专利名称：一种交换机连通性测试方法、装置及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及计算机与网络通信技术领域，尤其涉及一种交换机连通性测试 方法、装置及系统。
背景技术：
现有的以太网交换机端口根据速率分类有十兆，百兆，千兆，万兆端口； 根据传输介质类型分为电端口和光端口，传输介质分别为双绞线和光纤；根据 双工模式分为全双工和半双工模式。通过自协商协议，介质为电端口的高速的 端口可以跟低速的端口兼容，这时高速端口会自协商为低速端口 。
交换机的连通性测试，是一种以太网交换机端口转发报文能力的测试，如 果对哪个端口进行测试，就往这个端口发数据包，这个端口收到数据包后，往 其他端口进行转发，连接其他端口的设备统计接收到的数据包和之前发出去的 数据包的数量，并进行对比，如果数量一样则测试通过，该端口无故障；不一 样则测试失败，该端口存在故障。连通性测试需要对各种端口 link状态(link 状态包括端口的速率、介质类型以及双工形式)下的收发包能力进行测试。
基于电脑的连通性测试分为两种， 一种是电脑网卡不能达到的端口 link状 态的测试， 一种是电脑网卡能够达到的端口 link状态的测试。
现有的测试电脑网卡基本上都是百兆的，就以百兆网卡为例，说明这两种 传统的测试步骤。以一款常见的含有24个千兆电端口作为被测试的设备为例， 由于是24个千兆端口，所以使用现有的百兆网卡不能直接一次性完成测试， 而需要分两次测试，分别测试千兆和百兆连通性。
千兆连通性测试中，由于网卡达不到的link状态(比如千兆状态)下的端 口连通性测试，测试设备如图1所示。包括带2块或4块百兆网卡的PC机一台，测试用千兆交换机两台，待测交换机一台，以及连通性测试程序。 测试过禾呈如下
1) 上电，按图1所示连接PC和交换机，使交换机和PC都正常工作，其中， 与PC相连的端口为百兆端口，与被测交换机相连的是千兆端口。
2) PC上的网卡1 (或网卡2)发送报文，通过百兆端口进入中转交换机1 (或中转交换机2)，再通过中转交换机的千兆端口发送到被测试交换机，被测
试交换机将报文转发往连接中转交换机2 (或中转交换机1)的另一个千兆端 口，通过中转交换机的百兆端口送回网卡2 (或网卡1), PC上CPU会比较发 送和接收的报文数量——连通性测试程序必须具有统计发送报文和接收报文 的数量的能力，并通过对比判断交换机的转发能力是否正常， 一致说明转发能 力正常，不一致则说明不正常。
3) 换下两个被测试交换机的端口，重复l)、 2)的步骤，直到所有端口测 试结束。
4) 下电，如果被测试交换机的千兆通信功能没有问题，开始测百兆以下 的通信能力。
百兆全双工连通性测试中，测试i殳备如图2所示。包括带4块百兆网卡 的PC机1台与待测交换机一台，以及4网卡测试程序。 测试过禾呈如下
1) 设备上电，按图2的方式连接。
2) PC执行四网卡测试程序， 一块网卡往要测试的端口发送报文，该端口 将这个报文转发到另外3个端口 ，被另外3块网卡收到，4个网卡一次发帧测 试4个端口，然后通过自协商改变link状态，测量其他速度和双工模式下的通 信转发能力，当然，这些速度和双工模式都是该网卡能够达到的。4网卡测试 程序同样拥有对比发送和接收报文数量的能力，并用过比较结果判断转发能力 是否有问题。
3) 换下一组4个待测端口，只到^皮测试交换^L的所有端口测试完毕。综上所述， 一台拥有24个千兆电端口的交换机的一次连通性测试需要测
试千兆状态12次，百兆及其以下状态6次，而且由于需要的设备不一样，需 要分两次测试，需要两个工位，2台电脑，2台测试用的带千兆电端口的交换 机。
在实际的生产测试操作中，针对不同的生产程序，总共要进行3次连通性 测试，这导致连通性测试在生产测试的时间中占用比例极大，所以， 一次连通 性测试的时间直接关系到生产测试的总时间和人工成本。
随着数据通信领域的高速发展，交换机等基础通信设备的端口数量极大增 加，传统的基于PC的四网卡技术进行连通性的测试已经变得有些不合时宜， 甚至成为影响测试效率的关键瓶颈。它有如下缺点
