千兆以太网协议标准

范文一：千兆以太网协议标准

篇一:六类标准。千兆常见问题解答

千兆常见问题解答

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问题一:千兆以太网有哪些标准,

回答:目前IEEE对于千兆以太网有两个标准，分别是基于光纤(单模或多模)和铜缆的全双工链路标准1000Base-X(IEEE 802.3z)，和基于

非屏蔽双绞线的半双工链路标准1000Base-T(IEEE 802.3ab)。

IEEE 802.3z具有下列千兆位以太网标准:

?1000Base-SX:只支持多模光纤，可以采用直径为50μm或62.5μm的多模光纤，工作波长范围为770,860nm，传输距离为220,550m;

?1000Base-LX:可以采用直径为50μm或62.5μm的多模光纤，工作波长范围为1270,1355nm，传输距离为550m，也可以支持直径为9μm或

10μm的单模光纤，工作波长范围为1270,1355nm，传输距离为5km左右;

?1000Base-CX:采用150欧平衡屏蔽双绞线(STP)，传输距离为25m。

IEEE 802.3ab具有下列千兆位以太网标准:

1000Base-T:采用5类或超5类非屏蔽双绞线(UTP)，传输距离为100m。

问题二:千兆以太网交换机的测试指标都是什么意思,

回答:

1. 吞吐量: 吞吐量是反映交换机性能的最重要的指标之一。根据RFC 1242，吞吐量定义为交换机在不丢失任何一个帧的情况下的最大转

发速率。由于交换机在不同的工作模式下，其吞吐量也会不同，所以需要分别测试。对10/100M交换机，测试10/10吞吐量、100/100吞吐量。

对吞吐量的度量应针对不同长度的帧进行。交换机产品都应达到线速。所谓的线速是指交换机有足够的能力以全速处理最小的数据封包的转

发。

口和输出帧的第一位出现在输出端口的时间间隔，即LIFO(Last In First Out)延迟。直通转发模式下延迟定义为:输入帧的第一位已到达

输入端口和输出帧的第一位出现在输出端口的时间间隔。对于交换机而言，延迟是衡量交换机性能的又一重要指标，延迟越大说明交换机

处理帧的速度越慢。另外管理型交换机和非管理型交换机由于系统负载不同、处理方式的区别，在帧转发延迟上会存在较大差异。

3. 包丢失率(Frame Lose Rate):持续负载下交换机丢失包的比率，虽然Ethernet协议规定的丢失重复发送保证了丢包不影响数据正确

性，但大量的丢失降低了网络的利用率和实用性能。

4. Back-to-Back包:NFS文件服务器，磁盘复制备份应用和Novell Netware网络通常会产生大量的Back-to-Back

包(持续的连续包)，如果

任何一个帧丢失，整个爆发式传送都要复执，导致性能下降。Back-to-Back包传送测试是Switch在Back-to-Back包传送时的包丢失情况。

5. Fanout Switching Test:测试Switch是否产生流量包或其它包。

6. 非法帧测试: Switch一般都采用存储转发技术(Store-and-Forward)因此，如果用Ethernet测试仪从一个端口输入故意生成的错误包，

如长度小于64字节，或长度大于1536字节，或CRC校

验码错等等，不应从其它端口看到这些帧。

7. Head-of-Line 阻塞测试:如果一个端口往两个目的端口发包，其中一个目的端口阻塞，但另一个目的端口不阻塞，则Switch应能将包

发到非阻塞的端口，如果发往非阻塞端口出现帧丢失的话，则此交换机存在Head-of-Line阻塞。

8. X-Stremimua:此测试检查交换机在所有端口同时收发包时的性能，测试时产生不同负载情况，如10%,90%负载，由此记录包丢失情况，

丢失包越少越好。

问题三:千兆双绞线和百兆双绞线制作方法有何不同,

回答:千兆5类或超5类双绞线的形式与百兆网线的形式相同，也分为直通和交叉两种。直通网线与我们平时所使用的没有什么区别，都是

一一对应的。但是传统的百兆网络只用到4 根线缆来传输，而千兆网络要用到8 根来传输，所以千兆交叉网线的制作与百兆不同，制作方

法如下:1对3，2对6，3对1，4对7，5对8，6对2，7对4，8对5。(李洋)

六类布线标准的相关影响

作者: 宋显曜 / 每周电脑报

Friday, August 9 2002 10:26 AM

国宇航员阿姆斯特朗在登上月球的时候说道:这只是我个人的一小步，却是人类的一大步。今年6月7日，TIA/EIA组织终于核准了六类布线标准。这看起来只是布线标准序列向前迈了一小步(超五类标准于1999年11月通过);但实际上，这标志着铜缆布线标准化基础的一大步，它将为相关的网络应用带来巨大变化。

网络端口成本下降六类布线带来的最大好处，是用户可以大大减少在网络设备端的投资，包括网卡和交换机等。西蒙公司北京办事处主任彭浩指出:“六类系统的投资可能会比五类(系统)多30%，但网络设备的成本会有大幅降低。以思科公司的设备计算，每端口成本将至少节省25%。”因此，综合起来计算整个网络设施的总成本，六类并不算贵。

目前的千兆以太网铜线(五类线)标准是1000Base-T(IEEE 802.3ab)，采用全双工方式工作，对回波损耗非常敏感。打比方说，交换机收到一个数据包，它就可能难以分辨是对端正常发过来的，还是己方发出被反射回来的。因此，支持1000Base-T的网络设备上需要具备有源数字信号处理器来补偿回波损耗。而现在，网络设备上可以不再需要这个有源数字信号处理器了，于是其成本可以降低许多。而且，六类布线不只是提供了新的网络应用平台，还提升了数字话音和视频应用到桌面的服务质量。

1000Base-T在五类线上利用双工方式实现1000Mbps，这

意味着在同一根线上既要收又要发，自然会复杂一点。而六类线采用单工方式(半双工)，就没有这个问题。

更重要的是，五类线上跑1000Mbps，把这个流量分配到8根铜线上，每根铜线还要负担125Mbps，但它的频率范围只能到100MHz，这就意味着1Hz要产生1.25bit，编码调制便比较复杂。而六类线用1对线实现500Mbps，每根线上承担250Mbps，而它的频率范围可到250MHz，1Hz上产生1bit便足够使用了，因此编码方式比较简单。

选购六类系统的8要素

作为网络建设的基础设施，布线系统的功能是非常重要的。据统计，由不良布线系统所导致的网络故障占故障数的70%。因此，选择一套真正的六类布线系统一定要注意以下8要素: ? 真正的六类系统应该从接插件、线缆到链路和信道全部满足六类的性能要求，其中包括模块、配线架、跳线和线缆等组成部件。

? 提交系统测试报告中所采用的必须是TIA/ISO标准中定义的最坏情况模型，即3连接点90米链路或4连接点100米信道。

? 厂商应提供在6类产品及系统在250MHz带宽内全面的测试数据，并经得起与六类

ISO/TIA 标准要求的参数和指标进行一一对比。某些特征频点的测试结果不能代表完整测试带宽内的性能。

? 厂商还应提供一些国内外第三方和官方机构的测试结果。

? 产品成熟，已商业化，已有六类系统的工程应用。

? 厂家能提供全线的六类产品，可供用户多样性选择，适应用户任何安装方法和配置要求。 ? 用户也可要求使用现场测试仪按照国际标准对厂商提交的链路或信道进行现场测试，看能否满足六类指标。

? 厂商应提供集成商专门针对六类的安装培训，而有关集成商只有在经过该项培训后，方可参与六类项目的安装与施工(用户可要求集成商出示该类培训证书)。

电缆系统现场测试仪生产厂商福禄克公司的胡立翔表示:“用户最关心的是，在现场测试之后，如何保证系统的性能，保证(布线系统)能应付今后3~5年的发展。”这意味着，由于重新布线在很多情况下可以说是不可能的，选购布线系统应着眼于未来的发展，保证构建的六类系统有足够的传输余量，从而满足未来网络的升级更新。

对六类布线产品的评估

六类标准的出台，让许多原来对六类布线有疑虑的用户和应用开发商可以放心地安装六类布线系统了。在没有标准时，厂商和系统集成商很难说服用户，自己提供的布线系统是六类的;对用户来说，很难对布线产品进行评估和辨别。而六类标准的出台，让用户、厂商、系统集成商三方面的这

个难题都得到了解决。

用户要想知道系统集成商为自己安装的六类布线系统是否真正符合六类标准，唯一的办法是进行测试。因此，测试与布线也就有了紧密的关系。布线厂家与测试仪厂家是相互促进地发展，在制定标准时，也有测试厂家的参与。

在过去的3~4年里，六类标准的草案有11个版本。从草案6开始，有了明确的测试模型，从而与五类布线的测试有了明显区别。福禄克表示，对于五类系统，要测两个标准:基本链路、信道。而六类标准采用了永久链路模型，只要跳线没问题，永久链路测过后，就不必再测信道了。

过去，不同布线厂家产品的适配器各有特色，测试厂家的工程师去测不同布线厂家的产品，需要背上一大堆插头。而在永久链路模型通过后，通用的适配器成为可能。过去用户要选测布线产品，只能是由不同厂家现场部署链路，现场测试。而且各个厂家各有自己的厂标，缺少一个统一的规范来比较，而现在测试仪有了统一的规范。过去布线厂家和测试厂家把标准的草案预置在产品中，现在则有了明确的标准来评估。在同一个标准下，用同一个测试仪可以测试不同布线厂家的产品，这使得测试真正有了横向比较的意义。

在标准出来之前，不同厂家六类系统的线缆、接插件组合起来，可能会不匹配;也就是说，六类系统的兼容性、开放性比不上五类系统。标准的出台解决了这个问题。需要指出

的是，同一厂家的产品配合使用，可能能使整个系统的性能更为优化，但实践中往往是不同厂家的产品配合使用，因此兼容性是很重要的。

施工质量是关键因素

谈到布线问题时，人们关注的往往是产品、标准等因素，对施工问题不够重视。但中国工程建设标准化协会通信委员会副主任委员业治琦先生指出:“施工不行，再好的线也白搭。

所以，要在施工之前就做好培训。否则，(线的)结构一损伤，六类(线)就当五类(线)用了。”

正因如此，西蒙在上海开办了专门针对六类布线施工的培训。培训对象不仅是西蒙的代理商，还包括其他施工队。接下来，西蒙可能会在清华开设此类培训。彭浩从经验中总结说:“国内上马六类项目的，几乎没有一次施工就能100%通过的，至少会有3%的故障点。然后再不断地整改、测试，反复几次之后才能完成全部合格的布线系统。”

彭浩指出，测试不能通过主要是两种故障:回波损耗和串扰。其中，回波损耗占70%，串扰占30%。对于串扰，还可以重新打线。而回波损耗意味着线已经有物理损伤，只能换线。松动、变形、应力等因素都可能造成回波损耗(例如一脚踩在线上)，六类线缆里的十字骨架就是用来固定线芯之间的相对位置的。

解决跳线问题

中国工程建设标准化协会副主任委员王炳南先生指出:“国内布线有一个很典型的坏习惯，就是跳线不采用原厂产品，而代之以自己用下脚料做跳线。对施工队来说，这样确实节省了成本，而且许多用户也有意无意地放纵了这种行为”。由于100兆系统在使用中经常只用到10兆，1000兆系统经常只用到100兆，这种行为产生的后果在一般情形下测不出来。但是，一旦系统满负荷工作，问题就暴露无遗了。

但在六类标准里，这个跳线问题得到了解决。这是因为六类标准里有关于跳线的严格规范，用户/施工队没法再自己做跳线了，只能使用原厂产品。彭浩认为，其原因是:

1、如果用五类线的水晶头(RJ45头)配上六类的线缆来做跳线，则无法通过测试。

2、现在谁也做不出单独的六类RJ45头，没法自己做跳线。

3、即使有了单独的六类RJ45头，但六类的接头与线缆是热塑成型的，不再是五类的压接方式，8根线芯不是分布在一个平面上，还是没法自己做。

六类系统面临的困扰

六类系统面临着两个问题。一个是屏蔽性问题。场强的泄漏对系统性能的影响是不言而喻的，但目前对屏蔽性的测试还很成问题。这是因为，一般的测试测的只是铜线的连通性，就算线缆已经受损，只要线本身还连着一部分，也能通过连

通性测试，而此时场强显然已经泄漏。虽然可以用场强仪测有无场强泄漏，但对于已经布到了建筑物里的线缆，这个办法就行不通了。

另一个困扰是网络设备还未跟上六类的步伐。前面说过，六类布线带来的大好处是简化了网络设备的设计，使之成本下降，但有此设计的网络设备还不多。TIA已经在去年6月通过了支持六类的1000Base-Tx的标准(物理层标准)，命名为TIA854，但IEEE还未正式通过此标准。在目前的市场上，3Com、思科、极进网络等厂商有支持1000Base-Tx

的网络产品。六类国标亟需出台

篇二:1000M,以太网交换机,标准

Q/YAD XXXXXX技术有限公司企业标准

Q/YAD029—2011

KJJ175(B)矿用本安型网络交换机

2011—10—18发布 2011—11—01实施

XX电子技术有限公司发布

前言

本标准由XXXX电子技术有限公司提出。本标准由XXXX电子技术有限公司起草。本标准起草人: 本标准为首次发布。

KJJ175(B)矿用本安型网络交换机

1 范围

本标准规定了KJJ175(B)矿用本安型网络交换机的型号、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。

本标准适用于本公司生产的KJJ175(B)矿用本安型网络交换机(以下简称交换机)。 2规范性引用文件

下列文件中的条款，通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件其最新版本适用于本标准。

GB/T 191,2008 包装储运图示标志

GB/T10111,2008 随机数的产生及其在产品质量抽样检验中的应用程序 GB 3836.1,2010 爆炸性气体环境用电气设备第1部分: 通用要求 GB 3836.4,2010 爆炸性气体环境用电气设备第4部分: 本安型“i” GB 4208—2008 外壳防护等级(IP代码)

GB/T2423.1,2001电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验 A:低温 GB/T2423.2,2001电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验 B:高温 GB/T2423.4,2008电工电子产品基本环境试验第2部分:试验方法试验Db:交变

湿热(12h+12h循环)

GB/T2423.5,1995电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ea和导则:冲击 GB/T2423.10,2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦) GB/T 9969-2008 工业产品使用说明书 AQ 1043—2007矿用产品安全标志标识

MT 209—1990 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通过技术要求 MT 210—1990 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法 MT 211—1990 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品质量检验规则 MT 286 煤矿通信、自动化产品型号编制方法和管理办法 MT/T 1081—2008 矿用网络交换机

YD/T 1141-2007 以太网交换机测试方法 3产品分类 3.1防爆型式

矿用本质安全型，防爆标志“ExibI”。 3.2 型号及及含义

按照MT286的规定如下:

JJ 175(B)

登记序号交换机

监测、控制系统矿用设备

(产品类型代号)

4技术要求 4.1一般要求

交换机应符合本标准要求,并按照规定程序批准的图样及

技术文件制造。

交换机应采用本质安全型防爆结构，并应符合GB3836.1-2010和GB3836.4-2010的有关规定。 4.2环境要求

4.2.1交换机在下列环境条件中应能正常工作:

a) 温度:0,40?; b) 湿度:不大于 95%; c) 大气压力:(80,116)kPa; d) 无显著振动和冲击的场合;

e) 煤矿井下有爆炸性混合物，但无破坏绝缘的腐蚀性气体的场合。

4.2.2交换机能承受的贮运条件:

a) 高温:+60?; b) 低温:-40?; c) 湿度:不大于95%; d) 振动:加速度50m/s2; e) 冲击:峰值加速度500m/s2。 4.3电气性能 4.3.1主要技术指标

a) 电口供电:额定工作电压DC9,18V; b) 光口供电:额定工作电压DC9,18V; c) 采用KDW660/12矿用隔爆兼本安稳压电源供电;

d)交换机符合IEEE802.1、IEEE802.2、IEEE802.3协议，具有10个RJ45电口、4个

百兆以太网光纤接口、3个千兆以太网光纤接口，每个千兆端口均支持SFP光口模块，支持 802.1Q的VLAN，支持步长最小为64k的端口限速，背板带宽是8.(来自:www.xLtKwj.coM 小龙文档网:千兆以太网协议标

