交换机性能测试研究（共6篇）
交换机性能测试研究 篇1
摘要：本文采用热交换晶体生长方法, 成功生长出直径380mm, 高250mm, 重达115KG的蓝宝石晶体, 对蓝宝石晶体的主要性能进行了测试, 结果显示:晶体纯度很高, 在可见光波段的透过率超过85%, 位错密度只有1091pits/cm2, 双晶曲线值为17.8", 莫氏硬度达到了9级, 四点弯曲强度也达到了平均940MPa。
概述
蓝宝石晶体是近年来研究、投资最热的晶体材料, 由于其具有优异的光学性能、机械性能和化学稳定性, 具有强度高、硬度大、耐高温、抗腐蚀等诸多优点, 被广泛的应用于军事、航空航天、激光技术、高档日用品等领域。又因为蓝宝石具有高温下 (1000℃) 化学性质稳定、价格相对便宜和容易获得大尺寸等优势, 成为LED发光二极管半导体照明、大规模集成电路SOI、SOS及超导纳米结构薄膜等最理想的衬底材料, 特别是近几年, 随着世界各国政府对LED照明技术推广应用的重视, 有力地推动了蓝宝石生长技术的快速发展。此外, 蓝宝石在窗口片上的应用也越来越广泛, 在手表表镜、手机摄像头上已经在大规模地使用蓝宝石窗口材料, 随着中国金立W808和日本京瓷I06系列蓝宝石屏幕手机的推出, 蓝宝石在手机屏幕上的大规模应用已经揭开了序幕, 对大尺寸、高品质的蓝宝石晶体的需求量迅速扩大, 也使得蓝宝石晶体的研究与生产成为目前最具发展活力的产业之一。
晶体生长
采用热交换法 (简称HEM法) 进行蓝宝石的晶体生长, 热交换法是目前世界上最大尺寸、最大重量的蓝宝石晶体生长技术, 其原理是利用热交换器来带走热量, 使得晶体生长区内形成一个上热下冷的纵向温度梯度, 通过控制热交换器内氦气流量的大小来控制温度梯度, 以此达到坩埚内熔料由下向上慢慢结晶的目的, 图1所示为热交换法的原理示意图。
采用碳碳材料做保温系统, 在直径15英寸的热旋压钼坩埚内, 用A向蓝宝石籽晶, 生长速度0.8~1.4mm/h, 生长出Φ380×250mm, 重量115KG的蓝宝石单晶, 如图2所示。
晶体性能测试
纯度测试
晶体生长的原材料采用纯度为99.999%的高纯氧化铝原料, 经GDMS (辉光放电质谱法) 测试分析, 主要杂质元素含量见表1。
由此可见, 主要杂质的含量都比较低, 材料纯度较高。
位错密度测试
从晶体的不同位置随机选取了5片2英寸的C面 (0001) 衬底片样品, 在420℃的磷酸中化学抛光, 消除机械伤痕, 在320℃的磷酸中腐蚀, 用显微镜观察位错密度, 观察到 (0001) 面上位错形状明显的三角形腐蚀坑, 如图3所示。在每个样品上选取9个检测点, 位错检测点在晶片上的分布情况见图4。
测试每个检测点的位错密度, 测试的结果见表2。
从测试的结果来看, 平均的位错密度值达到了10.91x102/cm2, 蓝宝石晶体具有较好的结晶质量。
X射线双晶曲线测试
随机选取4片2"的蓝宝石衬底片做样品, 采用X射线双晶衍射仪进行测试, 测试条件为:Cu靶Kα, 40KV、40m A, Ge (220) 双晶, 扫描速度0.001°/s, 扫描方式Omega-2Theta。
测试位置的选取, 以定位边为底, 选取了中心、顶部、底部、左侧、右侧共5个测试位置, 测试了4片共20个位置点, 测试结果见表3。
X射线双晶曲线测试的结果平均值达到了17.8", 符合一般衬底厂家对双晶曲线测试的要求。
透过率测试
蓝宝石晶体在1500℃的温度下进行退火, 恒温时间为24H, 退火环境为大气气氛, 升温降温的曲线根据晶块或者晶片的尺寸大小不同而不同。经过退火后的蓝宝石, 颜色由浅粉色变成无色, 经过切割、研磨、成型、精磨和化抛等工序, 做成蓝宝石双抛片, 进行透过率的测试, 在可见光波段, 测得透过率曲线如图5所示, 在可见光范围内, 蓝宝石的透过率都在85%以上。
硬度
经过测试, 蓝宝石晶体A面样品的硬度达到了莫氏9级, 几乎可以满足所有窗口材料对材料表面耐划伤的要求。