1、 测试端口速度低。随着以太网技术的发展，现在的大型局域网里，千 兆端口甚至万兆端口已经很常见了，而现有的连通性技术只能直接测试百兆的 工作模式，如果需要测试千兆或者万兆工作模式的端口，必须使用可以工作在 百兆以及千兆或者万兆模式的交换机进行中转。现在中高端交换机的端口基本 上都是千兆端口，即使低端交换机也大部分拥有千兆端口，使得测试过程中， 中转交换机变的不可缺少。这种中转，增加了测试时间和成本。另外以后若技 术进步改用千兆网卡或万兆网卡用于测试，也由于受到PC所带网卡数量的限 制，通常是4个，虽然可免去上述第一步的测试，但仍然无法大幅度提高测试 效率。
2、 测试端口数量少。局限于电脑网卡插槽的数量，4网卡测试程序一次测 试的端口数量为4,传统的千兆端口测试时一次就只能测试两个了。也就是说 一款拥有48个千兆端口的交换^L,就需要测试36次。
3、 测试时间长， 一次测试的时间为半分钟左右，如前面描述的测试步骤， 一台24个千兆电端口的交换机测试时间至少需要9分钟左右，还不算中间换 工位和准备设备的上下电的时间。时间消耗也增加了人力成本。
发明内容
本发明实施例提供一种交换机连通性测试方法、装置及系统，用以提高交 换机的生产测试效率，降低生产测试的成本。
一种交换:才几连通性测试方法，该方法包4舌
将被测交换机各端口分别与测试交换机连接；
向被测交换机上的待测端口发送广播报文，并记录发送广播报文的数量； 在测试交换机的各个端口记录接收到被测交换机转发的所述广播报文的 数量；
比较接收到的所述广播报文的数量与发送所述广播报文的数量是否相同， 如果是，被测交换机的待测端口没有故障；否则，被测交换机的待测端口有故 障。
一种交换机连通性测试的装置，该装置包括第一统计单元、第二统计单元 及比较单元，其中，
所述第一统计单元，用于统计发往被测交换机待测端口的广播报文的数
量；
所述第二统计单元，用于统计从被测交换机其它端口接收的被测交换机转
发的所述广播报文的数量；
所述比较单元，用于比较发往被测交换机待测端口的所述广播报文的数量 与从被测交换机其它端口接收的被测交换机转发的所述广播报文的数量是否 相同，如果是，则待测端口没有故障，否则，待测端口有故障。
一种交换机连通性测试系统，包括计算机终端与测试交换机，所述计算机 终端与测试交换机通过串口连接，所述被测交换机各端口分别与所述测试交换 机连接，其中，
所述计算机终端，通过测试交换机向被测交换机的待测端口发送广播报 文；接收所述测试交换机发送的发送所述广播报文的数量与接收所述广播报文 的数量并比较，如果二者相同，则待测端口无故障，否则，待测端口有故障；所述测试交换机，记录发送所述广播报文的数量；接收被测交换机其它端 口转发的所述广播报文并分别记录数量，并发送给所述计算机终端。
本发明实施例通过将被测交换机各端口分别与测试交换机连接；向被测交 换机上的待测端口发送广播报文，并记录发送广播报文的数量；在测试交换机 的各个端口记录接收到被测交换机转发的广播报文的数量；比较接收到的广播 报文的数量与发送广播报文的数量是否相同，如果是，被测交换机的待测端口 没有故障；否则，被测交换机的待测端口有故障。本发明实施例提供的方案可 以实现如下有益效果
1) 使用测试设备端口 link状态种类一样的交换机平台作为测试设备，测试 效率提高了10倍；
2) 由于使用相同的交换机产品作为测试设备，不需额外成本，同时工序 缩短、人工成本减少，新的测试方法降低了生产的成本投入，尤其产品的生产 量极大时对成本的降低作用更加明显。
3) 测试环境比原有方法更加复杂和恶劣，结果更加具有说服力，提高了 测试的准确性，也更容易发现隐蔽问题。
图1为现有技术中千兆端口测试系统结构示意图； 图2为现有技术中百兆端口测试系统结构示意图； 图3为本发明实施例1的主要实现原理流程图； 图4为本发明实施例2的主要实现结构示意图； 图5为本发明实施例提供装置的结构示意图。
具体实施例方式
本发明实施例提供了用于生产测试中的一种基于以太网交换机的连通性测 试方法，这种方法使用基于交换机的连通性测试软件，在它所支持的交换机平台上，对量产的各种交换机端口进行直接测试。本专利的扩展保护。通过专用 的软件，使用交换机为测试平台对其他交换机进行连通性测试，使生产测试的 效率提高。
下面结合各个附图对本发明实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方 式及其对应能够达到的有益效果进行详细的阐述。
如图3所示，本发明实施例1的主要实现原理流程如下
步骤l 1 ，将被测交换机各端口分别与测试交换4几连接；