准)8G，支持8K条目的MAC地址表;

e) 传输距离:电口端双绞线传输距离不小于100m;

1000M光口端传输距离不小于40Km;

f) 交换机具有CANbus、RS485工业现场总线接口; g)主干线传输速率为1000Mbps

h)最大网络重构自愈时间小于等于20 ms; i)设备吞吐量:千兆口为1.44Mpps

j) 诊断功能:继电器掉电报警、数据流量统计表、Log日志等; k) 断电后具有备用电源，可持续供电2h; 4.3.2交换机功能

a) 交换机支持星型、链型、单环、环间单路耦合、环间双路耦合、相切环耦合等网络拓扑结构;

b)交换机具有初始化参数设置和掉电保护功能.初始化参数可通过网络或编程接口输

入和修改。

c) 交换机网管支持虚拟局域网( VLAN)标准以控制网段流量，提高网络性能、安

全性和可管理性。

d) 交换机具有自诊断和故障指示功能。

篇三:千兆以太网技术优势

1.千兆以太网技术优势

在局域网中为了维持直径为200米的最大碰撞区域，最

小CSMA/CD载波时间,以太网时间片已从目前的512比特扩展到512字节(4096比特)，最小信息包大小仍为64字节。载波扩展特性在不修改最小包尺寸的条件下解决了CSMA/CD固有的时序问题。虽然这些改变可能会影响到小信息包的性能，然而这种影响已经被CSM/CD算法中称作信息包突发传送的特性所抵消。千兆位以太网最大的优点在于它对现有以太网的兼容性。

同100M位以太网一样,千兆位以太网使用与10M位以太网相同的帧格式和帧大小,以及相同的CSMA/CD协议。这意味着广大的以太网用户可以对现有以太网进行平滑的、无需中断的升级,而且无需增加附加的协议栈或中间件。同时,千兆位以太网还继承了以太网的其它优点,如可靠性较高,易于管理等。

千兆以太网相比其他技术具有大带宽的优势，并且仍具有发展空间，有关标准组织正在制定10G以太网络的技术规范和标准。同时基于以太网帧层及IP层的优先级控制机制和协议标准以及各种QoS支持技术也逐渐成熟，为实施要求更佳服务质量的应用提供了基础。伴随光纤制造和传输技术的进步，千兆位以太网的传输距离可达百公里，这使得其逐渐成为构建城域网乃至广域网络的一种技术选择。

主干采用千兆以太网的好处在于:千兆位以太网将提供10倍于快速以太网的性能并与现有的10/100 以太网标准兼

容。同时为10/100/1000 Mbps 开发的虚拟网标准 802.1Q以及优先级标准 802.1p 都已推广，千兆网已成为构成网络主干的主流技术。

1998 年六月已制定完成的第一个千兆位以太网标准 802.3 以使用光纤线缆和短程铜线线缆的全双工链接为对象。针对半双工和远程铜线线缆的标准 802.3ab 于 1999 年内出台。

千兆位以太网将提供完美无缺的迁移途径，充分保护在现有网络基础设施上的投资。千兆位以太网将保留802.3和以太网帧格式以及 802.3 受管理的对象规格，从而将使企业能够在升级至千兆性能的同时，保留现有的线缆、操作系统、协议、桌面应用程序和网络管理战略与工具。

千兆位以太网相对于原有的快速以太网、FDDI、ATM等主干网解决方案，提供了另一条改善交换机与交换机之间骨干连接和交换机与服务器之间连接的可靠、经济的途径。网络设计人员将能够建立有效使用高速、任务关键的应用程序和文件备份的高速基础设施。网络管理人员将为用户提供对Internet、Intranet、城域网与广域网的更快速的访问。

千兆位产品提供商，具有完整的千兆以太网产品线，可契合用户需求提供完整的解决方案。从核心的网络主干交换机到边缘的客户机服务器千兆接入，有针对用户需求设计的高性能的产品。千兆以太网交换机的部署，是一个非常引人

注目的技术。目前,许多厂商的交换机把第2层交换和第3层交换融于一体，不论交换还是路由,都能提供至少1000万pps的转发速率，甚至有的产品还可达到2000万pps。这些高性能的特点对于Intranet来讲已显得非常重要，因为传统的局域网流量80/20自然法则(即80%的流量在本地工作组网络内和20%的流量流向骨干网)已经过时。

千兆以太网高速的多层数据包转发能力是千兆以太网技术能提供最好的性能价格比的有力例证。不仅如此，千兆以太网技术对于降低网络的长期拥有成本也是大有裨益的。

2.千兆网交换技术

从1996年底开始，有些公司陆续推出集成了第2层交换和第3层路由的交换机产品,这种技术称之为“多层交换(multilayer switching)”。它为第2层交换技术增加了路由层服务，支持有选择的广播和组播抑制，支持VLAN及VLAN之间的数据包转发和防火墙功能，全面支持TCP/IP和IPX路由。

经过将近4年时间的发展，这些功能不断地得到了完善和加强,使得多层交换机比传统的路由器的性能价格比高出8至16倍。而新一代多层交换机以千兆以太交换技术为核心, 可以提供更加吸引人的性能价格比，是部门级网络和数据中心网络中替代传统路由器的最理想的可以提供多层交换的交换机。同时,其直接传输距离目前已达到130公里，完全可

以实现以千兆以太网为骨干的大的企业局域网，骨干传输速率为2Gbps(全双工模式)。

推动技术发展的主要因素推动高速多层交换技术发展的最大因素是采用廉价的10/100M自适应网卡的Internet和Intranet的大量部署。目前的网络已经离传统的c/s计算模式的层次结构越来越远，传统的c/s模式的80/20流量法则已成为过去。在网络设计方面, 传统的路由器加Hub或第2层交换机的网络部署模式也将变成历史。

另外，Intranet支持更加复杂的和对带宽敏感的各种多媒体数据流,如数据、文件、图片、动画、声音和视频等。一个Intranet最终用户对带宽的要求至少要比非Intranet 用户多50%,100%。同时,宽带接入已成为发展趋势。

另一个值得注意的问题是，为用户提供快速以太网连接可以提供更多的带宽余量来处理突发的交通量，这点是10BASE-T技术无法比拟的。突发流量是IP网络应用的特点之一。廉价和高带宽使得快速以太网不论在用户端还是服务器端都得以广泛的应用。

为了在无阻塞和处理突发交通流量的能力之间取得平衡，新一代交换机平台必须提供高于用户请求连接的8,16倍速率的主干连接，而以千兆以太网为主干正好满足了用户端的快速以太网连接的服务请求。这对于充分处理突发流量非常重要。

同时，在校园网或城域网中，不管跨越几个网络层,对于随机的Intranet交通量都要求提供端到端的持续不变的高性能。为了实现这一点,在一台交换机中同时具备高性能的第2层和第3层转发能力是唯一的解决方案。

无阻塞能力和有选择的转发功能是用户的主要需求。而各种非常有效的网管工具使得网络管理员能够有效且高效地把业务策略注入转发引擎中，其性能可以通过网管软件实时监测。这将从根本上有助于用户根据公司的短期和长期业务发展需要确定和交付所需的网络服务。新一代千兆以太网交换机支持这些特点和服务，同时也支持通用的路由协议,如IP/RIP或IP/OSPF等。这也大大降低了网络设备的复杂性。

3.网络设计的目标及原则

网络系统的高性能要求核心交换机满足网络中心海量数据交换的要求，上连中心的通讯链路带宽能够满足应用对网络的性能要求。不管是企业网还是城域网、广域网，其上的信息应用正以前所未有的速度发展，新的多媒体应用及新的数据应用对带宽提出了更高的要求。以企业普遍采用Intranet网络模式来说，其 WWW 服务器，FTP服务器，Lotus Notes 群件应用服务器，Novell Server等服务器群支撑着整个企业的信息服务环境。企业各部门用户客户端应用软件，透过网络访问中心服务器，请求应用，查询数据库。

网络的负载流量主要是从边缘设备到核心的数据交换，随着企业业务的发展，网络规模的扩展，以及应用的信息交换量增加，使得企业网络通常首先在核心发生通讯瓶颈现象。改善企业园区局域网的网络数据交换性能，往往是首先扩充核心交换机的交换性能，增加边缘设备到核心的数据通讯带宽，以减轻整个网络的瓶颈，使得应用软件的性能和效率得到提高。因此在设计企业园区局域网的原则上，首先应该考虑满足网络规模所要求的核心设备数据交换处理能力，以及边缘设备到核心的链路带宽。

3.1可靠性与可用性

网络系统设计中的设备高可靠性和系统高可用性;要求核心交换机所有关键部件可以实现冗余工作，可以在线更换(插拔)，故障的恢复时间在秒级间隔内完成。多级容错设计基于单个设备高可靠性的基础之上进一步提高系统的可用性。

就企业应用来说，其通过先进的计算机、网络等信息技术，实现生产过程的自动化控制，无纸办公自动化，提高了企业的生产、管理效率和水平。支持企业应用的基础设施是企业的园区网络，它的工作状况会直接影响到企业的办公应用环境，交易、生产、开发、设计等业务环境，财务管理，部品管理等环境，信息检索、数据库查询、Internet浏览等支持企业正常运行的必要服务设施功能。网络的可靠性要求

是保障企业应用环境正常运行的首要条件，网络要求可靠性的同时，要求网络具有高可用性。网络设备的选择，尤其是核心机箱式设备，应该可以配置冗余部件，关键部件不存在单一故障点，也就是说，像交换机的电源、风扇、交换引擎、管理模块这些部件可以冗余备份，其中之一任何部件的损坏，不会影响设备的正常运行，不会影响网络的连通。提供网络设备的可靠性，容错性的另一个要求是设备损坏部件更换时，不需要停机，更换部件后不需要重新启动，也就是说部件的更换可以进行在线操作，这样可以使停机的时间降低到最小。在设计企业园区网的原则上提高网络的高可靠性、高可用性原则是至关重要的，不仅要求设备的部件冗余，同时要求网络的链路冗余，可结合物理层、链路层及第三层技术实现，以保证网络可以在任何时间、任何地点提供信息访问服务。

3.2可扩展性

网络设计的可扩展性要求，包括交换机硬件的扩展能力以及网络实施新应用的能力。核心交换机的灵活扩充性要求:核心交换机应该具备灵活的端口扩充能力，模块扩充能力，满足网络规模的扩充;同时提高性能，满足更高性能的要求。支持新应用的能力:产品具有支持新应用的技术准备，能构方便快捷地实施新应用。

3.3规模与用户

在设计网络的方案时，首先是满足现有规模的网络用户的需求，同时考虑到未来业务发展、规模的扩大，应该设计网络具有用户端口灵活的扩充能力。核心设备是整个网络的枢纽，用户端口数的扩充，需要增加配线间边缘工作组的设备，增加边缘设备的同时，要求连接核心骨干设备的端口数相应增加，因此核心设备应该可以通过增加模块来灵活地增加端口数。核心设备的机箱设计应该具备强大的背板带宽，足够多的负载插槽容量。对于交换机来说，核心交换引擎应该可以满足最大配置下，无阻塞的进行端口数据包交换，模块的扩充不影响交换性能。采用分布式交换结构是实现这一原则的最佳方案，分布式交换机结构实现了交换机的并行数据交换处理，优化了网络的性能，本地交换和全局交换相结合的分布式结构减少了核心交换引擎的压力。因此在设计大规模园区网络的原则上普遍采用分布式交换机实现灵活的模块、端口扩充能力。

3.4安全性

网络的安全性对网络设计是非常重要的，合理的网络安全控制，可以使应用环境中的信息资源得到有效的保护可以有效的控制网络的访问，灵活的实施网络的安全控制策略。在企业园区网络中，关键应用服务器、核心网络设备，只有系统管理人员才有操作、控制的权力。应用客户端只有访问共享资源的权限，网络应该能够阻止任何的非法操作。在园

区网络设备上应该可以进行基于协议、基于Mac地址、基于IP地址的包过滤控制功能。在大规模园区网络的设计上，划分虚拟子网，一方面可以有效的隔离子网内的大量广播，另一方面隔离网络子网间的通讯，控制了资源的访问权限，提高了网络的安全性。在设计园区网的原则上必须强调网络安全控制能力，使网络可以任意连接，又可以从第二层、第三层控制网络的访问。

3.5可管理性

网络的可管理性要求:网络中的任何设备均可以通过网络管理平台进行控制，网络的设备状态，故障报警等都可以通过网管平台进行监控，通过网络管理平台简化管理工作，提高网络管理的效率。

在进行网络设计时，选择先进的网络管理软件是必不可少的。网络管理软件应用于网络的设备配置，网络拓扑结构表示，网络设备的状态显示，网络设备的故障事件报警，网络流量统计分析以及计费等。网管软件的应用可以提高网络管理的效率，减轻网络管理人员的负担。网络管理的目标是实现零管理，基于策略的管理方式，网络管理是通过制定统一的策略，由管理策略服务器进行全局控制的。基于Web的网管界面，是网管软件的发展趋势，灵活的操作方式简化了管理人员的工作。在设计园区网的设备选择上，要求网络设备支持标准的网络管理协议SNMP，同时支持

RMON/RMONII协议，核心设备要求支持 RAP (远程分析端口) 协议，实施充分的网络管理功能。在设计园区网的原则上应该要求设备的可管理性，同时先进的网管软件可以支持网络维护、监控、配置等功能。

3.6协议的标准性

网络设备采用开放技术、支持标准协议:采用标准的协议保护用户的投资，提高设备的互操作性。网络设计所采用的设备要求采用主流技术、开发的标准协议，具有良好的互操作

性，能够支持同一厂家的不同系列产品，不同厂家的产品之间的无缝相互连接与通讯。在设计园区网络的原则上，发挥不同厂商产品的专用先进技术同时，必须强调考察设备的技术、协议的标准性，减少设备互连的问题，网络维护的费用，使用户的投资得到有效保护。

应当考虑选择的设备是否是可升级的，在新的标准出现以后，系统应能够升级到新的标准。因而注重产品厂商在相应产品和技术领域内的地位和参与标准化的能力。

当今世界，通信技术和计算机技术的发展日新月异。网络设计既要适应新技术发展的潮流，保证系统的先进性，也要兼顾技术上的成熟性，降低由于新技术和新产品中不成熟因素所带来的风险。

4.校园网解决方案

千兆位以太网最大的优点在于它对现有以太网的兼容性。同100M位以太网一样,千兆位以太网使用与10M位以太网相同的帧格式和帧大小,以及相同的CSMA/CD协议。这意味着广大的以太网用户可以对现有以太网进行平滑的、无需中断的升级,而且无需增加附加的协议栈或中间件。同时,千兆位以太网还继承了以太网的其它优点,如可靠性较高,易于管理等。在园区网主干网中，目前逐步占据了主要地位。

作为校园网应用的一个特点，大部分应用对延迟及带宽不太敏感，可以通过TCP/IP“慢启动”机制自动识别延迟的变化，动态地适应TCP所提供的带宽，部分应用要求实时业务传输支持，QoS服务保障。这部分应用目前所占比例很小，随着教学手段现代化进程的加快，多媒体课件制作工具的逐步普及，多媒体课件的逐步丰富，该比例预期将逐步提高。IP网络传输实时业务的主要瓶颈是路由器采用软件实现路由识别、计算和包的转发，由于路由识别、数据转发的速度慢，时延和时延抖动大，不能保证服务质量(QoS)。自1997年下半年以来，一些公司陆续推出采用硬件专用电路(ASIC)进行路由识别、计算和转发的新型线速路由交换机。这种线速路由交换机的结构与L2交换机相似，兼有L3路由器包转发功能和L2交换功能，有些厂商还在其中加入一些L4应用层功能。

