǒng)一化測(cè)試平臺(tái)配合相應(yīng)的測(cè)試工具可以實(shí)現(xiàn)完整的2~7層測(cè)試方案，能夠?qū)崿F(xiàn)的測(cè)試主要有：
（1）2~3層轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的流量分析與測(cè)試；
（2）路由器、交換機(jī)、MPLS測(cè)試；
（3）Edge Router/Switch/DSLAM組播測(cè)試；
（4）電信級(jí)以太網(wǎng)（Carrier Ethernet）測(cè)試；
（5）寬帶接入設(shè)備（BRAS，DSLAM）測(cè)試；
（6）PON系統(tǒng)性能和業(yè)務(wù)驗(yàn)證測(cè)試；
（7）信息安全產(chǎn)品（防火墻、IDS/IPS、垃圾郵件網(wǎng)關(guān)和NAC認(rèn)證設(shè)備等）測(cè)試；
（8）IPSec網(wǎng)關(guān)性能測(cè)試；
（9）SSLVPN測(cè)試；
（10）IPTV設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)測(cè)試；
（11）語音/IMS性能測(cè)試；
（12）新業(yè)務(wù)驗(yàn)證以及網(wǎng)絡(luò)端到端測(cè)試；
（14）各種應(yīng)用服務(wù)器性能測(cè)試；
（15）DPI（深度數(shù)據(jù)包檢測(cè)）設(shè)備測(cè)試；
（16）家庭網(wǎng)關(guān)/e-home終端測(cè)試；
（17）WLAN產(chǎn)品測(cè)試；
（18）Wi-Fi手持終端性能測(cè)試；
（19）協(xié)議一致性測(cè)試（Conformance Test）測(cè)試；
（20）自動(dòng)化測(cè)試。

3.1  路由和MPLS測(cè)試方案

路由和MPLS是IP最核心的技術(shù)，也是IXIA測(cè)試平臺(tái)應(yīng)用最廣泛的測(cè)試領(lǐng)域。IXIA高性能測(cè)試平臺(tái)和測(cè)試模塊、旗艦測(cè)試軟件IxNetwork為測(cè)試提供了保證。相應(yīng)的測(cè)試特性已經(jīng)在前面的IxNetwork軟件介紹中已有提及，在這里不再詳細(xì)介紹，圖7是IXIA所提供的Muticast VPN測(cè)試示意。
 

圖7  Multicast VPN測(cè)試示意

 
3.2  電信級(jí)以太網(wǎng)（Carrier Ethernet）測(cè)試方案

IXIA也是領(lǐng)先的電信級(jí)以太網(wǎng)測(cè)試提供商，是MEF，IETF，ITU的重要成員，是北電網(wǎng)絡(luò)電信級(jí)以太網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)（Carrier Ethernet Ecosystem）的關(guān)鍵IP測(cè)試供應(yīng)商(參見鏈接：http://www./news_and_events/press_releases/display.php?skey=157)。主要特性包括：

（1）支持MEF9和14。是Iometrix Lab推薦的測(cè)試工具，完全根據(jù)相應(yīng)測(cè)試規(guī)范編寫；
（2）OC48/192 RPR，LCAS，GFP等特性支持；
（3）Q-in-Q，PBB/PBT支持；
（4）VPLS/MPLS，T-MPLS支持；
（5）Ethernet OAM/CFM，ITUY.1731支持。

3.3  IPTV測(cè)試方案

IXIA目前在IPTV測(cè)試領(lǐng)域處于絕對(duì)領(lǐng)先的地位，全球已超過有200個(gè)IPTV用戶（參見鏈接：http://www./news_and_events/press_releases/display.php?skey=151），主要特性包括：

（1）頻道切換時(shí)間測(cè)試，I-Frame Join Latency測(cè)試；
（2）基于每個(gè)視頻流質(zhì)量測(cè)試-MDI，MOS_V；
（3）視頻質(zhì)量的Full-Reference分析（PEVQ）；
（4）視頻質(zhì)量的主觀與客觀結(jié)合的評(píng)定方式；
（5）網(wǎng)絡(luò)視頻流質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)（Passive Video Monitoring）和視頻質(zhì)量分析；
（6）MPEG2/MPEG4/H.264/AVC-1 over MPEG2 TS over RTP/UDP；
（7）MPEG2/MPEG4/H.264/AVC-1 over RTP/UDP；
（8）Microsoft IPTV的測(cè)試；
（9）VoD和視頻服務(wù)器的性能測(cè)試（BTV和VoD）；
（10）IGMP/MLD交換機(jī)和IP DSLAM的測(cè)試；
（11）IP機(jī)頂盒(STB)和Cable Modem的測(cè)試；
（12）Triple Play網(wǎng)絡(luò)的QoE性能測(cè)試。