本实施例与传统连通性测试一个最大的不同，是^f吏用一个测试交换机作为 测试设备，通过专供测试用的测试交换机为平台，使用工作于这个平台上的连 通性测试软件，对量产的交换机进行测试。测试交换机平台拥有更多的端口数 量，由于被测交换机和测试交换机都是以太网交换机，所以不会受电脑网卡插 槽的制约，也不会出现被测试的设备拥有的端口 link状态在测试设备上达不到 的情况。也就是说，被测交换机带有万兆端口甚至将来可能出现的更新型端口 ， 就使用带有万兆端口或者新型端口的测试交换机，只需做正确的配置即可。
这里，测试交换机可以使用与被测交换机相同型号的交换机，也可以使用 其它型号的交换机，甚至可以是具有交换机功能的其它网络设备，只要测试交 换机的端口数大于等于被测交换机的端口数即可。事实上，测试交换机的端口 数也可以小于被测交换机的端口数，这时的测试需要分别连接被测交换机的不 同端口来进行。例如，当测试交换机为24端口而被测交换机为48端口时，需要 至少分两次才可以完成对被测交换机所有待测端口的测试。
步骤12，向被测交换机上的待测端口发送广播净艮文，并记录发送广播报文 的数量；
选中一个待测端口，并向这个待测端口上发送广^番报文。广#^艮文可以通 过测试交换机与待测端口相连接的端口发送，并可以在测试交换机的相应端口 上记录发送广播才艮文的数量。
步骤13，在测试交换机的各个端口记录接收到被测交换机转发的广播报文的数量；
待测端口接收到广播报文后，需要向其它端口转发，其它端口就会向与其 相连接的测试交换机的相应端口发送该广播报文，这时，需要在测试交换机的 相应端口上记录接收到的广播报文的数量。
步骤14，比较接收到的广播报文的数量与发送广播报文的数量是否相同， 如果是，被测交换机的待测端口没有故障；否则，被测交换机的待测端口有故障。
比较测试交换机相应端口上接收到的广播报文与之前发送的广播报文的 数量是否相同，如果相同，说明被测交换机的待测端口没有故障，转发能力良 好；否则，如果测试交换机相应端口上接收到的广播报文与之前发送的广播报 文的数量不相同，说明被测交换机的待测端口有故障，测试不能通过。
这里，只要有一个端口上接收到的广播报文的数量与之前发送的广播报文 的数量不同，则测试不能通过。
本实施例中，用测试支换机与PC^荅建测试平台，通过这个测试平台可以 方便的对被测交换机的连通性进行测试，极大的提高了交换机连通性测试的效 率。
如图4所示，为本发明实施例2的结构示意图，其中，测试中使用的交换 机平台为测试交换机，与被测交换机同为24端口的交换机，测试交换机通过 串口与PC相连接，构成测试平台。测试平台同时还需要对应测试用交换机的 连通性测试软件，这种软件同样具有传统寄存器的统计输出和输入报文数量的 能力，不过是通过交换机内部CPU读取MAC层(介质访问控制子层)交换芯片 的端口寄存器的内容来完成的，因为MAC层芯片是交换机的核心芯片之一， 所有的数据交换都会通过MAC层芯片，而且MAC层交换芯片的端口寄存器 中会保存输出和输入报文的数量。具体测试过程如下
1) 上电，两两对应连接测试交换机与被测交换机的端口 ；
2) 使用软件进行测试，软件控制测试交换机的CPU通过指定端口 ( 1端口 )向被测交换机的端口发送广播报文，这时1端口的端口计数器会记录发送 的报文的数量。被测交换机收到后，由于是广播报文，就会往其它所有端口转 发，通过连接线缆，测试交换机其它端口就接收到这些发回来的报文，这时其 他端口中的计数器会记录下接收到的报文数量，然后CPU对比1端口发出报 文的计数器内容和其他端口接收报文计数器的内容，相同就说明l端口连接的 被测试交换机的端口转发能力没有问题，然后对其他端口进行测试。如果数量 有不一样，就说明1端口连接的被测试交换机的端口转发能力有问题，1端口 的连通性测试失败。
3)按照上述步骤依次对被测交换机的所有端口进行测试，直到测试完毕。
PC通过交换机的串口进行控制和结果读取。
本实施例中， 一次测试所花的时间大约只有1分钟，比传统的测试提高了
约9倍，再加上工序的缩短，不需要换工位，不需要多次上下电的时间(每次 至少2分钟)，测试的效率超过传统测试10倍。测试交换机可以使用库存的设 备，测试完后同样可以出售，不增加测试成本。新的测试方法不但拥有更好的 测试效率和更低的测试成本，测试的效果也会更好。
传统方式测试千兆端口时，待测端口接收到帧后只需要转发到另 一个端 口 ， 4网卡程序测试百兆端口时， 一皮测试端口接受到帧后转发到另外3个端口 ， 而使用24个千兆电端口交换机测试时，待测端口接受到帧后需要转发到另外 23个端口，测试的环境比传统的测试方法更加恶劣，所以测试结果更加有说服 力，更容易发现问题。