四点弯曲强度
蓝宝石的晶体结构为六方晶系, 具有各向异性的特点, 其抗弯强度⊥C轴为3800 (±30%) kg/cm2 (即380MPa) , ∥C轴为5800 (±25%) kg/cm2 (即580MPa) , 测试了两组蓝宝石A面晶片 (每组各5片) 的四点弯曲强度, 晶片尺寸都是118mm×63mm×0.5mm, 两组晶片的晶向如图6所示。测试条件为:上跨距10mm, 下跨距30mm, 测量方式如图7所示。
经过测试, 两组晶片的测试结果见表4。
四点弯曲强度的计算公式为:S=FL/bh2, 其中:S为四点弯曲强度, 单位是MPa, F为断裂时样品所承受的最大压力, 单位是N, L为下跨距, 单位是mm, b为样品的宽度, 单位是mm, H为样品的厚度, 单位是mm。
通过表4的测试结果可以看出:蓝宝石晶体C轴的弯曲强度大概是A轴的1.5倍, 在对蓝宝石窗口片有强度要求的时候, 可以以此为依据, 进行窗口片晶向取向的设计。
结语
(1) 采用热交换法, 生长出了重量达到115KG的蓝宝石晶体。
(2) 用GDMS测试了蓝宝石晶体中杂质的含量, 结果显示, 杂质含量很少, 晶体的纯度很高。
(3) 平均位错密度达到了10.91 x102/cm2, 结晶质量较好。
(4) 双晶曲线测试的平均值为17.8", 符合蓝宝石衬底制程的工艺要求。
(5) 在可见光范围内的透过率达到了85%以上。
(6) 蓝宝石A面晶片的硬度达到了莫氏9级。
(7) 蓝宝石晶体C轴的四点弯曲强度达到了940MPa, A轴的四点弯曲强度达到了631MPa。
交换机性能测试研究 篇2
性能首当其冲
6款产品中既有全铜缆端口的，也有全光纤端口的，还有带GBIC端口的，其中3Com 4900有12个1000Base-T铜线端口，Accton ES4508带8个1000Base-SX光纤端口，神州数码D-link DGS-3308TG有6个1000Base-T端口和2个GBIC接口，创想Thinker3800和力普LeapComm6004都是4个1000Base-SX端口的交换机。还有一点需要强调的是，3Com 4900是3/4层交换机，DGS-3308TG是三层交换机。
吞吐量是性能上需要考虑的首要因素。我们收集的6款全千兆骨干交换机中，3Com 4900、神州数码D-linkDGS-3308TG和EDIMAX ES-5800R三款在64字节、512和1518字节帧的吞吐量测试中均达到了100%线速,Accton ES4508和Thinker 3800在512字节、1518字节帧都达到100%线速，仅在64字节帧时未达线速。
全网状测试的环境比吞吐量的一对一环境更要严格，它要求交换机的每个端口要接收来自其他端口发送的数据，同时也要向其他端口发送数据，但3Com 4900、神州数码D-link DGS-3308TG和EDIMAX ES-5800R这三款优秀的交换机依然保持本色，没有丢包，达到了100%线速。其他有的交换机虽然在吞吐量测试中达到了线速，但全网状环境下并未达到线速，比如Accton ES4508 和Thinker 3800虽然在吞吐量测试中512字节、1518字节帧时达到100%线速，但全网状测试中有丢包现象，未达到线速。
对于吞吐量达到100%线速的交换机来说，帧丢失率测试结果必然为0，我们的测试显示只有创想Thinker3800和力普LeapComm6004在64字节测试中帧丢失率不为零。
延迟用来决定一个数据包通过交换机的时间，各交换机延迟测试的结果差别比较大，非网管型交换机EDIMAX ES-5800R的延迟时间在64字节时仅有3.92us，网管型交换机往往比非网管型产品的延迟时间要长，而神州数码D-link DGS-3308TG表现非常不错，在100%线速情况下64字节时延迟只有4.52us。