在包交换的IP网上提供QoS，必须对服务进行分类，实

行分类服务(CoS)。设备生产厂商一般采用拥塞管理保证网络性能，为一些专门的业务提供所要的带宽。一种做法是采用RED(随机早期丢失)探测和智能识别流量的瞬时剧增，将其与真正的网络拥塞区别开来，以避免网络拥塞。通过从IP包头中IPv4服务分类标识(TOS)识别服务类别(802.1P)，确定该数据流的优先级，并根据某种队列优先算法以保证QoS的能力。还可使用访问控制表(ACL)定义策略，确定数据流的优先级。随着技术的进步，可以预见，高速IP网络上的QoS能力将达到FR/ATM网类似的水平。

在分析比较市场上多种L2/L3/L4线速路由交换机性能、价格、服务的基础上，选择美国朗讯(Lucent)公司的Cajun P550R路由交换机共11台，作为校园网主干交换机。其主要技术、性能指标为:

背板能力 45.76 Gbps

交换吞吐能力 22.88 Gbps

范文二：标准以太网，快速以太网，千兆以太网的区别

以太网是一种产生较早，使用相当广泛的局域网。以太网最初是由Xerox公司研制而成的，并且在1980年由DEC公司和Xerox公司共同使之规范成形。后来它被作为802.3标准为

[1]电气与电子工程师协会(IEEE)所采纳。

最开始以太网只有10Mbps的吞吐量，它所使用的是CSMA,CD(带有冲突检测的载波侦听多路访问)的访问控制方法，通常把这种最早期的10Mbps以太网称之为标准以太网。以太网主要有两种传输介质，那就是双绞线和同轴电缆。所有的以太网都遵循IEEE 802.3标准，下面列出是以太网和IEEE 802.3之间的区别以及不同IEEE 802.3物理层协议之间的区别，在这些标准中前面的数字表示传输速度，

单位是“Mbps”，最后的一个数字表示单段网线长度(基准单位是100m)，Base表示“基带”的意思，Broad代表“带宽”。它不是一种具体的网络，是一种技术规范。以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。该标准定义了在局域网(LAN)中采用的电缆类型和信号处理方法。以太网在互联设备之间以10~100Mbps的速率传送信息包，双绞线电缆10BaseT以太网由于其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的以太网技术。直扩的无线以太网可达11Mbps，许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信，开放性最好。

以太网 - 分类

一、标准以太网

开始以太网只有10Mbps的吞吐量，使用的是CSMA,CD(带有碰撞检测的载波侦听多路访问)的访问控制方法，这种早期的10Mbps以太网称之为标准以太网。以太网主要有两种传输介质，那就是双绞线和同轴电缆。所有的以太网都遵循IEEE802.3标准，下面列出是IEEE802.3的一些以太网络标准，在这些标准中前面的数字表示传输速度，单位是“Mbps”，最后的一个数字表示单段网线长度(基准单位是100m)，Base表示“基带”的意思，Broad代表“带宽”。

?10Base,5使用粗同轴电缆，最大网段长度为500m，基带传输方法; ?10Base,2使用细同轴电缆，最大网段长度为185m，基带传输方法; ?10Base,T使用双绞线电缆，最大网段长度为100m;

?1Base,5使用双绞线电缆，最大网段长度为500m，传输速度为1Mbps; ?10Broad,36使用同轴电缆(RG,59,UCATV)，最大网段长度为3600m，是一种宽带传输方式;

?10Base,F使用光纤传输介质，传输速率为10Mbps;

二、快速以太网

随着网络的发展，传统标准的以太网技术已难以满足日益增长的网络数据流量速度需求。在1993年10月以前，对于要求10Mbps以上数据流量的LAN应用，只有光纤分布式

以太网

数据接口(FDDI)可供选择，但它是一种价格非常昂贵的、基于100Mpbs光缆的LAN。1993年10月，GrandJunction公司推出了世界上第一台快速以太网集线器Fastch10,100和网络接口卡FastNIC100，快速以太网技术正式得以应用。随后Intel、SynOptics、3COM、BayNetworks等公司亦相继推出自己的快速以太网装置。与此同时，IEEE802工程组亦对100Mbps以太网的各种标准，如100BASE,TX、100BASE,T4、MII、中继器、全双工等标准进行了研究。1995年3月IEEE宣布了IEEE802.3u100BASE,T快速以太网标准(FastEthernet)，就这样开始了快速以太网的时代。

快速以太网与原来在100Mbps带宽下工作的FDDI相比它具有许多的优点，最主要体现在快速以太网技术可以有效的保障用户在布线基础实施上的投资，它支持3、4、5类双绞线以及光纤的连接，能有效的利用现有的设施。快速以太网的不足其实也是以太网技术的不足，那就是快速以太网仍是基于CSMA,CD技术，当网络负载较重时，会造成效率的降低，当然这可以使用交换技术来弥补。100Mbps快速以太网标准又分为:100BASE,TX、100BASE,FX、100BASE,T4三个子类。

?100BASE,TX:是一种使用5类数据级无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。它使用两对双绞线，一对用于发送，一对用于接收数据。在传输中使用4B,5B编码方式，信号频率为125MHz。符合EIA586的5类布线标准和IBM的SPT1类布线标准。使用同10BASE,T相同的RJ,45连接器。它的最大网段长度为100米。它支持全双工的数据传输。

?100BASE,FX:是一种使用光缆的快速以太网技术，可使用单模和多模光纤(62.5和125um)多模光纤连接的最大距离为550米。单模光纤连接的最大距离为3000米。在传输中使用4B,5B编码方式，信号频率为125MHz。它使用MIC,FDDI连接器、ST连接器或SC连接器。它的最大网段长度为150m、412m、2000m或更长至10公里，这与所使用的光纤类型和工作模式有关，它支持全双工的数据传输。100BASE,FX特别适合于有电气干扰的环境、较大距离连接、或高保密环境等情况下的适用。

?100BASE,T4:是一种可使用3、4、5类无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。

100Base-T4使用4对双绞线，其中的三对用于在33MHz的频率上传输数据，每一对均工作于半双工模式。第四对用于CSMA/CD冲突检测。在传输中使用8B,6T编码方式，信号频率为25MHz，符合EIA586结构化布线标准。它使用与10BASE,T相同的RJ,45连接器，最大网段长度为100米。

三、千兆以太网

千兆以太网技术作为最新的高速以太网技术，给用户带来了提高核心网络的有效解决方案，这种解决方案的最大优点是继承了传统以太技术价格便宜的优点。千兆技术仍然是以太技术，它采用了与10M以太网相同的帧格式、帧结构、网络协议、全/半双工工作方式、流控模式以及布线系统。由于该技术不改变传统以太网的桌面应用、操作系统，因此可与10M或100M的以太网很好地配合工作。

以太网

升级到千兆以太网不必改变网络应用程序、网管部件和网络操作系统，能够最大程度地投资保护。为了能够侦测到64Bytes资料框的碰撞，GigabitEthernet所支持的距离更短。GigabitEthernet支持的网络类型，如下表所示:

传输介质距离

1000Base,CXCopperSTP25m

1000Base,TCopperCat5UTP100m

1000Base,SXMulti-modeFiber500m

1000Base,LXSingle-modeFiber3000m

千兆以太网技术有两个标准:IEEE802.3z和IEEE802.3ab。IEEE802.3z制定了光纤和短程铜线连接方案的标准。IEEE802.3ab制定了五类双绞线上较长距离连接方案的标准。 1.IEEE802.3z

IEEE802.3z工作组负责制定光纤(单模或多模)和同轴电缆的全双工链路标准。IEEE802.3z定义了基于光纤和短距离铜缆的1000Base-X，采用8B/10B编码技术，信道传输速度为1.25Gbit/s，去耦后实现1000Mbit/s传输速度。IEEE802.3z具有下列千兆以太网标准:

?1000Base-SX只支持多模光纤，可以采用直径为62.5um或50um的多模光纤，工作波长为770-860nm，传输距离为220-550m。

?1000Base-LX多模光纤:可以采用直径为62.5um或50um的多模光纤，工作波长范围为1270-1355nm，传输距离为550m。

单模光纤:可以支持直径为9um或10um的单模光纤，工作波长范围为1270-1355nm，传输距离为5km左右。

?1000Base-CX采用150欧屏蔽双绞线(STP)，传输距离为25m。

2.IEEE802.3ab

IEEE802.3ab工作组负责制定基于UTP的半双工链路的千兆以太网标准，产生IEEE802.3ab标准及协议。IEEE802.3ab定义基于5类UTP的1000Base-T标准，其目的是在5类UTP上以1000Mbit/s速率传输100m。IEEE802.3ab标准的意义主要有两点: (1)保护用户在5类UTP布线系统上的投资。

(2)1000Base-T是100Base-T自然扩展，与10Base-T、100Base-T完全兼容。不过，在5类UTP上达到1000Mbit/s的传输速率需要解决5类UTP的串扰和衰减问题，因此，使IEEE802.3ab工作组的开发任务要比IEEE802.3z复杂些

四、万兆以太网

万兆以太网规范包含在IEEE802.3标准的补充标准IEEE802.3ae中，它扩展了IEEE802.3协议和MAC规范使其支持10Gb/s的传输速率。除此之外，通过WAN界面子层(WIS:WANinterfacesublayer)，10千兆位以太网也能被调整为较低的传输速率，如9.584640Gb/s(OC-192)，这就允许10千兆位以太网设备与同步光纤网络(SONET)STS-192c传输格式相兼容。

?10GBASE-SR和10GBASE-SW主要支持短波(850nm)多模光纤(MMF)，光纤距离为2m到300m。

10GBASE-SR主要支持“暗光纤”(darkfiber)，暗光纤是指没有光传播并且不与任何设备连接的光纤。

10GBASE-SW主要用于连接SONET设备，它应用于远程数据通信。

?10GBASE-LR和10GBASE-LW主要支持长波(1310nm)单模光纤(SMF)，光纤距离为2m到10km(约32808英尺)。

10GBASE-LW主要用来连接SONET设备时，

10GBASE-LR则用来支持“暗光纤”(darkfiber)。

?10GBASE-ER和10GBASE-EW主要支持超长波(1550nm)单模光纤(SMF)，光纤距离为2m到40km(约131233英尺)。

10GBASE-EW主要用来连接SONET设备，

10GBASE-ER则用来支持“暗光纤”(darkfiber)。

?10GBASE-LX4采用波分复用技术，在单对光缆上以四倍光波长发送信号。系统运行在13

10nm的多模或单模暗光纤方式下。该系统的设计目标是针对于2m到300m的多模光纤模式或2m到10km的单模光纤模式。

以太网 - 连接方式

拓扑结构

总线型:所需的电缆较少、价格便宜、管理成本高，不易隔离故障点、采用共享的访问机制，易造成网络拥塞。早期以太网多使用总线型的拓扑结构，采用同轴缆作为传输介质，连接简单，通常在小规模的网络中不需要专用的网络设备，但由于它存在的固有缺陷，已经逐渐被以集线器和交换机为核心的星型网络所代替。

星型:管理方便、容易扩展、需要专用的网络设备作为网络的核心节点、需要更多的网线、对核心设的可靠性要求高。采用专用的网络设备(如集线器或交换机)作为核心节点，通过双绞线将局域网中的各台主机连接到核心节点上，这就形成了星型结构。星型网络虽然需要的线缆比总线型多，但布线和连接器比总线型的要便宜。此外，星型拓扑可以通过级联的方式很方便的将网络扩展到很大的规模，因此得到了广泛的应用，被绝大部分的以太网所采用。传输介质

以太网可以采用多种连接介质，包括同轴缆、双绞线和光纤等。其中双绞线多用于从主机到集线器或交换机的连接，而光纤则主要用于交换机间的级联和交换机到路由器间的点到点链路上。同轴缆作为早期的主要连接介质已经逐渐趋于淘汰。

以太网 - 接口工作模式

以太网卡可以工作在两种模式下:半双工和全双工。

半双工:半双工传输模式实现以太网载波监听多路访问冲突检测。传统的共享LAN是在半双工下工作的，在同一时间只能传输单一方向的数据。当两个方向的数据同时传输时，就会产生冲突，这会降低以太网的效率。

全双工:全双工传输是采用点对点连接，这种安排没有冲突，

以太网

因为它们使用双绞线中两个独立的线路，这等于没有安装新的介质就提高了带宽。例如在上例的车站间又加了一条并行的铁轨，同时可有两列火车双向通行。在双全工模式下，冲突检测电路不可用，因此每个双全工连接只用一个端口，用于点对点连接。标准以太网的传输效率可达到50,,60,的带宽，双全工在两个方向上都提供100,的效率。以太网的工作原理

以太网采用带冲突检测的载波帧听多路访问(CSMA/CD)机制。以太网中节点都可以看到在网络中发送的所有信息，因此，我们说以太网是一种广播网络。

以太网的工作过程如下:

当以太网中的一台主机要传输数据时，它将按如下步骤进行:

1、帧听信道上收否有信号在传输。如果有的话，表明信道处于忙状态，就继续帧听，直到信道空闲为止。

2、若没有帧听到任何信号，就传输数据

3、传输的时候继续帧听，如发现冲突则执行退避算法，随机等待一段时间后，重新执行步骤1(当冲突发生时，涉及冲突的计算机会发送会返回到帧听信道状态。注意:每台计算机一次只允许发送一个包，一个拥塞序列，以警告所有的节点) 4、若未发现冲突则发送成功，计算机所有计算机在试图再一次发送数据之前，必须在最近一次发送后等待9.6微秒(以10Mbps运行)。

帧结构

以太网的帧是数据链路层的封装，网络层的数据包被加上帧头和帧尾成为可以被数据链路层识别的数据帧(成帧)。虽然帧头和帧尾所用的字节数是固定不变的，但依被封装的数据包大小的不同，以太网的长度也在变化，其范围是64,1518字节(不算8字节的前导字)。冲突/冲突域

冲突(Collision):在以太网中，当两个数据帧同时被发到物理传输介质上，并完全或部分重叠时，就发生了数据冲突。当冲突发生时，物理网段上的数据都不再有效。冲突域:在同一个冲突域中的每一个节点都能收到所有被发送的帧。

影响冲突产生的因素:冲突是影响以太网性能的重要因素，由于冲突的存在使得传统的以太网在负载超过40,时，效率将明显下降。产生冲突的原因有很多，如同一冲突域中节点的数量越多，产生冲突的可能性就越大。此外，诸如数据分组的长度(以太网的最大帧长度为1518字节)、网络的直径等因素也会影响冲突的产生。因此，当以太网的规模增大时，就必须采取措施来控制冲突的扩散。通常的办法是使用网桥和交换机将网络分段，将一个大的冲突域划分为若干小冲突域。

广播/广播域

广播:在网络传输中，向所有连通的节点发送消息称为广播。

广播域:网络中能接收任何一设备发出的广播帧的所有设备的集合。

广播和广播域的区别:广播网络指网络中所有的节点都可以收到传输的数据帧，不管该帧是否是发给这些节点。非目的节点的主机虽然收到该数据帧但不做处理。

广播是指由广播帧构成的数据流量，这些广播帧以广播地址(地址的每一位都为“1”)为目的地址，告之网络中所有的计算机接收此帧并处理它。

以太网 - 共享式以太网

共享式以太网的典型代表是使用10Base2/10Base5的总线型网络和以集线器(集线器)为核心的星型网络。在使用集线器的以太网中，集线器将很多以太网设备集中到

以太网一台中心设备上，这些设备都连接到集线器中的同一物理总线结构中。从本质上讲，以集线器为核心的以太网同原先的总线型以太网无根本区别。

集线器的工作原理:

集线器并不处理或检查其上的通信量，仅通过将一个端口接收的信号重复分发给其他端口来扩展物理介质。所有连接到集线器的设备共享同一介质，其结果是它们也共享同一冲突域、广播和带宽。因此集线器和它所连接的设备组成了一个单一的冲突域。如果一个节点发出一个广播信息，集线器会将这个广播传播给所有同它相连的节点，因此它也是一个单一的广播域。

集线器的工作特点:

集线器多用于小规模的以太网，由于集线器一般使用外接电源(有源)，对其接收的信号有放大处理。在某些场合，集线器也被称为“多端口中继器”。

集线器同中继器一样都是工作在物理层的网络设备。

共享式以太网存在的弊端:由于所有的节点都接在同一冲突域中，不管一个帧从哪里来或到哪里去，所有的节点都能接受到这个帧。随着节点的增加，大量的冲突将导致网络性能急剧下降。而且集线器同时只能传输一个数据帧，这意味着集线器所有端口都要共享同一带宽。以太网 - 交换式以太网

交换式结构:

在交换式以太网中，交换机根据收到的数据帧中的MAC地址决定数据帧应发向交换机的哪个端口。因为端口间的帧传输彼此屏蔽，因此节点就不担心自己发送的帧在通过交换

以太网机时是否会与其他节点发送的帧产生冲突。

为什么要用交换式网络替代共享式网络:

?减少冲突:交换机将冲突隔绝在每一个端口(每个端口都是一个冲突域)，避免了冲突的扩散。

?提升带宽:接入交换机的每个节点都可以使用全部的带宽，而不是各个节点共享带宽。以太网交换机

交换机的工作原理:

?交换机根据收到数据帧中的源MAC地址建立该地址同交换机端口的映射，并将其写入MAC地址表中。

?交换机将数据帧中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表进行比较，以决定由哪个端口进行转发。

?如数据帧中的目的MAC地址不在MAC地址表中，则向所有端口转发。这一过程称之为泛洪(flood)。

?广播帧和组播帧向所有的端口转发。

交换机的三个主要功能:

?学习:以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址，并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中。

?转发/过滤:当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时，它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口(如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口)。 ?消除回路:当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生，同时允许存在后备路径。

交换机的工作特性:

?交换机的每一个端口所连接的网段都是一个独立的冲突域。

?交换机所连接的设备仍然在同一个广播域内，也就是说，交换机不隔绝广播(唯一的例外是在配有VLAN的环境中)。

?交换机依据帧头的信息进行转发，因此说交换机是工作在数据链路层的网络设备

交换机的分类:

依照交换机处理帧的不同的操作模式，主要可分为两类。

存储转发:交换机在转发之前必须接收整个帧，并进行检错，如无错误再将这一帧发向目的地址。帧通过交换机的转发时延随帧长度的不同而变化。

直通式:交换机只要检查到帧头中所包含的目的地址就立即转发该帧，而无需等待帧全部的被接收，也不进行错误校验。由于以太网帧头的长度总是固定的，因此帧通过交换机的转发时延也保持不变。

注意:

直通式的转发速度大大快于存储转发模式，但可靠性要差一些，因为可能转发冲突帧或带CRC错误的帧。

生成树协议

消除回路:

在由交换机构成的交换网络中通常设计有冗余链路和设备。这种设计的目的是防止一个点的失败导致整个网络功能的丢失。虽然冗余设计可能消除的单点失败问题，但也导致了交换回路的产生，它会导致以下问题。

?广播风暴

?同一帧的多份拷贝

?不稳定的MAC地址表

因此，在交换网络中必须有一个机制来阻止回路，而生成树协议(SpanningTreeProtocol)的作用正在于此。

以太网 - 生成树的工作原理

生成树协议的国际标准是IEEE802.1b。运行生成树算法的网桥/交换机在规定的间隔(默认2秒)内通过网桥协议数据单元(BPDU)的组播帧与其他交换机交换配置信息，其工作的过程如下:

?通过比较网桥优先级选取根网桥(给定广播域内只有一个根网桥)。

?其余的非根网桥只有一个通向根交换机的端口称为根端口。

?每个网段只有一个转发端口。

?根交换机所有的连接端口均为转发端口。

注意:生成树协议在交换机上一般是默认开启的，

以太网不经人工干预即可正常工作。但这种自动生成的方案可能导致数据传输的路径并非最优化。因此，可以通过人工设置网桥优先级的方法影响生成树的生成结果。

生成树的状态:

运行生成树协议的交换机上的端口，总是处于下面四个状态中的一个。在正常操作期间，端口处于转发或阻塞状态。当设备识别网络拓扑结构变化时，交换机自动进行状态转换，在这期间端口暂时处于监听和学习状态。

阻塞:所有端口以阻塞状态启动以防止回路。由生成树确定哪个端口转换到转发状态，处于阻塞状态的端口不转发数据但可接受BPDU。

监听:不转发，检测BPDU，(临时状态)。

学习:不转发，学习MAC地址表(临时状态)。

转发:端口能转送和接受数据。

小知识:实际上，在真正使用交换机时还可能出现一种特殊的端口状态,Disable状态。这是由于端口故障或由于错误的交换机配置而导致数据冲突造成的死锁状态。如果并非是端口故障的原因，我们可以通过交换机重启来解决这一问题。

生成树的重计算:

当网络的拓扑结构发生改变时，生成树协议重新计算，以生成新的生成树结构。当所有交换机的端口状态变为转发或阻塞时，意味着重新计算完毕。这种状态称为会聚(Convergence)。注意:在网络拓扑结构改变期间，设备直到生成树会聚才能进行通信，这可能会对某些应用产生影响，因此一般认为可以使生成树运行良好的交换网络，不应该超过七层。此外可以通过一些特殊的交换机技术加快会聚的时间。

网桥

网桥概述:

依据帧地址进行转发的二层网络设备，可将数个局域网网段连接在一起。网桥可连接相同介质的网段也可访问不同介质的网段。网桥的主要作用是分割和减少冲突。它的工作原理同交换机类似，也是通过MAC地址表进行转发。因此，网桥同交换机没有本质的区别。在某些情况下，我们可以认为网桥就是交换机。

路由器的简单介绍

什么是路由器:

路由器是使用一种或者更多度量因素的网络设备，它决定网络通信能够通过的最佳路径。路由器依据网络层信息将数据包从一个网络前向转发到另一个网络。

路由器的功能:

?隔绝广播，划分广播域

?通过路由选择算法决定最优路径

?转发基于三层目的地址的数据包

?其他功能

虚拟局域网VLAN

网桥/交换机的本质和功能是通过将网络分割成多个冲突域提供增强的网络服务，然而网桥/交换机仍是一个广播域，一个广播数据包可被网桥/交换机转发至全网。虽然OSI模型的第三层的路由器提供了广播域分段，但交换机也提供了一种称为VLAN的广播域分段方法。什么是VLAN:

一个VLAN是跨越多个物理LAN网段的逻辑广播域，人们设计VLAN来为工作站提供独立的广播域，这些工作站是依据其功能、项目组或应用而不顾其用户的物理位置而逻辑分段的。一个VLAN,一个广播域,逻辑网段

VLAN的优点和安装特性:

VLAN的优点:

?安全性。一个VLAN里的广播帧不会扩散到其他VLAN中。

?网络分段。将物理网段按需要划分成几个逻辑网段

?灵活性。可将交换端口和连接用户逻辑的分成利益团体，例如以同一部门的工作人员，项目小组等多种用户组来分段。

典型VLAN的安装特性:

?每一个逻辑网段像一个独立物理网段

?VLAN能跨越多个交换机

?由主干(Trunk)为多个VLAN运载通信量

VLAN如何操作:

?配置在交换机上的每一个VLAN都能执行地址学习、转发/过滤和消除回路机制，就像一个独立的物理网桥一样。VLAN可能包括几个端口

?交换机通过将数据转发到与发起端口同一VLAN的目的端口实现VLAN。 ?通常一个端口只运载它所属VLAN的通信量。

VLAN的成员模式:

静态:分配给VLAN的端口由管理员静态(人工)配置。

动态:动态VLAN可基于MAC地址、IP地址等识别其成员资格。当使用MAC地址时，通常的方式是用VLAN成员资格策略服务器(VMPS)支持动态VLAN。VMPS包括一个映射MAC地址到VLAN分配的数据库。当一个帧到达动态端口时，交换机根据帧的源地址查询VMPS，获取相应的VLAN分配。

注意:虽然VLAN是在交换机上划分的，但交换机是二层网络设备，单一的有交换机构成

的网络无法进行VLAN间通信的，解决这一问题的方法是使用三层的网络设备-路由器。路由器可以转发不同VLAN间的数据包，就像它连接了几个真实的物理网段一样。这时我们称之为VLAN间路由。

高速以太网

快速以太网:

快速以太网(FastEthernet)也就是我们常说的百兆以太网，它在保持帧格式、MAC(介质存取控制)机制和MTU(最大传送单元)质量的前提下，其速率比10Base,T的以太网增加了10倍。二者之间的相似性使得10Base,T以太网现有的应用程序和网络管理工具能够在快速以太网上使用。快速以太网是基于扩充的IEEE802.3标准。

千兆以太网:

千兆位以太网是一种新型高速局域网，它可以提供1Gbps的通信带宽，采用和传统10M、100M以太网同样的CSMA/CD协议、帧格式和帧长，因此可以实现在原有低速以太网基础上平滑、连续性的网络升级。只用于PointtoPoint，连接介质以光纤为主，最大传输距离已达到70km，可用于MAN的建设。

由于千兆以太网采用了与传统以太网、快速以太网完全兼容的技术规范，因此千兆以太网除了继承传统以太局域网的优点外，还具有升级平滑、实施容易、性价比高和易管理等优点。千兆以太网技术适用于大中规模(几百至上千台电脑的网络)的园区网主干，从而实现千兆主干、百兆交换(或共享)到桌面的主流网络应用模式。

以太网 - 技术总结

千兆以太网的优势是同旧系统的兼容性好，价格相对便宜。在这也是千兆以太网在同ATM的竞争中获胜的主要原因。当今居于主导地位的局域网技术,以太网。以太网是建立在

以太网

CSMA/CD机制上的广播型网络。冲突的产生是限制以太网性能的重要因素，早期的以太网设备如集线器是物理层设备，不能隔绝冲突扩散，限制了网络性能的提高。而交换机(网桥)做为一种能隔绝冲突的二层网络设备，极大的提高了以太网的性能。正逐渐替代集线器成为主流的以太网设备。然而交换机(网桥)对网络中的广播数据流量则不做任何限制，这也影响了网络的性能。通过在交换机上划分VLAN和采用三层的网络设备,路由器解决了这一问题。以太网做为一种原理简单，便于实现同时又价格低廉的局域网技术已经成为业界的主流。而更高性能的快速以太网和千兆以太网的出现更使其成为最有前途的网络技术。以太网 - 历程

(1)1976年，施乐(Xerox)公司设计了第一个局域网系统，命名为Ethernet，带宽为2.94Mbps

(2)1980年，DEC、Intel和Xerox联合发表了Ethernet Version 2规范，将带宽提高到了10Mbps，并正式投入商业市场

(3)1982年12月，IEEE通过了802.3 CSMA/CD规范

(4)1990年，推出交换以太网技术

(5)1993年，推出全双工以太网技术

(6)1995年3月，通过了802.3u，即100Mbps的以太网

(7)1998年6月，通过了802.3z，进入千兆以太网时代

(8)2002年，通过了802.3ae，即10Gbps的以太网

[1](9)2007年，提出了802.3ba，目标40Gbps,100Gbps

范文三：基于FPGA的千兆以太网协议分析技术_王安意

电子质量 (2011第 11期 )

基于 FPGA 的千兆以太网协议分析技术

The Analyzable Technology of Gigabit Ethernet Protocol Based on FPGA

王安意 (中国电子科技集团公司第四十一研究所 , 安徽蚌埠 233006)

Wang An-yi(The41st Research Institute of CETC,Anhui Bengbu 233006)

摘要:该文主要阐述在 FPGA(Field-Programmable Gate Array) 内千兆以太网协议数据流帧的生成、编码、组帧、解帧及协议帧分析, 详细地阐述了 BCM 5421和 FPGA 组合的硬件设计技术、协议发生的 FPGA 设计技术、

协议解码、过滤、性能分析的 FPGA 设计技术等关键技术的实现途径。关键词:千兆以太网; FPGA(Field-Programmable Gate Array) ; TCP/IP中图分类号:TP393.11

文献标识码:A

文章编号:1003-0107(2011)11-0008-04

Abstract:The paper introduces the data stream of Gigabit Ethernet coded,framed,unframed,Protocol Ana-lyzed,and detailed hard design technology based on BCM5461and FPGA,Design and Realization of Gigabit Ethernet Protocol Analyzed.

Key w ords:GbE (gigabitEthernet);FPGA(Field-Programmable Gate Array);TCP/IP(TransmissionControl Protocol/InternetProtocol) CLC num ber:TP393.11

Docum ent code:A

Article ID :

1003-0107(2011)11-0008-04图 1发生器原理框图

基于 FPGA 的千兆以太网协议分析技术

0引言

以太网是当前最基本、最流行的局域网组网技术, 为了适应各种新开展的业务如流视频等,其速率也在不断提高。千兆以太网是建立在以太网标准基础之上的技术, 具有高效、

高速、高性能的特点, 目前企业局域网甚至城域网的建设都会把千兆以太网技术作为首选的高速网络技术。而千兆以太网协议分析技术是随着计算机技术、现代通信技术、

网络技术的迅速发展而发展起来的, 能够应对信息网络的突发事件,迅速判断网络瘫痪和受攻击部位, 起到应急反应支援的作用。同时, 随着 TCP/IP(Trans-mission Control Protocol/InternetProtocol) 的广泛应用和深入, TCP/IP计算机网络的建设、维护和故障诊断面临着巨大的挑战, 急切需要千兆以太网协议分析技术的应用。

1工作原理

本文介绍的千兆以太网协议分析技术是基于 FPGA (Field-Programmable Gate Array) 设计技术 , 支持 10M /100M/1000M 电口和光口测试,采用 RJ45和 SFP 光口连接器形式; 负责物理层及数据链路层的数据帧编辑、生成、捕获、过滤、触发、解码和分析处理工作, IP 层以上的协议帧有软件根据 IEEE802.3协议标准进行操作。图 1、图 2所示分别为本方案的发送部分、接收与分析部分的原理框图

。

图 2接收与分析原理框图

电子质量 (2011第 11期 ) 基于 FPGA 的千兆以太网协议分析技术

千兆以太网协议测试 FPGA 内部设计部分可以分为发送部分、接收分析部分和接口芯片寄存器管理部分。其中, 发送部分完成发送、编辑和生成各种以太网数据流等功能,根据测试需要,发送部分可产生任意的 M AC 地址、 IP 地址、错误的校验与错误插入等非正常数据。其中, M AC 地址、 IP 地址的设置种类很多, 可以设置为静态、递增、递减、随机等; 接收分析部分完成以太网数据流统计、捕获、解码分析、信号性能统计等功能; 根据测试需要,接收部分可选择捕获和统计需要的 M AC 地址、 IP 地址、错误的校验类型与错误插入类型等的数据帧, 其中可设置的过滤条件和触发条件有 M AC 地址、 IP 地址、图形 1、图形 2、协议类型和错误类型等。接口芯片寄存器管理部分完成对接口芯片 BCM 5421寄存器的读写操作与管理及串 /并、并 /串转换功能。

2设计实现

本文介绍的千兆以太网协议分析技术是通过千兆以太网收发器 BCM 5421和大规模 FPGA 组合的硬件平台来实现的。由于千兆以太网支持电口和光口两种接口方式、以太网协议复杂、千兆速度很高、逻辑控制庞大, 在 FPGA 设计及 PCB 布板设计实现中,具有很高的难度。具体设计实现的电路框图如图 3所示。