3.4  應(yīng)用層業(yè)務(wù)性能與信息安全測(cè)試方案

用戶體驗(yàn)質(zhì)量測(cè)試（QoE）是當(dāng)前測(cè)試的熱點(diǎn)之一，所有這些測(cè)試都要以實(shí)際業(yè)務(wù)仿真為基礎(chǔ)，IXIA目前支持最為廣泛的應(yīng)用層協(xié)議（詳細(xì)參見IxLoad產(chǎn)品介紹）。圖8是業(yè)務(wù)性能測(cè)試示意，主要特點(diǎn)包括：
 

圖8  應(yīng)用層業(yè)務(wù)性能測(cè)試示意

 
（1）Data(HTTP，F(xiàn)TP，SMTP，P2P)，Video(IGMP，MLD，RTSP)，Voice(SIP，MGCP)等協(xié)議的QoE測(cè)試。
（2）支持各種應(yīng)用層協(xié)議的IPv4，IPv6版本。
（3）支持AAA/RADIUS，DNS，DHCP，LDAP等服務(wù)器的性能測(cè)試。
（4）產(chǎn)生惡意流量實(shí)現(xiàn)信息安全設(shè)備的性能測(cè)試，包括防火墻、IDS/IPS、垃圾郵件網(wǎng)關(guān)、內(nèi)容檢測(cè)設(shè)備、IPSec網(wǎng)關(guān)和SSL VPN等。
（5）IP，PPPoE，IPSec，DHCP等靈活多樣的接入方式。
（6）脈沖、泊松、突發(fā)、步進(jìn)、線性增加等多種真實(shí)業(yè)務(wù)流量模型設(shè)置。

3.5  語音和IMS測(cè)試方案

IXIA在同一平臺(tái)上提供領(lǐng)先的VoIP和IMS測(cè)試，主要特點(diǎn)包括：
（1）SIP，MGCP每個(gè)語音呼叫的語音質(zhì)量評(píng)定（MOS）。
（2）視頻電話（Video Phone）的仿真與性能測(cè)試。
（3）多種語音壓縮編碼的支持，包括最新的AMR和iLBC的支持。
（4）IMS用戶平面測(cè)試。
（5）以IP性能測(cè)試為目標(biāo)（大量UE仿真和CSCF測(cè)試）。
（6）完整的TLS和IPSec測(cè)試功能（IMS的安全測(cè)試）。

3.6  IXIA產(chǎn)品特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

IXIA產(chǎn)品得到用戶廣泛的認(rèn)可，主要得益于產(chǎn)品有下面的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：

（1）真正的2~7層測(cè)試平臺(tái)：測(cè)試模塊的每個(gè)端口在產(chǎn)生2~3層的流量（包括協(xié)議和普通流量）的同時(shí)，還可以產(chǎn)生具有狀態(tài)的（Data，Voice，Video）4~7層應(yīng)用層的流量；這是IXIA平臺(tái)的最大特點(diǎn)。
（2）基于端口的多用戶操作，每個(gè)端口都有獨(dú)立的CPU和內(nèi)存，性能指標(biāo)高并且可以大大提高使用效率；這是IXIA產(chǎn)品在技術(shù)上的最大優(yōu)勢(shì)。
（3）開放式結(jié)構(gòu)和自動(dòng)化操作：每個(gè)測(cè)試端口都運(yùn)行有標(biāo)準(zhǔn)的Linux協(xié)議棧，可以根據(jù)客戶需要方便集成新技術(shù)，并提供“所見即所得”的自動(dòng)化測(cè)試腳本；這樣可以使IXIA測(cè)試平臺(tái)的使用效率最大化。
（4）高端口密度并行穩(wěn)定測(cè)試：IXIA產(chǎn)品已經(jīng)在用戶實(shí)驗(yàn)室得到驗(yàn)證，同時(shí)支持1500個(gè)GE端口的測(cè)試；一個(gè)機(jī)框最多40個(gè)用戶同時(shí)執(zhí)行不同的操作可以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。

4  結(jié)束語

用戶關(guān)心的2~7層IP相關(guān)測(cè)試，包括功能測(cè)試、性能測(cè)試和一致性測(cè)試，都可以在IXIA統(tǒng)一化的測(cè)試平臺(tái)上十分方便地實(shí)現(xiàn)。IXIA提供的真正2~7層測(cè)試平臺(tái)，有效地保護(hù)了用戶投資，提高了使用效率。

作為多個(gè)領(lǐng)先設(shè)備制造商的第一IP測(cè)試儀表供應(yīng)商，IXIA會(huì)繼續(xù)在同一測(cè)試平臺(tái)上繼續(xù)大量的投入研發(fā)新技術(shù)，與我們的客戶共同發(fā)展，推動(dòng)IP測(cè)試技術(shù)的向前發(fā)展。