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EtherSAM: Tests und Teiltests

EtherSAM. Tests und Teiltests.

EtherSAM sieht zwei Haupttests vor: den Netzwerk-Konfigurationstest und den Dienste-Test.

Netzwerk-Konfigurationstest

Beim Netzwerk-Konfigurationstest handelt es sich um einen dienstbezogenen Test, der die vom Nutzer definierten Bandbreiten- und Performance-Anforderungen eines spezifischen Dienstes überprüft. Das Testverfahren läuft in drei Phasen ab und überwacht während dieser Phasen alle Performance-Indikatoren, damit deren vollständige und gleichzeitige Einhaltung gewährleistet sind.

Phase 1: Mindestdatenrate bis CIR

In dieser Phase wird die Bandbreite eines spezifischen Dienstes von einem Mindestwert bis zur zugesicherten Datenrate (CIR) erhöht. So wird gewährleistet, dass das Netzwerk in der Lage ist, diesen spezifischen Dienst bei unterschiedlichen Datenraten und bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung des Performance-Niveaus zu unterstützen. Diese Phase stellt ebenfalls ein sicheres und effizientes Mittel zur schrittweisen Erhöhung des Auslastungsgrades ohne Überlastung des Netzwerks dar, falls der Dienst nicht korrekt eingerichtet wurde.

Mit dem allmählichen Hochfahren des Dienstes auf die CIR-Rate führt das System bei jedem Schritt automatisch eine KPI-Messung aus, um die durchgängige Einhaltung der Mindestvorgaben zu gewährleisten. Bei Nichteinhaltung eines Performance-Sollwertes gilt die gesamte Testphase als nicht bestanden. Damit diese erste Phase erfolgreich abgeschlossen wird, müssen alle Performance-Ziele während der schrittweisen Erhöhung der Datenrate bis auf CIR-Niveau eingehalten werden.
Schrittweise Erhöhung der Datenrate des Dienstes mit KPI-Messung (Rx-Durchsatz, Rahmenverlust, Rahmenlaufzeit, Rahmenlaufzeitschwankung)

Phase 2: CIR bis EIR

In dieser Phase wird die Datenrate des Dienstes schrittweise von der permanent zugesicherten CIR auf die maximal verfügbare Excess Information Rate (EIR) erhöht. So sind die korrekte Einrichtung der EIR des Dienstes sowie deren Erreichung gewährleistet. Allerdings gilt als allgemein anerkannt, dass bei den EIR-Raten die Performance nicht mehr garantiert ist. Daher wird auch keine Bewertung der KPIs ausgeführt.

In dieser Phase überwacht das System nur den empfangenen Durchsatz. Da die EIR nicht garantiert ist, steht die Bandbreite möglicherweise nicht für den gesamten, die CIR-Rate überschreitenden Verkehr zur Verfügung. Der Test gilt als bestanden, wenn die CIR als Mindestrate und die EIR als mögliches Maximum empfangen wurden. Jede unter der CIR liegende, empfangene Datenrate wird als Fehler angesehen.
Test des Dienstes bei EIR-Rate. Da es sich hier um ‚gelben‘ Verkehr (d. h. keine Performance-Garantie) handelt, erfolgt keine KPI-Bewertung. Ein Gut/Schlecht-Ergebnis wird nur für den empfangenen Durchsatz ausgegeben. Obwohl die EIR nicht garantiert ist, sollte die CIR den gemessenen Mindestdurchsatz repräsentieren.

Phase 3: Overshoot-Test

Die Fähigkeit zur Bewältigung von stoßweise auftretenden Verkehrsspitzen (Bursts) gehört zu den Merkmalen der Paketübertragung. Bei einem Burst kann es zu einer Überschreitung (Overshoot) der verfügbaren Bandbreite, d. h. der EIR, kommen. In diesem Fall wird der davon betroffene Verkehr für gewöhnlich verworfen.

In dieser Phase wird ein die EIR überschreitender Verkehr gesendet und die empfangene Rate überwacht. Mindestens der CIR-Verkehr muss noch weitergeleitet werden. Der EIR-Verkehr sollte in Abhängigkeit von der Ressourcenverfügbarkeit übertragen werden. Der dieses Maximum überschreitende Verkehr wird verworfen, um eine Überlastung des Netzwerks zu verhindern. Wenn der empfangene Verkehr die EIR überschreitet, bedeutet das, dass ein Gerät nicht korrekt konfiguriert wurde, und der Test wird als nicht bestanden gewertet.