相应地，本发明实施例还提供了一种交换机连通性测试的装置，如图5所 示，该装置包括第一统计单元21、第二统计单元22及比较单元23,具体如下
第一统计单元21,用于统计发往被测交换机待测端口的广播报文的数量；
第二统计单元22,用于统计从被测交换机其它端口接收的被测交换机转发 的所述广播报文的数量；
比较单元23，用于比较发往被测交换机待测端口的广播报文的数量与从被测交换机其它端口接收的被测交换机转发的广播报文的数量是否相同，如果 是，则待测端口没有故障，否则，待测端口有故障。
较佳地，上述装置进一步包括广播单元24,用于向待测端口发送广播报文。
较佳地，上述装置包括若干个第二统计单元22,用于分别统计从被测交换 机每个其它端口接收的被测交换机转发的广播报文的数量；
比较单元23,用于分别比较从被测交换机的每个其它端口接收的被测交换 机转发的广播报文的数量与发往被测交换机待测端口的广播报文的数量是否 相同，如果是，待测端口没有故障，否则，待测端口有故障。
较佳地，本发明实施例还提供一种交换机连通性测试系统，包括计算机终 端与测试交换机，计算机终端与测试交换机通过串口连接，被测交换机各端口 分别与测试交换机连接，其中，
计算机终端，通过测试交换机向被测交换机的待测端口发送广播报文；接 收测试交换机发送的发送广播报文的数量与接收广播报文的数量并比较，如果 二者相同，则待测端口无故障，否则，待测端口有故障；
测试交换机，记录发送广播报文的数量；接收被测交换机其它端口转发的 广播报文并分别记录数量，并发送给计算机终端。
其中，所述计算机终端可以包括第一统计单元、第二统计单元及比较单 元，其中，
第 一统计单元，用于统计发往被测交换机待测端口的广播报文的数量；
第二统计单元，用于统计从被测交换机其它端口接收的被测交换机转发的 所述广播报文的数量；
比较单元，用于比较发往被测交换机待测端口的所述广播报文的数量与从 被测交换机其它端口接收的被测交换机转发的所述广播报文的数量是否相同， 如果是，则待测端口没有故障，否则，待测端口有故障。
较佳地，上述实施例中的测试交换机包括第一统计单元及第二统计单元， 计算机终端包括比较单元，其中，第一统计单元，用于统计发往被测交换机待测端口的广播报文的数量；
第二统计单元，用于统计从被测交换机其它端口接收的被测交换机转发的
所述广播报文的数量；
比较单元，用于比较发往被测交换机待测端口的所述广播报文的数量与从 被测交换机其它端口接收的被测交换机转发的所述广播报文的数量是否相同， 如果是，则待测端口没有故障，否则，待测端口有故障。
本发明实施例提供的方案，使用测试设备端口 link状态种类一样的交换机 平台作为测试设备，测试效率提高了 10倍。由于使用相同的交换机产品作为测 试设备，不需额外成本，同时工序缩短、人工成本减少，新的测试方法P争低了 生产的成本投入，尤其产品的生产量极大时对成本的降低作用更加明显。测试 环境比原有方法更加复杂和恶劣，结果更加具有说服力，提高了测试的准确性， 也更容易发现隐蔽问题。
明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及 其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1、一种交换机连通性测试方法，其特征在于，该方法包括将被测交换机各端口分别与测试交换机连接；向被测交换机上的待测端口发送广播报文，并记录发送广播报文的数量；在测试交换机的各个端口记录接收到被测交换机转发的所述广播报文的数量；比较接收到的所述广播报文的数量与发送所述广播报文的数量是否相同，如果是，被测交换机的待测端口没有故障；否则，被测交换机的待测端口有故障。
2、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将被测交换机各端口分 别与测试交换机连接，包括将所述被测交换机的各端口 一对一的分别对应连接到测试交换机的各端cr 。
3、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，向被测交换机上的待测端口 发送广播报文，并记录发送广播报文的数量，包括通过测试交换机上与被测交换机待测端口相连接的端口 ，向被测交换机上 的待测端口发送广播报文，并在测试交换机上与被测交换机待测端口相连接的 端口上记录发送广播才艮文的数量。