需要指明的是，有些交换机在不同速率下的延迟差别很大，即使是它们吞吐量是100%线速，在100%线速下也可能测得比较长的延迟时间。比如有12个1000Base-T端口的3Com 4900吞吐量均为100%线速，我们在100%线速下64字节帧时测出的延迟值为55.39us，而在98%线速下测出的结果是4.07us。
背对背测试结果是在稳态负载情况下获得的持续不丢包的帧数量，对于吞吐量结果为100%线速的交换机来说该值并没有太大意义。对于吞吐量不是线速的交换机，背对背测试往往能够反映设备缓存的大小，而且不同交换机差别很大。
我们在进行线端阻塞测试时，发现所有交换机都支持该功能。在测试错误帧过滤时，我们考虑了小帧、超大帧、CRC错误帧、碎片、Alignment错误和Dribble错误这些主要错误帧，结果显示各交换机都具有对这些错误帧的过滤功能。
我们还对3Com 4900和神州数码D-link DGS-3308TG在三层的性能进行了测试。测试结果显示，DGS-3308TG表现非常优异，在三层的吞吐量和全网状测试中依然是100%线速，丢帧率为0，延迟在100%线速、64字节帧时仅为4.56us;3Com 4900性能也不错，仅在64字节帧的吞吐量测试中获得99.13%线速的值，在延迟测试中速率的不同为3Com4900带来了相差较大的结果，在64字节帧、100%线速下延迟为59.41us，而98%线速时为4.28us。
便捷的安装
我们测试的千兆骨干交换机，比起他们的强大转发能力来说，他们的体积要显得小很多，特别是神州数码D-Link的DGS-3308TG交换机，性能非常出众，而且又是三层交换机。无论是体力上还是脑力上，安装千兆以太网骨干交换机都不是一件费力气的事情。
我们测试的千兆骨干交换机，DGS-3308TG、EDIMAX ES-5800R和3Com 4900交换机都有1000Base-T接口。这些交换机1000Base-T接口都能够支持10/100/1000M速率的自适应，也支持自动的线序识别，免去了网络工程师在连接交换机、服务器或者路由器的时候，苦思冥想应该用那种联线。而1000Base-T接口对于一些企业来说，可以非常好的保护原来在布线方面的投资。
我们测试的千兆骨干交换机基本上是固定配置模块式的。DGS-3308TG交换机有两个GBIC的接口，通过GBIC的模块可以适应单模和多模的光纤。3Com 4900交换机在后面板有一个扩展槽，插入1000Base-T/SX/LX模块可变成16口的千兆交换机。Thinker3800交换机则是一个通过在交换机的四个插槽中分别插入千兆光纤模块而构成的，应该说它在配置方面更灵活。
我们收到的交换机大部分都只有一个交流电源，而Accton的ES4508提供了一个直流电源的接口，而3Com 4900和DGS-3308TG还提供了冗余电源的设计。
送测的网管型交换机都有一个恢复出厂设置的选项。 Thinker3800、DGS-3308TG、Accton ES4508交换机都支持TFTP协议上传交换机现有的配置文件到TFTP服务器，或者从TFTP服务器上下载交换机先前的配置文件。如果在配置中出现失误，这两项对工程师都很有用。3Com 4900公司的交换机中，每更改一次设置，3Com 4900都会自动保存设置，保存速度比其他厂商专门的保存配置到ROM或者RAM的速度快。
这些支持网管的交换机都可以升级软件，升级的方法是通过TFTP或者通过串口利用Xmodem这样的协议。送测的3Com 4900交换机原本是一个2层交换机，在3Com公司的工程师的帮助下，我们升级了软件，3Com 4900变成了一个3～4层的交换机。你可以在3Com公司的网站上免费下载该软件。
这些网管型交换机，可以通过串口手工配置交换机的IP地址，也可以利用DHCP和BOOTP两种方式，给交换机的网管部分分配IP地址。一旦交换机的网管的代理获得了IP地址，用户就可以方便的用Telnet和HTTP配置交换机。通过对交换机SNMP的配置，网管员也可以利用支持SNMP协议的网管软件对交换机进行配置。
说明书——教科书?