千兆以太网信号经过收发处理电路送入接口芯片, 由接口芯片对信号进行信号有效性、碰撞、编 /解码、点灯等操作,然后以 8-bit 的串行数据流送入 FPGA 。在 FPGA 内需要完成 M AC 层发送部分各种以太网帧的编辑、生成、数据编辑、错误插入、并 /串转换、发送模式的设置等, 完成 M AC 层接收部分各种以太网帧的监测、捕获、过滤、解码、查找错误和评估性能等, M AC 层接口芯片的寄存器管理、读写控制等;还有 CPU 和硬件对 SRAM 、 SDRAM 的读写、存储操作等, 具体实现过程如下所述。

2.1千兆以太网协议分析接口电路设计

以太网测试模块采用两种接口方式:RJ45电口和 SFP 光电转换模块的光口。本技术实现方案采用的是接口收发器芯片 BROADCOM 公司的 BCM 5421S ,完全支持 IEEE802.3、自动协商、碰撞检测试、编 /解码、串 /并变换等功能, 符合 10BASE-T 、 100BASE-TX 和 1000BASE-T 标准。同时, 支持 RGM II 、 GM II 、 M II 、 TBI 、 RTBI 、 SGM II 和 SerDes M AC 接口方式。

2.2千兆以太网协议分析 FPGA 内部设计

由于千兆以太网协议分析整个工程太大、逻辑控制太复杂、传输速率很高, 根据设计需要, 采用的是 Xilinx 公司的 Virtex4系列的 XC4VLX40-11FFG668C ,使用 VHDL 语言进行编程, FPGA 主要完成以下功能: (1)完成 10M 、 100M 、 1000M 三种速率的各种协议层的功能;

(2)帧错误和比特误码的插入和检测统计功能;

(3)数据流以太网编 /解帧、捕获、过滤、各种性能指标的计数器及累加功能;

(4)与 BCM 5421S 、微处理器和存储器 (SRAM、 SDRAM ) 之间数据传送 /接收的逻辑控制功能;

(5)与微处理器之间的数据与地址接口控制。发送部分 FPGA 设计包括几个模块:成帧器模块、成帧控制信息及帧数据模块、数据流模式发生器模块、 FIFO 模块、地址译码及逻辑控制字电路模块、误码插入电路模块、地址发生器模块、 SRAM 控制器模块等。 CPU 总线分别对 SRAM 、 FPGA 内的 DPRAM 编写数据流的帧数据及控制信息,通过 SRAM 控制器对 SRAM 进行读写操作, 由于以太网协议的帧长度是以字节为单位的, 故需要把 SRAM 的 32位数据转换为 8位 , 再进行处理。在 FPGA 内设计一个 32位进 8位出的 FIFO 来实现,然后在以太网数据流成帧器模块中根据数据流控制信息、数据流发送模式、错误及 BIT 误码插入等控制信息把以字节为单位的数据流组成满足各种要求的以太网帧。在成帧的同时, 需要对发送的数据帧进行 8-bit 并行 CRC 校验产生一个 32-bit 的校验码, 根据帧格式要求加在数据帧的尾部, 进而通过 8比特输出

图 3千兆以太网分析技术实现电路框图

电子质量 (2011第 11期 )

图 4发送部分 FPGA 设计实现框图

到接口芯片, 由接口芯片进行编码输出。具体实现框图如图 4的发送部分所示。其中, 成帧器中包括前导码生成模块、

M AC 地址生成模块、协议选择模块、 IP 地址生产模块、数据域生成模块等, 前导码长度可从 4-255字节任意设置, M AC 地址、 IP 地址可以设置五种生成模式:静态、递增、递减、随机及本端口 (网关 ) , 数据域的设置包括固定字、用户编辑、伪随机图形、递减、递增和随机等。

数据流的控制信息都存储在 FPGA 中生成的 DPRAM 中, 主要是用来设置每个数据流的控制信息, 包括:数据流数据在 SRAM 中的存放地址、数据流长度、前导码的长度、发送模式、

M AC 地址的类型、 IP 地址的类型、错误插入类型、帧间隔及下一个数据流控制信息在 DPRAM 的地址等。

接收部分的 FPGA 设计主要是用来处理 BCM 5421S 接收的帧数据, 对数据流进行解帧、流量控制、性能统计、帧解码、捕获、过滤和触发。其中, 过滤和触发包括源、目的 M AC 地址, 源、目的 IP 地址, 协议类型、帧类型错误、

图形 1、 2等。接收的数据首先根据接口芯片监测的数据速率确定是 1000M 、

100M 还是 10M 信号,将数据流锁存一个时钟周期后送入 FIFO 中,在数据写入 FIFO 时仍需记录每一个数据帧的长度,读取数据的时候一次读出整个数据帧。 M AC 层接收部分 FPGA 设计包括几个模块:解帧器模块、解帧控制信息模块、捕获、过滤、触发模块、地址译码及逻辑控制字电路模块、帧错误及误码监测电路模块、地址发生器模块、 SDRAM 控制器模块等。具体实现框图如图 5的接收部分所示。解帧器模块是成帧器的反过程, 根据数据速率的要求选择不

同的时钟计数器, 首先识别前导码, 然后以前导码结束为依准,运用计数器依次识别 M AC 目的地址、 M AC 源目的地址、

帧协议类型、数据部分 (根据识别后的帧协议类型的不同可以识别不同的帧结构,如 IP 、 TCP 、 UDP 、 IGM P 、 ICM P 等帧的帧头部分 ) 、 CRC 校验码等帧结构中的组成部分, 然后分别锁存在寄存器用于接收数据帧的解码使用。

在接收数据的接收帧设计的过程中, 分别设计了不同的计数器用来对接收帧个数、接收字节数、不同协议帧个数、

不同错误帧个数等性能指标进行计数, 通过软件每 0.5s 读取一次, 进行累计或实时统计显示。

数据帧接收部分的捕获、过滤、触发模块可完成对源、目的 M AC 地址, 源、目的 IP 地址, 协议类型, 帧类型错误, 图形 1、 2等指标的捕获、过滤和触发功能的测试。帧错误及监测电路模块可以监测发送部分所有能插入的帧错误类型,检测 CRC 校验码的设计程序与发送相同,接收数据经过 CRC 校验程序计算以后与发送来的帧 CRC 校验码比较,可以判断接收的帧数据是否有 FCS 错误。 IP 、 TCP 、 UDP 头校验错误的监测与 FCS 错误监测类似, 不过程序计算校验和的方法是采用二进制反码远算, 需要校验的首部按照 16-bit 进行相加, 如果有进位, 就把进位也加上, 然后计算和, 再取反, 就得到校验和了。地址译码及逻辑控制模块主要是通过软件对分配好的地址的寄存器进行读写即可。

3结束语

本文介绍的千兆以太网协议分析技术采用超大规

基于 FPGA 的千兆以太网协议分析技术

电子质量 (2011第 11期

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上接 2

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进口电动轮控制系统采用了数字技术对原有的模拟电路进行了大幅改进。其中, 可控硅脉冲触发变量的设计思路使用了本文中论述的方法, 因此, 消除了模拟系统中的周期性锯齿波, 使可控硅脉冲触发变量更加平滑, 导通角的控制更为精确和及时, 最终达到更好的功率控制。目前, 进口电动轮控制技术已被北京雄霸康宇公司掌握,并研发出国内唯一完全拥有自主知识产权的产品,现已应用

在中煤平朔露天矿中,达到了与进口数字控制系统相同的可靠性及稳定性。

图 1所示是在相同工况下,国产控制系统与进口模拟控制系统在可控硅脉冲触发变量上的差异对比。上面的曲线是国产控制系统可控硅脉冲触发变量,下面的曲线是进口模拟控制系统的可控硅脉冲触发变量。

模 FPGA 设计技术成功实现千兆以太网数据的发送、接收、协议分析、记录、统计等功能, 设计了采集和存储快速处理电路, 实现了速率为 10M /100M/1000M 、接口为光口和电口的以太网网络测试功能, 已经成功应用于某测试系统的千兆以太网测试模块的设计中, 并通过了严格的测试。

参考文献:

[1]LANM AN.Sandards Committee of the IEEE Computer

Society. 2000.

[2]FOROUZANB A.TCP\IP协议族 [M].第三版 . 谢希仁 , 译 . 北京 :清华大学出版社 ,2006.

[3]王廷尧 . 以太网技术与应用 [M].北京 :人民邮电出版社 , 2005.

[4]杜春雷 .ARM 体系结构与编程 [M].北京 :清华大学出版社 ,2005.

[5]侯伯亨 .VHDL 硬件描述语言与数字逻辑电路设计 [M].西安 :西安电子科技大学出版社 ,2003.

图 5接收部分 FPGA 设计实现框图

基于 FPGA 的千兆以太网协议分析技术

范文四：以太网的标准

一以太网的标准

以太网是一种局域网。早期标准为IEEE 802.3，数据链路层使用CSMA/CD，10Mb/s速度物理层有:

(1)10 Base 5粗同轴电缆，RG-8，一段最长为500m;

(2)10 Base 2细同轴电缆，RG-58，一段最长为185m;

(3)10 Base T双绞线，UTP或STP，一段最长为100m。

快速以太网为100Mb/s，标准为802.3a，介质为100 Base Tx双绞线、100 Base Fx光纤。

目前10/100M以太网使用最为普遍，很多企事业用户已实现100M到以太网桌面，确实体验到高速“冲浪”的快感，另外从距离而言，非屏蔽双绞线(UTP)为100m，多模光纤可达2,3km，单模光纤可大于100km。千兆以太网1000Mb/s为802.3z/802.3ab，万兆以太网10Gb/s为802.3ae，将为新一轮以太网的发展带来新的机遇与冲击。

二工业以太网与商用以太网的区别

什么是工业以太网,技术上，它与IEEE802.3兼容，故从逻辑上可把商用网和工业网看成是一个以太网，而用户可根据现场情况，灵活装配自己的网络部件，但从工业环境的恶劣和抗干扰的要求，设计者希望采用市场上可找到的以太网芯片和媒介，兼顾考虑下述工业现场的特殊要求:首先要考虑高温、潮湿、振动;二是对工业抗电磁干扰和抗辐射有一定要求，如满足EN50081-2、EN50082-2标准，而办公室级别的产品未经这些工业标准测试，表1列出了一些常用工业标准。

为改善抗干扰性和降低辐射，工业以太网产品多使用多层线路板或双面电路板，且外壳采用金属如铸铝屏蔽干扰;三是电源要求，因集线器、交换机、收发器多为有源部件，而现场电源的品质又较差，故常采用双路直流电或交流电为其供电，另外考虑方便安装，工业以太网产品多数使用DIN导轨或面板安装;四是通信介质选择，在办公室环境下多数配线使用UTP，而在工业环境下推荐用户使用STP(带屏蔽双绞线)和光纤。

三 TCP/IP

1. 为什么使用TCP/IP,

最主要的一个原因在于它能使用在多种物理网络技术上，包括局域网和广域网技术。TCP/IP协议的成功很大程度上取决于它能适应几乎所有底层通信技术。

20世纪80年代初，先在X.25上运行TCP/IP协议;而后又在一个拨号语音网络(如电话系统)上使用TCP/IP协议，又有TCP/IP在令牌环网上运行成功;最

后又实现了TCP/IP远程分组无线网点与其他Internet网点间TCP/IP通信。所以TCP/IP协议极其灵活，具备连接不同网络的能力。

另外，使用TCP/IP也简化了OSI模型，因为它省略了表示层和会话层。如果现在把以太网的物理层和数据链路层加到OSI模型就构成了基于以太网的TCP/IP网，如图1所示。用以太网实现TCP/IP也是经济的一种方式。

2. Internet Protocol(IP)

IP是Internet最基本的协议，用户可从www.ietf.org下载RFC79来得到其文件，(要求评论RFC: Request For Comments:一系列备忘录的名称，包括概述、评价、意见、技术和研究，以及所提出的和被接受的互联网标准)。

IP层主要目的是找到IP报文的“下一个连接点”，它可以是路由器、计算机、控制器甚至I/O，关键该设备须有自己的IP地址。凡在网络层使用IP协议的网络，都通过IP地址寻址，所以使用时首先要进行复杂的设置，每个节点至少需一个“IP地址”、一个“子网掩码”、一个“默认网点”和一个“主机

名”，如此复杂的设置，对于一些初识网络的用户来说的确带来不便，不过随着对网络熟悉，有许多IP地址配置工具，可方便进行IP设置，甚至是自动设置。

IP是面向报文的协议，它独立处理每个报文包，每个报文包必须含有完整的寻址信息。IP报文包的格式如图2所示。

IP地址的类型共有4种(如图3所示):A类用于处理超大型网络，最多16387064个主机(1,126);B类网络最多可有64516个主机(网络地址的第一段为128,191);C类用于小型网络，最多可有254个主机(网络地址的第一段为192,223);D类用于多点播送，用于多目的信息的传输。全零(“0.0.0.0”)地址对应于当前主机，全1地址(“255.255.255.255”)是当前子网的广播地址。

3. Transmission Control Protocol (TCP)

TCP是基于传输层的协议(如图4所示)，协议文件可从RFC793得到，使用广泛，面向连接的可靠协议。它能把报文分解为数段，在目的站再重新装配这些段，支持重新发送未被收到的段，提供两台设备间的全双工连接，允许它们高效地交换大量数据。TCP使用滑动窗口协议来高效使用网络。由于TCP很少干预底层投递系统的工作，它适应各种投递系统;且提供流量控制，能使各种不同速率的系统进行通信。报文段是TCP所使用的基本传输单元，用于传输数据或控制信息。

4. TCP端口

TCP是使用端口(Socket)号把信息传到上层，为用户提供不同服务，端口号跟踪同一时间内通过网络的不同会话。RFC1700中定义了众所周知的特殊端口号，常用端口如表2所列。其中502端口是自动化公司唯一所拥有的端口号码。

5. 协议(Protocal)的功能

组建网络时，必须选择一种网络通信协议，使得用户之间能相互进行“交流”。协议是网络设备用来通信的一套规则，可理解为一种彼此都能听懂的公用语言。如在网络层使用IP协议，在传输层使用TCP协议，就构成了目前常用的TCP/IP协议，现在几乎所有厂商和操作系统都支持它。同时，TCP/IP也是Internet的基础协议。

如在应用层使用工业上事实标准的Modbus协议(如图5所示)，就构成了完整工业以太网应用。

四开放和标准的Modbus TCP

Modbus是开放协议，IANA(Internet Assigned Numbers Authority, 互联网编号分配管理机构)给Modbus协议赋予TCP端口502，Modbus协议可免费从www.Modbus.org得到。

Modbus是标准协议，它已提交给IETF(Internet Engineering Task Force,

互联网工程任务部)，将成为Internet标准。因自1978年，工业自动化行业已安装了百万计串口Modbus设备和十万计Modbus TCP/IP设备，拥有超过300个Modbus兼容设备厂商，还有90%的第三厂家I/O支持Modbus TCP/IP，所以是使用广泛的事实标准。Modbus的普及得益于使用门坎很低，无论用串口还是用以太网，硬件成本低廉，Modbus和Modbus TCP都可以免费得到，不需交任何费用，且在网上有很多免费资源，如C/C++、JAVA样板程序、ActiveX控件、各种测试工具等，所以用户使用很方便。另外，几乎可找到任何现场总线到Modbus TCP的网点，方便用户实现各种网络之间的互联。

1. Modbus TCP/IP

如果使用TCP/IP以太网的5层:

第一层:物理层，提供设备的物理接口，与市售的介质/网络适配器相兼容;

第二层:数据链路层，格式化信号到源/目的硬件地址的数据帧;

第三层:网络层，实现带有32位IP地址的IP报文包;

第四层:传输层，实现可靠性连接、传输、查错、重发、端口服务、传输调度;