4、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，比较接收到的所述广播报文 的数量与发送所述广播报文的数量是否相同，如果是，被测交换机的待测端口 没有故障；否则，被测交换机的待测端口有故障，包括分别比较测试交换机各端口接收的所述广播报文数量与发送所述广播报 文的数量，如果测试交换机有任何一个端口接收的所述广播报文数量与发送所 述广播报文的数量不同，则被测交换机的待测端口有故障。
5、 一种交换机连通性测试的装置，其特征在于，该装置包括第一统计单 元、第二统计单元及比较单元，其中，所述第一统计单元，用于统计发往被测交换机待测端口的广播报文的数量；所述第二统计单元，用于统计从被测交换机其它端口接收的被测交换机转发的所述广播报文的数量；所述比较单元，用于比较发往被测交换机待测端口的所述广播报文的数量 与从被测交换机其它端口接收的被测交换机转发的所述广播报文的数量是否 相同，如果是，则待测端口没有故障，否则，待测端口有故障。
6、 如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括 广播单元，用于向所述待测端口发送广播才艮文。
7、 如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述装置包括若干个所 述第二统计单元，用于分别统计从被测交换机每个其它端口接收的被测交换机 转发的所述广播报文的数量；所述比较单元，用于分别比较从被测交换机的每个所述其它端口接收的被 测交换机转发的所述广播报文的数量与发往被测交换机待测端口的广播报文 的数量是否相同，如果是，待测端口没有故障，否则，待测端口有故障。
8、 一种交换机连通性测试系统，其特征在于，包括计算机终端与测试交 换机，所述计算机终端与测试交换机通过串口连接，所述被测交换机各端口分 别与所述测试交换机连接，其中，所述计算机终端，通过测试交换机向被测交换机的待测端口发送广播报 文；接收所述测试交换机发送的发送所述广播报文的数量与接收所述广播报文 的数量并比较，如果二者相同，则待测端口无故障，否则，待测端口有故障；所述测试交换机，记录发送所述广播报文的数量；接收被测交换机其它端 口转发的所述广播报文并分别记录数量，并发送给所述计算机终端。
9、 如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述计算机终端包括第一 统计单元、第二统计单元及比较单元，其中，所述第一统计单元，用于统计发往被测交换机待测端口的广播报文的数量；所述第二统计单元，用于统计从被测交换机其它端口接收的被测交换机转发的所述广播报文的数量；所述比较单元，用于比较发往被测交换机待测端口的所述广播报文的数量 与从被测交换机其它端口接收的被测交换机转发的所述广播报文的数量是否 相同，如果是，则待测端口没有故障，否则，待测端口有故障。
10 、如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述测试交换机包括第一 统计单元及第二统计单元，所述计算机终端包括比较单元，其中，所述第一统计单元，用于统计发往被测交换机待测端口的广播报文的数量；所述第二统计单元，用于统计从被测交换机其它端口接收的被测交换机转发的所述广播报文的数量；所述比较单元，用于比较发往被测交换机待测端口的所述广播报文的数量 与从被测交换机其它端口接收的被测交换机转发的所述广播报文的数量是否 相同，如果是，则待测端口没有故障，否则，待测端口有故障。
全文摘要
本发明公开了一种交换机连通性测试方法、装置及系统，通过将被测交换机各端口分别与测试交换机连接；向被测交换机上的待测端口发送广播报文，并记录发送广播报文的数量；在测试交换机的各个端口记录接收到被测交换机转发的广播报文的数量；比较接收到的广播报文的数量与发送广播报文的数量是否相同，如果是，被测交换机的待测端口没有故障；否则，被测交换机的待测端口有故障。本发明实施例提供的方案，可以有效提高交换机连通性测试效率，测试结果更加具有说服力。
文档编号H04L12/26GK101296131SQ20081011471
公开日2008年10月29日 申请日期2008年6月11日 优先权日2008年6月11日
发明者凯 张, 赞 黄 申请人:北京星网锐捷网络技术有限公司