 

Test des Dienstes oberhalb der EIR-Rate. Das entspricht dem ‚roten‘ Verkehr, der verworfen werden müsste. Die Gut/Schlecht-Bewertung erfolgt anhand der Bandbreite, um zu gewährleisten, dass die Datenratenbeschränkung des Dienstes korrekt eingerichtet wurde. Jeder Durchsatz, der bei einer die EIR übersteigenden Datenrate empfangen wird, zeigt an, dass der Dienst nicht korrekt eingerichtet wurde.

Diese drei Testphasen werden an jedem Dienst ausgeführt. Werden also mehrere Dienste über das Netzwerk übertragen, dann müsste jeder Dienst sequenziell überprüft werden. So ist gewährleistet, dass keine störenden Beeinflussungen von anderen Verkehrsströmen auftreten, und die Messung der Bandbreite und Performance wird nur an dem betreffenden Dienst ausgeführt.

Zum Abschluss des Ethernet-Konfigurationstests weiß der Anwender genau, ob die Netzelemente und Pfade korrekt für die Übertragung der Dienste konfiguriert sind und die Mindestleistungsvorgaben der KPIs eingehalten werden.

Dienste-Test

Während sich der Test der Netzwerkkonfiguration auf die korrekte Einrichtung der einzelnen Dienste in den Netzelementen konzentriert, legt der Dienste-Test den Schwerpunkt auf die Durchsetzung der QoS-Parameter unter den zugesicherten Bedingungen mit Nachbildung tatsächlich auftretender Dienste.

Bei diesem Test werden alle konfigurierten Dienste zum gleichen Zeitpunkt und bei der gleichen CIR über einen Zeitraum generiert, die von wenigen Minuten bis zu mehreren Tagen dauern kann. In diesem Zeitraum wird die Performance eines jeden Dienstes individuell überwacht. Wenn ein Dienst seine Performance-Parameter nicht einhält, wird der Test als nicht bestanden gewertet.

Gleichzeitige Generierung aller konfigurierten Dienste bei der jeweiligen maximalen Rate mit Performance-Garantie (CIR).
Überwachung aller KPIs. Wenn bei einem Dienst ein KPI unterhalb der Mindestvorgabe liegt, gilt der Test als nicht bestanden.

In ihrer Kombination stellen die beiden beschriebenen Teiltests im Rahmen eines einfachen und umfassenden Testverfahrens alle kritischen Ergebnisse zur Verfügung. Der Netzwerk-Konfigurationstest erkennt umgehend Konfigurationsfehler, indem er sich auf die einzelnen Dienste und auf deren Weiterleitung in den Netzelementen konzentriert. Anschließend prüft der Dienste-Test, ob das Netzwerk in der Lage ist, alle Dienste gleichzeitig zu verarbeiten und zu garantieren. Wenn beide Teiltests erfolgreich bestanden wurden, ist die Leitung für die Aktivierung und Indienststellung bereit.

EtherSAM-Test-Topologien: Prüfschleife und bidirektionale Prüfung

In Verbindung mit einem zweiten, in eine Prüfschleife eingebundenden Gerät kann EtherSAM auch eine Messung der Rundlaufzeit ausführen. In diesem Fall gibt die Messung den Mittelwert beider Richtungen. d. h. vom Tester zum Schleifenpunkt und zurück zum Tester an. Bei diesem Szenario kann die Schleifenfunktion von einem anderen Tester oder von einem Netzabschlussgerät im Loopback-Modus ausgeführt werden.

Der gleiche Test ist auch im Dual-Test-Modus ausführbar. In diesem Fall kommen zwei Tester zum Einsatz, wobei einer als lokales und der andere als Remote-Gerät zur Kommunikation und unabhängigen Testausführung installiert wird. Dieser Messaufbau ergibt genauere Ergebnisse, so z. B. die unabhängige Bewertung für jede Übertragungsrichtung und die Möglichkeit der schnellen Ermittlung, in welcher Richtung der Übertragungsstrecke die Störung auftritt.

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