第五层:应用层，Modbus协议报文。

2. Modbus TCP数据帧

在TCP/IP以太网上传输，支持Ethernet II和802.3两种帧格式。图6所示，Modbus TCP数据帧包含报文头、功能代码和数据3部分。

MBAP报文头(MBAP、Modbus Application Protocol、Modbus应用协议)分4个域，共7个字节，如表3所示。

3. Modbus功能代码

共有3种类型分别为:

(1)公共功能代码(如表4所示):已定义好的功能码，保证其唯一性，由Modbus.org认可;

(2)用户自定义功能代码有两组，分别为65,72和100,110，无需认可，但不保证代码使用的唯一性。如变为公共代码，需交RFC认可;(3)保留的功能代码，由某些公司使用在某些传统设备的代码，不可作为公共用途。

功能代码划分:按应用深浅，可分为3个类别。

1. 类别0，对于客户机/服务器最小的可用子集:读多个保持寄存器(fc.3);

写多个保持寄存器(fc.16)。

2. 类别1，可实现基本互易操作的常用代码:读线圈(fc.1);读开关量输入

(fc.2);读输入寄存器(fc.4);写线圈(fc.5);写单一寄存器(fc.6)。

3. 类别2，用于人机界面、监控系统的例行操作和数据传送功能:

4. 强制多个线圈(fc.15);读通用寄存器(fc.20);写通用寄存器(fc.21);

屏蔽写寄存器(fc.22);读写寄存器(fc.23)。 4. Modbus应用举例

2. 读寄存器(见表5)。

3. Modbus TCP请求报文举例(见表6)。

4. Modbus TCP客户端的实况。

用Connect()命令建立目标设备TCP 502端口的连接数据通信的过程:

a. 准备Modbus报文，包括7个字节的MBAP在内的请求;

b. 使用send()命令发送;

c. 在同一连接等待应答;

d. 同recv()读报文，完成一次数据交换过程。

当通信任务结束时，关闭TCP连接，使服务器可以为其他服务 5. Modbus TCP的样板程序

6. 用户可通过网站www.transparent-factory.com下载到:

a. JAVA的应用程序;

b. 基于Unix系统下，C的应用程序;

c. 基于Win32系统下，C的应用程序。。

, Modbus TCP协议

, 协议文本的英文版可从www. Modbus.org下载，如需协议文本的中文版，可向施耐德电气(中国)投资有限公司各地区办事处索要。

五使用TCP/IP Modbus的原因

2. TCP/IP已成为信息行业的事实标准:世界上93%的网络都使用TCP/IP，

只要在应用层使用Modbus TCP，就可实现工业以太网数据交换;

3. 易于与各种系统互连:可用于管理网、实时监控网及现场设备通信;

3. 网络实施价格低廉:可全部使用通用网络部件;

4. 用户强烈要求:目前中国已把Modbus TCP作为工业网络标准之一，用户

可免费获得协议及样板程序，可在Unix、Linux、Windows下运行，不需

要专门驱动程序。在国外，Modbus TCP被国际半导体业SEMI定为网络标

准，国际水处理、电力系统也把它作为应用的事实标准，还有越来越多行

业作为标准来用;

5. 高速的数据:用户最关心的是所使用网络的传输能力，100M以太网的传

输结果为:每秒4000个Modbus TCP报文，而每个报文可传输125个字

(16bit)，故相当于4000×125=500000个模拟量数据(8000000开关量～);

6. 厂家能提供完整解决方案:工业以太网的接线元件，包括工业集成器、工

业交换机、工业收发器、工业连接电缆。工业以太网服务器，包括远程、

分布式I/O扫描功能，设备地址IP的设置功能，故障设备在线更换。功

能，分组的信息发布与订阅功能，网络动态监视功能，还有支持瘦客户机

的Web服务。其他工控设备的支持:如工业用人机界面、变频器、软起动

器、电动机控制中心、以太网I/O、各种现场总线的网桥、甚至带

TCP/IPModbus的传感器，都为用户使用提供了方便。

范文五：以太网的标准

ICS 33.040.50

M 19

中华人民共和国信息产业部发布

×× ××××—×××× 目次

前言 ............................................................................. II

1 范围 ................................................................................ 1

2 规范性引用文件 ...................................................................... 1

3 基于以太网技术的宽带接入网网络结构 .................................................. 1

4 接口测试 ............................................................................ 2 4.1 业务节点接口 ...................................................................... 2 4.2 用户网络接口 ...................................................................... 3

4.3 局侧设备-用户侧设备接口 ........................................................... 3

5 功能测试 ............................................................................ 3

6 计费 ............................................................................... 10

7 协议测试 ........................................................................... 13 7.1 ARP协议.......................................................................... 13 7.2 IP协议........................................................................... 15 7.3 ICMP协议......................................................................... 15 7.4 IGMP协议......................................................................... 15 7.5 DHCP协议......................................................................... 15 7.6 PPPOE协议........................................................................ 15 7.7 RIP协议.......................................................................... 15 7.8 OSPF协议......................................................................... 15 7.9 DVMRP协议........................................................................ 15

7.10 PIM-SM协议...................................................................... 15

8 性能测试 ........................................................................... 15 8.1 局侧设备性能测试 ................................................................. 15

8.2 用户侧设备性能测试 ............................................................... 25

9 网管测试 ........................................................................... 27 9.1 基本功能 ......................................................................... 27 9.2 配置管理 ......................................................................... 27 9.3 故障和告警管理 ................................................................... 29 9.4 性能管理 ......................................................................... 29 9.5 安全管理 ......................................................................... 30 9.6 SNMP和 MIB 测试................................................................. 31 10 其它 .............................................................................. 35 10.1 环境测试 ........................................................................ 35 10.2 供电测试 ........................................................................ 36 10.3 EMC............................................................................. 37 10.4 设备及装配检查 .................................................................. 38

×× ××××—××××

前言

本标准由信息产业部电信研究院提出并归口。

本标准起草单位:信息产业部电信传输研究所、深圳华为技术有限公司、深圳市中兴通讯股份有限

公司。

本标准主要起草人:刘谦程强敖立党梅梅赵苹牛中允胡钢严超。

×× ××××—×××× 接入网设备测试方法-基于以太网技术的宽带接入网

1 范围

本标准规定了基于以太网技术的宽带接入网设备的接口、功能、协议、性能和网管的测试方法。本标准适用于基于以太网技术的宽带接入网设备。

2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件, 其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。

GB/T 17626.2-1999 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验

GB/T 17626.3-1998 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验

GB/T 17626.4-1998 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群扰度试验

GB/T 17626.5-1999 电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验

GB/T 17626.6-1998 电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度试验

GB/T 17626.8-1998 电磁兼容试验和测量技术工频磁场扰度试验

GB 9254-1998 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法

YD/T 1156-2001 路由器测试规范 -高端路由器

YD/T 1160-2001 接入网技术要求 -基于以太网技术的宽带接入网

RFC0791(09/1981) 网间网协议(IP)

RFC0792(09/1981) 互联网控制消息协议(ICMP)

RFC0826(11/1982) 以太网地址解析协议(ARP )

RFC1075(11/1988) 距离向量组播路由协议(DVMRP )

RFC1271(11/1991) 远程网络监视管理信息库

RFC1661(07/1994) 点到点协议(PPP )

RFC2131(03/1997) 动态主机配置协议(DHCP)

RFC2236(11/1997) 网间网组管理协议(IGMP)

RFC2328(04/1998) 开放最短路径优先(OSPF)V2

RFC2362(06/1998) 与协议无关的组播(PIM-SM )

RFC2453(11/1998) 路由信息协议(RIP ) V2

RFC2865(06/2000) 拨号用户的远程认证服务(RADIUS)

RFC2866(06/2000) RADIUS 计费

3 基于以太网技术的宽带接入网网络结构

×× ××××—××××

2 基于以太网技术的宽带接入网网络结构见图1 。

图1 基于以太网技术的宽带接入网网络结构图

基于以太网技术的宽带接入系统由局侧设备和用户侧设备组成。在面向小区或商业用户的应用中,

局侧设备一般考虑放在小区内, 用户侧设备一般位于居民楼内; 或者局侧设备位于商业大楼内, 而用户侧设备位于楼层内。而对于其它区域密集型用户的接入, 局侧设备和用户侧设备的放置根据具体情况而定。

局侧设备与用户侧设备推荐采用星型拓扑, 局侧设备与核心网设备之间的拓扑结构可以是星型, 也可以是环型。

局侧设备和用户侧设备的技术要求见YD/T 1160-2001。

4 接口测试

4.1 业务节点接口

4.1.1 1000BASE-LX/100BASE-FX接口

1000BASE-LX/100BASE-FX接口的测试方法见YD/T XXXX-2001《高端路由器设备检验方法》。 4.1.2 ATM 接口

ATM 155 520kbit/s电接口、155 520kbit/s光接口、622 080kbit/s光接口的测试方法见YD/T XXXX-2001《高端路由器设备检验方法》。

4.1.3 POS 接口

POS接口的测试方法见YD/T XXXX-2001《高端路由器设备检验方法》。

4.1.4 与社区服务器的接口

与社区服务器的接口的测试是对该接口进行连通性测试。

×× ××××—××××

4.2 用户网络接口

用户网络接口可以是10BASE-T或100BASE-TX或100BASE-FX接口,相应接口的测试方法见YD/T XXXX-2001《高端路由器设备检验方法》。

4.3 局侧设备-用户侧设备接口

局侧设备-用户侧设备接口是100BASE-X或1000BASE-X接口,测试方法见YD/T XXXX-2001《高端路由器设备检验方法》。

5 功能测试

×× ××××—××××

4) 网络协议分析仪向被测设备端口 A 发送目的 MAC 地址为 FF FF FF FF FF FF的 MAC 测试帧。

5) 停止发送步骤 4中的 MAC 测试帧。

6) 网络协议分析仪向被测设备端口 A 发送目的 MAC 地址为 00 00 00 00 00 02的 MAC 测试帧。

7) 停止发送步骤 6中的 MAC 测试帧。

预期结果:

1) 在步骤 4中,网络协议分析仪与被测设备端口 B 相连的端口不应接收到测试帧。

2) 在步骤 6中,网络协议分析仪与被测设备端口 B 相连的端口不应接收到测试帧。

判定原则:

测试结果必须与预期结果相符,否则不符合要求。

×× ××××—×××× 3) 在步骤 6中, 网络协议分析仪 2与被测设备端口 B 相连的端口、网络协议分析仪 3与被测设备端口 D 和 E 相连的端口都应接收到测试包, 并且速率为 V ; 网络协议分析仪 2与被测设备端口 C 相连的端口、网络协议分析仪 3与被测设备端口 F 相连的端口不应接收到测试包。

4) 在步骤 7中,网络协议分析仪 2与被测设备端口 B 、 C 相连的端口应接收到测试包;网络协议分析仪 3与被测设备端口 D 、 E 、 F 相连的端口应接收到测试包;速率均为 V 。

判定原则:

测试结果必须与预期结果相符,否则不符合要求。

测试说明:

速率 V 为不超过被测设备对 B 、 C 、 D 、 F 端口所限制的最高速率的任一速率。

×× ××××—××××

在步骤 3和 6中,网络协议分析仪 2能够接收到网络协议分析仪 1的响应包。

在步骤 9、 12和 15中,网络协议分析仪 2不应接收到网络协议分析仪 1的响应包。

在步骤 17中,如果网络协议分析仪 2接收到网络协议分析仪 1的 x 个响应包,则端口 B 支持的用户数量为 x 个(m>x) 。

判定原则:

测试结果必须与预期结果相符,否则不符合要求。

测试说明:

设备至少应通过该测试项和 Function_04测试项之中的一个

×× ××××—××××

测试结果必须与预期结果相符,否则不符合要求。

测试编号:Function_08

×× ××××—××××

2)在步骤 6中,网络协议分析仪 1不能接收到 DHCP-ACK 测试包。

判定原则:

测试结果必须与预期结果相符,否则不符合要求。

测试说明:

该测试项对支持 Function_04并且采用 DHCP 分配 IP 地址的设备是必须测试的。

6 计费

局侧设备应同时支持对用户按包月制计费、按时长计费和按流量计费, 还应具备在本地保存原始计费信息的能力。

测试编号:Account_01

测试项目:用户本地计费

×× ××××—×××× 11

×× ××××—×××× 12

×× ××××—××××

1) 将维护终端与被测设备相连。

2) 将局侧设备保存本地话单备份到维护终端上。

3) 设置局侧设备定期保存本地话单备份到维护终端上,保存间隔在 1 ~ 120分钟内可以设置。

预期结果:

1) 在步骤 2中,局侧设备话单备份到维护终端上,话单内容和局侧设备上的话单内容相同。

2) 在步骤 3中,局侧设备话单定期备份到维护终端上,备份到维护终端的时间间隔和设置时间间隔相同,话单内容和局侧设备上的话单内容相同

判定原则:

测试结果必须与预期结果相符,否则不符合要求。

7 协议测试

7.1 ARP 协议

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测试结果必须与预期结果相符,否则不符合要求。

×× ××××—×××× 7.2 IP 协议

测试方法见YD/T 1156-2001 7.3节。

7.3 ICMP 协议

测试方法见YD/T 1156-2001 7.4节。

7.4 IGMP 协议

测试方法见YD/T 1156-2001 7.5节。

7.5 DHCP 协议

如果设备支持DHCP,则该协议的测试为必测项。

配置网络协议分析仪为动态获取IP地址方式,分析报文内容,对设备处理协议的正确性进行验证。 7.6 PPPOE 协议

如果设备支持PPPoE,则该协议的测试为必测项。

配置网络协议分析仪为为PPPoE方式,分析报文内容,对设备处理协议的正确性进行验证。

7.7 RIP 协议

如果设备支持该协议,则该协议的测试为必测项。

测试方法见YD/T 1156-2001 8.2节。

7.8 OSPF 协议

如果设备支持该协议,则该协议的测试为必测项。

OSPF协议测试方法见YD/T XXXX-2000 《OSPF 路由协议一致性测试规范》。

7.9 DVMRP 协议

如果设备支持该协议,则该协议的测试为必测项。

测试方法见YD/T 1156-2001 8.7节。

7.10 PIM-SM 协议

如果设备支持该协议,则该协议的测试为必测项。

测试方法见YD/T 1156-2001 8.6节。

8 性能测试

8.1 局侧设备性能测试

×× ××××—××××

1) 将性能测试仪的各端口分别与被测设备的所有端口相连。

2) 设置性能测试仪与被测设备端口相连的端口 IP 分别为 192.168.*.100 ,被测设备端口 IP 分别为 192.168.*.1。

3)设置 m 个流,每个流从一个下联端口发送到 n 个上联端口之一 (假设 m>n)。

4) 发送不同大小帧的 IP 测试包, 测出各种帧大小的整机吞吐量。帧大小为:64 , 128 , 256 ,

512 , 1024 , 1280 , 1518 。测试时间为20s、2次、取平均值。

5)将第 3步中的每个流方向调转,重复第四步。

测试说明:

该性能指标待定。

×× ××××—××××

2) 设置性能测试仪与被测设备端口相连的端口 IP 分别为 192.168.*.100 ,被测设备端口 IP 分别为 192.168.*.1。

3)设置 m 个流,每个流从一个下联端口发送到 n 个上联端口之一 (假设 m>n)。

4) 发送不同大小帧的 IP 测试包, 测出各种帧大小下时设备的背对背缓冲能力。帧大小为:64 , 128 , 256 , 512 , 1024 , 1280 , 1518 。

5)将第 3步中的每个流方向调转,重复第四步。

测试说明:

该性能指标待定。

×× ××××—××××

5) 禁用过滤功能, 在流接收端观察过滤效果, 应能接收到这三个流, 测量三个流的速率和时延。

6)使能过滤功能,发送这三个流,在流接收端观察过滤效果,应当是:步骤 2)创建的流应被

接收到;步骤 3)创建的流不应接收到;步骤 4)创建的流可以被接收到或未被接收到,这依赖

于其它设置。测量三个流的速率和时延。

7) 增加设置过滤条目,重复步骤 6) ,直至最大过滤条数达到为止。

测试说明:

如设备支持该项则必测。

该性能指标待定。

×× ××××—××××

4) 端口 C1….Cm 分别发送 IGMP 请求,加入到多播组 255.1.1.1。

5) 端口 Si 发送多播流,测试每个多播客户端口的吞吐量和时延。

6) 在端口 Ci 中增设多播目的,重复步骤 4)和 5),直到设备可支持的每端口最大多播成员。

测试说明:

如设备支持该项则必测。

该性能指标待定。

×× ××××—××××

测试过程:

1) 将性能测试仪的各端口分别与被测设备的所有端口相连。

2) 设置性能测试仪与被测设备端口相连的端口。

3)设置局侧设备为NAPT方式。在端口Ui和Dj之间建立一条经过了NAT的TCP连接。

4) 在该条连接上发送不同大小帧的 IP 测试包,测出各种帧大小的吞吐量。帧大小为: 64 , 128 , 256 , 512 , 1024 , 1280 , 1518 。测试时间为20s、2次、取平均值。

5)拆除所有端口的连接。

测试说明:

如设备支持该项则必测。

该性能指标待定。

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果数量相等条数的PPPoE连接到被测设备,并保持。

5) 在这些连接上发送不同大小帧的 IP 测试包,测出各种帧大小的吞吐量。帧大小为: 64 ,

128 , 256 , 512 , 1024 , 1280 , 1518 。测试时间为20s、2次、取平均值。

6)拆除所有端口的连接。

测试说明:

该项测试对采用 PPPOE 方式的设备是必测项。

该性能指标待定。

8.2 用户侧设备性能测试

×× ××××—××××

注:Ui 为上联端口; D1……Dm 为 m 个下联端口。

测试过程:

1) 将性能测试仪的各端口分别与被测设备的所有端口相连。

2) 设置性能测试仪端口流的目的和源 MAC 地址。

3)设置 m 个流,每个流从一个下联端口发送到上联端口。

4) 发送不同大小的以太网帧, 测出各种帧大小在吞吐量下的时延。帧大小为: 64 , 128 , 256 ,

512 , 1024 , 1280 , 1518 。

5)将第 3步中的每个流方向调转,重复第四步。

×× ××××—××××

测试过程:

1) 将性能测试仪的各端口分别与被测设备的所有端口相连。

2) 设置性能测试仪端口流的目的和源 MAC 地址。

3)设置 m 个流,每个流从一个下联端口发送到上联端口。

4) 发送不同大小帧的 IP 测试包,测出各种帧大小下设备的背对背缓冲能力。帧大小为: 64 ,

128 , 256 , 512 , 1024 , 1280 , 1518 。

5)将第 3步中的每个流方向调转,重复第四步。

测试说明:

该性能指标待定。

9 网管测试

9.1 基本功能

测试编号:GeneralManagementFunction_ManagementMode

测试项目: 管理方式验证

测试分项目:

测试预备条件:

1、局侧设备、用户侧设备连接正常;

测试过程:

1、维护终端通过串口和局侧设备相接,输入用户名和密码,对设备进行操作;

2、将维护终端的IP地址设置成带外维护网口允许接入的IP地址,然后和局侧设备的带外维护网口相接, 维护终端和局侧设备尝试建立telnet连接, 验证设备是否支持远程带外Telnet维护; 将维护终端的IP地址设置成带内维护网口(即局侧设备上联口)允许接入的IP地址,然后和局侧设备的带内维护网口相接,维护终端和局侧设备尝试建立telnet连接,验证设备是否支持带内远程Telnet维护;

3、将管理终端的IP地址和管理WEB Server设为同一网段,将管理终端通过带外(或带内)管理维护接口与局侧设备相连, 启动管理终端的浏览器, 输入管理WEB Server的IP地址, 尝试HTTP 连接,验证设备是否支持WEB管理方式;

预期结果:

1、对于步骤1),在输入正确的用户名和密码的情况下,应可以通过本地维护终端对设备进行操

作;

2、对于步骤2),无论是带内和带外管理方式,维护终端和局侧设备都能够建立telnet连接,通过 telnet实现对局侧设备的维护;

3、对于步骤3),管理终端可通过浏览器对设备进行操作;

测试说明:对于WEB管理方式,如设备支持该项功能则必测;

9.2 配置管理

测试编号:ConfigurationManagementFunction_SNMPparameter

测试项目:实时 SNMP 参数设置

测试过程:

1)启动配置 SNMP 的配置界面。

2)修改 “ 读团体名 ” 、 “ 写团体名 ” 、 “ 实时轮询间隔 ” 、 “ 超时设置 ” 与 “ 超时重发次数 ” 。

预期结果:

1) 正确查询 SNMP 参数的配置。

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2) 能够修改 SNMP 参数设置。

测试编号:ConfigurationManagementFunction_NetworkElementOperation_01

测试项目:以太网接入设备操作

测试过程:

1) 输入以太网接入设备的 IP 地址,并进行添加设备操作。

2) 选择一个网段, 选择需要搜索的设备类型 , 进行设备搜索

3) 输入需要查找的以太网接入设备 IP 地址,并进行查找设备操作。

4) 选择需要删除的以太网接入设备,并进行删除设备操作。

预期结果:

1) 在步骤 1)中,网管拓扑图中增加了一个以太网接入设备。

2) 在步骤 2)中,搜索到的设备已经被添加到网管拓扑图中。

3) 在步骤 3)中,需要查找的以太网接入设备如果已经添加,则定位到具体的设备图标。

4) 在步骤 4)中,网管拓扑图中对应以太网接入设备已经被删除。

测试说明:拓扑界面上添加的以太网接入设备必须能够实时根据设备状态更改颜色

测试编号:ConfigurationManagementFunction_NetworkElementOperation_02

测试项目:显示网络对象信息

测试过程:

1) 选择以太网接入设备,查看设备信息。

2) 选择以太网接入设备,配置设备 ID 、 IP 地址及设备名称、设备标识等信息。

预期结果:

1) 在步骤 1)中,可显示设备 ID 、设备节点图标、设备 IP 地址、系统描述,系统标识,系统启动时间,系统名称,系统位置等信息。

2) 在步骤 2)中,网络对象属性变为修改值。

测试编号:ConfigurationManagementFunction_CardOperation

测试项目:以太网接入设备卡板操作

测试过程:

1) 选择以太网接入设备。

2) 打开设备面板。

3) 对设备的某单板进行信息查询。

4) 对设备的某单板进行复位动作。

5) 对设备的某单板进行删除。

预期结果:

1) 在步骤 2) 中, 打开以太网接入设备面板被打开, 面板要能够实时反映设备各个单板和端口的状态。

2) 在步骤 3)中,查询到以太网接入设备的单板信息。

3) 在步骤 4)中,单板被复位。

4) 在步骤 5)中,单板被删除。

测试编号:ConfigurationManagementFunction_PortOperation

测试项目:端口操作

测试过程:

×× ××××—×××× 1) 增加一个新的端口,对该端口进行设置(如端口号、端口类型、端口速率、端口状态、端口

本地描述、 IP 地址等) ,并激活该端口。

2) 选中该端口并对该端口进行查询。

3) 对该端口进行修改(如端口 IP 地址、掩码等)设置并重复步骤 2) 。

预期结果:

1) 在步骤 1)中,成功添加并激活了一个新的端口。

2) 在步骤 2)中,查询到该端口的具体信息,包括端口号、端口类型、端口速率、端口状态、端口本地描述、 IP 地址与设置的信息相同。

3) 在步骤 3)中,查询到该端口的信息与修改设置后的信息相同。

测试编号:ConfigurationManagementFunction_AlarmMessageOperation

测试项目:故障告警消息配置

测试过程:

在网管界面上,对以太网接入设备可能产生的每条告警信息的 “ 告警 ID” , “ 告警名称 ” , “ 告警级别 ” , “ 网管站告警是否上报 ” , “ 命令行终端告警是否上报 ” , “ 该条告警是否统计 ” , “15分钟告警门限值 ” , “24小时告警门限值 ” , “ 告警描述 ” 、与 “ 告警处理建议 ” 等项目进行设置。

预期结果:成功完成配置;

9.3 故障和告警管理

测试编号:FaultManagementFunction_FaultinformationReport

测试项目:接收告警信息

测试过程:

1) 启动管理程序,打开故障管理进程。

2) 人为制造设备故障,查看网管故障管理进程。

3) 选择需要确认的以太网接入设备的告警,确认告警。

4) 对告警信息按照设定条件进行排序,包括按时间排序、按级别排序、按确认状态排序。

5) 选择不同的过滤选项,包括当前告警、历史告警、事件信息告警。

6) 系统产生告警后立即将系统掉电后再上电。

7) 选择一条告警消息,对该告警消息进行删除操作。

预期结果:

1) 在步骤 2) 中, 如果以太网接入设备产生故障告警, 告警实时反映到故障管理程序, 告警信息至少支持 4个告警等级,每条告警至少包括故障名称,故障告警流水号,故障告警时间。

2) 在步骤 3)中,被确认的告警状态发生变化,为已确认告警。

3) 在步骤 4)中,告警信息根据排序条件重新排列。

4) 在步骤 5)中,告警信息根据过滤条件显示。

5) 在步骤 6)中,系统掉电后再上电,系统掉电前产生的告警不丢失,可以察看。

6) 在步骤 7)中,相应告警被删除。

9.4 性能管理

测试编号:PerformanceManagementFunction__

测试项目:性能采集任务管理

测试过程:

1) 选择以太网接入设备,设置受管对象,并选定需采集的性能参数;

2) 设置采集任务的相关属性,包括有开始时间,持续时间,轮询周期等,提交性能采集任务;

3) 选择需要执行操作的性能采集任务, 对该任务执行挂起 /恢复 /删除操作 (仅能对处于执行状态的采集任务执行挂起操作,仅能对被挂起的采集任务执行恢复操作)。

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4) 网管系统非正常退出(如系统掉电)后再重启

预期结果:

1) 对于步骤2),性能采集任务被正确设置并能如期执行;

2) 对于步骤3),性能采集任务被挂起 /恢复 /删除;

3) 对于步骤4),非正常退出后性能采集任务能够自动恢复。

测试编号:PerformanceManagementFunction_RealtimePerformanceMonitering

测试项目:实时性能监视

测试过程:

1)选择需要实时性能监视的以太网接入设备,选择被管对象,如端口、逻辑链路等

2)选择性能采集参数(对于以太网端口,性能参数应为 rfc1271-RMON.mib 中规定的参数,其它参数包括 CPU 占用率、接入用户数 ) ,提交实时性能监视请求

预期结果:

1)受管对象的性能数据被准确、实时地显示,性能数据能够实时刷新

测试编号:PerformanceManagementFunction_historyquery

测试项目:历史数据查询

测试过程:

1)选择相应的性能采集任务

2)设置需要查询的历史数据的起止时间

3)选择数据显示格式,支持表格和图形方式

4)使用图形方式显示时,支持曲线图、直方图、饼图方式显示

预期结果:

1)正确显示已保存的性能历史数据

测试编号:PerformanceManagementFunction_performanceparameterthresholdsetup

测试项目:性能告警设置

测试过程:

1) 设置性能采集任务,选择需要设置门限值的性能统计项

2) 设置性能统计项的门限值,可以是上限值或下限值,并设置性能告警恢复值

3) 设置SNMP Trap ID(可以使用缺省的 Trap ID)

预期结果:

1)设置被成功保存。

2)性能统计项超越门限值时产生性能告警。

9.5 安全管理

测试编号:SecurityManagementFunction_01

测试项目:用户登录

测试过程:

1)启动网管系统。

2)输入用户名和口令。

预期结果:如果用户名和口令正确,网管系统正常启动,否则提示用户重新输入。

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测试编号:SecurityManagementFunction_02

测试项目:添加、删除和修改操作用户

测试过程:

1)启动用户管理程序。

2)添加、删除和修改操作用户。

3) 添加两个具有不同操作权限的用户(用户 A 和用户 B ) ,验证用户 A 和用户 B 是否只能在自己的权限范围内对设备进行操作。

预期结果:

1) 对于步骤 2) ,用户被添加、删除或者属性被更改,更改属性包括用户名、口令、级别、可以操作的设备和可以执行的命令。

2) 对于步骤 3) ,用户 A 和用户 B 只能在自己的权限范围内对设备进行操作。

测试编号:SecurityManagementFunction_03

测试项目:日志操作

测试过程:

1) 进行各种配置操作。

2) 查看日志信息。

3) 对各种日志信息进行过滤,包括用户、操作桌面 IP 、操作对象、操作命令、时间范围、操作结果等条件。

4) 看日志信息。

5) 选择需要删除的日志记录,进行删除动作。

预期结果:

1) 在步骤 2)中,所有配置操作都记录在操作日志中,内容包括时间、用户名、操作的 IP 地址、操作对象、操作命令、操作参数。

2) 在步骤 4)中,日志按照过滤条件显示。

3) 在步骤 5)中,删除了被选择的日志记录。

9.6 SNMP 和 MIB 测试

9.6.1 SNMP 协议测试

测试编号:ManagementInterface_Vesion

测试项目:被测设备支持的 SNMP 版本

测试过程:

1) 将网络管理测试分析仪的一个端口与被测设备的一个端口相连;

2) 网络管理测试分析仪向被测设备发送 SNMP 版本测试流;

3) 观察网络管理测试分析仪输出的被测设备所支持的 SNMP 版本信息。

预期结果:

被测设备必须支持 SNMPv1, SNMPv2和 SNMPv3可选。

测试编号:ManagementInterface_Authentication&AccessControl

测试项目:被测设备根据共同体名进行鉴权和访问控制

测试过程:

1) 网络管理测试分析仪的一个端口与被测设备的一个端口相连;

2) 在被测设备配置两个具有不同访问权限的用户 U1和 U2,其中 U1具有“可读可写”权

限、 U2具有“只读”权限;

3) 在被测设备实现的 MIB 中选择一个具有“读写” 最大访问权限的管理对象 MO ;

4) 网络管理测试分析仪以 U1的身份对被测设备的 MO 进行查询操作;

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5) 网络管理测试分析仪以 U1的身份对被测设备的 MO 进行设置操作;

6) 网络管理测试分析仪以 U2的身份对被测设备的 MO 进行查询操作;

7) 网络管理测试分析仪以 U2的身份对被测设备的 MO 进行设置操作;

8) 网络管理测试分析仪以未授权用户的身份对被测设备的 MO 进行查询操作。

预期结果:

步骤 4、 5、 6操作成功;步骤 7、 8操作失败。

测试编号:ManagementInterface_Trap

测试项目:被测设备能否发出陷阱消息

测试过程:

1) 网络管理测试分析仪的一个端口与被测设备的一个端口相连;

2) 将网络管理测试分析仪的 IP 地址作为被测设备发送 Trap 消息的接收地址;

3) 网络管理测试分析仪正确配置 SNMP 参数,准备接收被测设备的 Trap 消息,被测设备重启动。

预期结果:

网络管理测试分析仪能接收到被测设备发出的“冷启动” (ColdStart )的陷阱消息

9.6.2 MIB 测试

测试编号:ManagementFunction_MIB—II

测试项目:被测设备对 MIB—II RFC1213 的支持程度

测试过程:

1) 将网络管理测试分析仪的一个端口与被测设备的一个端口相连;

2) 在网络管理测试分析仪配置执行 SNMP 查询所需要的参数;

3) 网络管理测试分析仪查询被测设备 RFC1213定义的所有管理对象。

预期结果:

1) 系统、接口、 IP 、 ICMP 、 UDP 组的所有管理对象必须实现;

2) 如果被测设备实现 TCP , TCP组的所有管理对象必须实现;

测试说明:

适用于局侧设备和用户侧设备,设备如支持则该项目必测。

测试编号:ManagementFunction_ifMIB

测试项目:被测设备对 IF MIB RFC2863 的支持程度

测试过程:

1) 网络管理测试分析仪的一个端口与被测设备的一个端口相连;

2) 在网络管理测试分析仪配置执行 SNMP 查询所需要的参数;

3) 网络管理测试分析仪查询被测设备 RFC2863定义的所有管理对象。

预期结果:

设备实现的管理对象符合 RFC2863一致性声明的要求。

1) 接口扩展表 ifXTable 内与接口速率相匹配的管理对象全部实现;

2) 接收地址表 ifRcvAddressTable 的管理对象全部实现;

3) 接口堆栈表 ifStackTable 可选实现。

测试说明:

适用于局侧设备和用户侧设备,设备如支持则该项目必测。

测试编号:ManagementFunction_etherMIB

测试项目:被测设备对 ETHER MIB RFC1643 的支持程度

测试过程:

1) 网络管理测试分析仪的一个端口与被测设备的一个端口相连;

2) 在网络管理测试分析仪配置执行 SNMP 查询所需要的参数;

×× ××××—×××× 3) 网络管理测试分析仪查询被测设备 RFC1643定义的所有管理对象。

预期结果:

1) dot3StatsTable所有管理对象必须实现;

2) dot3CollTable可选实现。

测试说明:

适用于局侧设备和用户侧设备,设备如支持则该项目必测。

测试编号:ManagementFunction_rmonMIB

测试项目:被测设备对 RMON MIB RFC2819 的支持程度

测试过程:

1) 网络管理测试分析仪的一个端口与被测设备的一个端口相连;

2) 在网络管理测试分析仪配置执行 SNMP 查询所需要的参数;

3) 网络管理测试分析仪查询被测设备 RFC2819定义的所有管理对象。

预期结果:

1) 以太网统计数据组、历史纪录控制组、以太网历史纪录组、告警组、事件组的管理对象

全部实现;

2) 主机组、主机 TopN 组、矩阵组、过滤组、包捕获组的管理对象可选实现。

测试说明:

适用于局侧设备和用户侧设备,设备如支持则该项目必测。

测试编号:ManagementFunction_snmpv2MIB

测试项目:被测设备对 SNMPV2 MIB RFC1907 的支持程度

测试过程:

1) 网络管理测试分析仪的一个端口与被测设备的一个端口相连;

2) 在网络管理测试分析仪配置执行 SNMP 查询所需要的参数;

3) 网络管理测试分析仪查询被测设备 RFC1907定义的所有管理对象。

预期结果:

被测设备如果支持 SNMPv2c ,则实现的管理对象符合 RFC1907一致性声明的要求。

测试说明:

适用于局侧设备和用户侧设备,设备如支持则该项目必测。

测试编号:ManagementFunction_ripMIB

测试项目:被测设备对 RIP MIB RFC1724 的支持程度

测试过程:

1) 网络管理测试分析仪的一个端口与被测设备的一个端口相连;

2) 在网络管理测试分析仪配置执行 SNMP 查询所需要的参数;

3) 网络管理测试分析仪查询被测设备 RFC1724定义的所有管理对象。

预期结果:

如果设备实现了 RIP v2, RFC1724定义的所有管理对象必须实现。

测试说明:

适用于局侧设备,设备如支持则该项目必测。

测试编号:ManagementFunction_ospfMIB

测试项目:被测设备对 OSPF MIB RFC1850 的支持程度

测试过程:

1) 网络管理测试分析仪的一个端口与被测设备的一个端口相连;

2) 在网络管理测试分析仪配置执行 SNMP 查询所需要的其余参数;

3) 网络管理测试分析仪查询被测设备 RFC1850定义的所有管理对象。

预期结果:

×× ××××—××××

如果被测设备实现 OSPF v2,则实现的管理对象符合 RFC1850一致性声明的要求。

测试说明:

适用于局侧设备,设备如支持则该项目必测。

测试编号:ManagementFunction_pppMIB

测试项目:被测设备对 PPP MIB RFC1471、 RFC1472、 RFC1473 的支持程度

测试过程:

1) 网络管理测试分析仪的一个端口与被测设备的一个端口相连;

2) 在网络管理测试分析仪配置执行 SNMP 查询所需要的参数;

3) 网络管理测试分析仪查询被测设备 RFC1471、 1472、 1473定义的所有管理对象。预期结果:

1) 设备必须实现 RFC1471中 PPP 链路组的全部管理对象;

2) 如果实现链路质量汇报(LQR ) ,设备必须实现 RFC1471中 PPP 链路质量汇报组的全部管理对象;

3) 设备必须实现 RFC1473中 PPP IP组的全部管理对象;

4) 如果实现链路质量汇报 LQR , RFC1471中 PPP LQR扩展组的实现可选;

5) RFC1472中 PPP 安全组的实现可选;

测试说明:

该测试项目适用于支持 PPP 的局侧设备,如支持则必测。。

测试编号:ManagementFunction_radiusAuthClientMIB

测试项目:被测设备对 RADIUS-AUTH-CLIENT MIB RFC2618 的支持程度

测试过程:

1) 网络管理测试分析仪的一个端口与被测设备的一个端口相连;

2) 在网络管理测试分析仪配置执行 SNMP 查询所需要的参数;

3) 网络管理测试分析仪查询被测设备 RFC2618定义的所有管理对象。

预期结果:

被测设备实现 RFC2618定义的所有管理对象。

测试说明:

该测试项目适用于局侧设备,如支持则必测。 ;

测试编号:ManagementFunction_radiusAccClientMIB

测试项目:被测设备对 RADIUS-ACC-CLIENT MIB RFC2620 的支持程度

测试过程:

1) 网络管理测试分析仪的一个端口与被测设备的一个端口相连;

2) 在网络管理测试分析仪配置执行 SNMP 查询所需要的参数;

3) 网络管理测试分析仪查询被测设备 RFC2620定义的所有管理对象。

预期结果:

被测设备实现 RFC2620定义的所有管理对象。

测试说明:

该测试项目适用于局侧设备,如支持则必测。 ;

测试编号:ManagementFunction_rmon2MIB

测试项目:被测设备对 RMON2 MIB RFC2021 的支持程度

测试过程:

1) 络管理测试分析仪的一个端口与被测设备的一个端口相连;

2) 在网络管理测试分析仪配置执行 SNMP 查询所需要的参数;

3) 网络管理测试分析仪查询被测设备 RFC2021定义的所有管理对象。

预期结果:

×× ××××—××××

被测设备实现的管理对象符合 RFC2021一致性声明的要求

测试说明:

该测试项目适用于用户侧设备,如支持则必测。

测试编号:ManagementFunction_smonMIB

测试项目:被测设备对 SMON MIB RFC2613 的支持程度

测试过程:

1) 网络管理测试分析仪的一个端口与被测设备的一个端口相连;

2) 在网络管理测试分析仪配置执行 SNMP 查询所需要的参数;

3) 网络管理测试分析仪查询被测设备 RFC2613定义的所有管理对象。

预期结果:

设备实现的管理对象符合 RFC2613的一致性声明。

测试说明:

该测试项目适用于用户侧设备,如支持则必测。

测试编号:ManagementFunction_bridgeMIB

测试项目:被测设备对 Bridge MIB RFC1493 的支持程度

测试过程:

1) 网络管理测试分析仪的一个端口与被测设备的一个端口相连;

2) 在网络管理测试分析仪配置执行 SNMP 查询所需要的其余参数;

3) 网络管理测试分析仪查询被测设备 RFC1493定义的所有管理对象。

预期结果:

1) 被测设备实现 dot1Base 组的所有管理对象;

2) 如果被测设备支持生成树协议,则实现 dot1dStp 组的所有管理对象;

3) 如果被测设备支持透明桥接,则实现 dot1dTp 组的所有管理对象;

4) 如果被测设备支持目的地址过滤,则实现 dot1dStatic 组的所有管理对象。

测试说明:

该测试项目适用于用户侧设备,如支持则必测。

10 其它

10.1 环境测试

10.1.1 测试顺序

环境测试采用下面的测试顺序:

a) 室温-低温实验

b) 室温-高温实验

c) 室温-低温-室温-高温

d) 室温-低温潮湿-室温-高温潮湿

10.1.2 单向测试的严酷度

每种类型的设备应满足各自高温和低温的温度变化范围,温度变化容限为 ±1℃。

高湿条件:相对湿度为90%(+25℃)。

10.1.3 测试步骤

10.1.3.1 低温测试

a) 将被测设备在室温条件下,放入测试环境,接通电源,使系统处于正常稳定工作状态;

b) 开始降温,降温速率不超过 0.7℃ /分钟;

×× ××××—××××

36 c) 在温度达到该设备所属类型的最高要求工作温度时,停止降温,(不结露)待温度稳定后,保

持 2小时,抽测下列指标是否满足要求:

· SNI 接口测试(可以任意选取两个分项目进行测试);

· UNI 接口测试(可以任意选取两个分项目进行测试);

· 吞吐量。

d) 温度恢复,被测设备不移出低温环境,切断电源,使被测设备自然恢复至室温条件,然后将被测设备移出低温测试环境。

10.1.3.2 高温测试

a) 将被测设备在室温条件下,放入测试环境,接通电源,使系统处于正常稳定工作状态;

b) 开始升温,升温速率不超过 0.7℃ /分钟;

c) 在温度达到该设备所属类型的最高要求工作温度时,停止升温,待温度稳定后,保持 2小时, 抽测下列指标是否满足要求:

· SNI 接口测试(可以任意选取两个分项目进行测试);

· UNI 接口测试(可以任意选取两个分项目进行测试);

· 吞吐量。

d) 温度恢复,被测设备不移出高温测试环境,切断电源,使被测设备自然恢复至室温条件,记录测试数据,然后将被测设备移出高温测试环境。

10.1.3.3 高湿测试

a) 将被测设备在室温条件下,放入加湿环境,接通电源,连接测试仪表;

b) 开始加湿,控制温度为 25℃;

c) 在湿度达到极限时,停止加湿,待温度稳定后,保持 2小时,抽测下列指标是否满足要求; · SNI 接口测试(可以任意选取两个分项目进行测试);

· UNI 接口测试(可以任意选取两个分项目进行测试);

· 吞吐量。

d) 温度恢复,被测设备不移出高湿测试环境,切断电源,使被测设备自然恢复至正常湿度条件, 记录测试数据,然后将被测设备移出高湿测试环境。

10.2 供电测试

10.2.1 整机功耗

测试项目:整机功耗

测试说明:设备在实际运行时的功耗应低于设备上标称的最大功耗。

测试配置:其测试配置与吞吐量测试时相同。

测试过程:

a) 将设备上的模块插满;对设备进行吞吐量测试。

b) 用测量功率的仪表对电源所输出的实际功率。

判定原则:测量得到的功率不应超过设备上标称的最大功率。

10.2.2 供电变化

测试项目:直流电压要求

测试目的:观察电源下拉偏和电源上拉偏时设备工作状态。

测试过程:采用直流电压源和直流电压表进行测量,验证设备电压变动的范围。

判定原则:在每一个机架的直流输入端子处测量-48 伏电压,允许变动范围为 -57v~-40v 。设备应当能在该电压变动范围之内正常工作。

×× ××××—×××× 测试项目:交流电压要求

测试目的:观察电源下拉偏和电源上拉偏时设备工作状态。

测试过程:采用交流电压源和交流电压表进行测量,验证设备电压变动的范围。

判定原则:额定电压220V, 波动±15%,设备应当能在该电压变动范围之内正常工作。

10.3 EMC

10.3.1 性能判据

10.3.1.1 性能判据 A

在测试过程中,不多于静态时水平5%的额外误包是允许的。

10.3.1.2 性能判据 B

应保持数据链路连接。

10.3.2 设备抗扰度测试

10.3.2.1 静电放电抗扰度

本测试项适用于被测设备任何暴露的表面(不包括设备使用说明中特别指出的需要适当保护的地方。)

测试方法见GB/T 17626.2 。对接触放电应通过 ±2kV 和 ±4kV ; 对空气放电应通过 ±2kV 、 ±4kV 和 ±8kV 。性能判据B适用。

10.3.2.2 浪涌(冲击)抗扰度

本测试项适用于交流/直流电源输入端口和信号线端口。

测试方法见GB/T 17626.5 。对交流电源输入端口测试电平应为开路 ±2kV(线对地,内阻12? )和 ±1kV(线对线,内阻2? ),测试波形采用1.2/50us;对直流电源输入端口测试电平应为开路 ±1kV(线对地,内阻12? ),测试波形采用1.2/50us;对10米以上户内信号线端口测试电平应为开路 ±1kV,内阻 42? , 测试波形采用1.2/50us;对户外信号线端口测试电平应为开路 ±2kV,测试波形采用 10/700us。性能判据B适用。

10.3.2.3 电快速瞬变脉冲群抗扰度

本测试项适用于交流电源输入/输出端口。如果连接电缆超过3m, 本测试项也适用于直流电源输入/输出端口和信号线端口。

测试方法见GB/T 17626.4 。对交流电源输入/输出端口测试电平应为开路 ±2kV ;对直流电源输入/输出端口测试电平应为开路 ±1kV ;对信号线端口测试电平应为开路 ±0.5kV 。

性能判据B适用。

10.3.2.4 射频场感应的传导骚扰抗扰度

本测试项适用于交流电源输入端口。如果连接电缆超过1m, 本测试项也适用于直流电源端口和信号线端口。

测试方法见GB/T 17626.6 。测试信号为 80% AM的 1kHz 正弦信号;在转移阻抗为 150?时测试电平与GB/T 17626.6-1998一致。

性能判据A适用。

10.3.2.5 射频电磁场辐射抗扰度

本测试项适用于被测设备任何暴露的表面。

测试方法见GB/T 17626.3 。测试信号为 80% AM的 1kHz 正弦信号;测试等级为 3V/m。

性能判据A适用。

10.3.2.6 工频磁场抗扰度

本测试项适用于被测设备任何暴露的表面。

测试方法见GB/T 17626.8 。测试等级为 3A/m。

性能判据A适用。

10.3.3 设备电磁辐射测试

×× ××××—××××

10.3.3.1 由设备射出的电磁干扰

指标要求见 YD/T 1160 15.4.1节。

测试方法见GB 9254-1998 ( A级ITE) 10节。

10.3.3.2 由设备进入交流馈电线的电磁干扰

指标要求见 YD/T 1160 15.4.2节。

测试方法见GB 9254-1998 ( A级ITE) 9节。

10.3.3.3 由设备进入直流馈线和信号线的电磁干扰

指标要求见 YD/T 1160 15.4.3节。

测试方法见GB 9254-1998 ( A级ITE) 9节。

10.4 设备及装配检查

10.4.1 外观

10.4.1.1 要求

设备的外观要求:

a) 机壳不变形;

b) 机架平直、垂直竖立;

c) 面板间缝隙均匀、无掉漆、毛刺、划伤。

10.4.1.2 检查

采用主观评定方式进行各项检查。

10.4.2 装配

10.4.2.1 标志符号

10.4.2.1.1 要求

设备上必需的标志符号应齐全、正确。

10.4.2.1.2 检查

对照出厂要求检查必需的标志符号。

10.4.2.2 接插件

10.4.2.2.1 要求

接插件插入位置明显可辨、插拔自如、连接紧密可靠且有锁定装置。 10.4.2.2.2 检查

观察并进行插拔试验,主观评定。

10.4.2.3 焊接

10.4.2.3.1 要求

焊接应不出现假焊、漏焊、错焊,焊点光滑,印制板应没有飞线。 10.4.2.3.2 检查

观察印制板进行判定。

10.4.2.4 零部件

10.4.2.4.1 要求

零部件应装牢不松动,无错装、漏装现象发生。

10.4.2.4.2 检查

观察零部件装配情况进行判定。

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