送测的几款千兆骨干交换机都有着非常详尽的文档配备。这里面我们首推的是神州数码D-Link的说明书，非常的详尽。前面很大一段篇幅用来介绍2层交换、3层路由的基础知识，而后是对交换机功能的详细介绍，
另外，该交换机的说明书是中文的，这也方便国内工程师来阅读。3Com 4900提供了光盘和印刷的说明书，说明书也非常的详细。另外3Com公司的网站上还可以下载到该交换机所有的相关文件信息。我们拿到的创想公司的Thinker 3800交换机，提供了一张光盘，里面有中文的说明书，内容也非常的详尽。
强大的功能
我们此次的评测主要是衡量千兆骨干级交换机的性能，同时我们也通过配置和验证性的测试来考量交换机所具备的功能。
在我们测试的交换机中，有两款是具备第三层转发能力的。神州数码D-Link的DGS-3308TG是其中一款，我们把其8个端口分别设为不同的VLAN，划入不同的子网测试了其性能，相当不错。作为一款固定模块化的交换机，它还支持OSPF这样更复杂的路由协议。
另外一款三层交换机是3Com 4900。通过软件升级之后它是一个三层、四层交换机。我们测试了它的三层性能。在四层方面，它可以依照TCP层的端口号识别应用流，为不同的应用流分配优先级。比如说为SNMP应用的数据包分配高优先级，保证网络管理的可行;为端口号为80的应用设置更高的优先级。
其实，为了保证网络的高性能，这些能够进行管理的千兆骨干交换机都支持对广播风暴的限制。同时，所有送测的交换机都支持IEEE802.3X的流量控制协议，保证在出现拥塞的情况下，与其他网络设备协商降低帧的发送速度，缓解网络的拥塞。对于支持铜缆接口的交换机，他们还支持在百兆半双工下背压方式的流量控制。
更多的交换机提供了IEEE802.1p的优先级控制，3Com 4900和神州数码D-Link的DGS-3308TG公司的交换机提供了每个端口4个优先级队列，这是送测产品中最多的。神州数码D-Link的DGS-3308TG还可以根据数据帧的源和目的地址分配优先级。我们发现很多交换机把IEEE802.1p的优先级和IEEE802.1Q的设置结合在了一起，为VLAN提供了服务质量的控制。其实，VLAN除了能够保证安全性以外，也能够通过限制广播域，提高网络的性能。
网管型交换机都支持IEEE802.1Q的VLAN。神州数码D-Link的DGS-3308TG交换机可以支持2048个VLAN，是最多的。IEEE802.1Q在以太网帧上加上标记，可以让一个VLAN跨多台交换机，同时在一台交换机中一个端口同时属于多个VLAN。这些交换机都支持GVRP、GMRP，允许主机通过自动注册到网络的VLAN和组播组中。
链路聚合可以让交换机之间和交换机与服务器之间的链路带宽有非常好的伸缩性，比如我们可以把2个、3个、4个千兆的链路绑定在一起，使链路的带宽成倍的增长。链路聚合技术可以实现不同端口的负载均衡，同时也能够互为备份保证链路的冗余性。在这些千兆以太网交换机中，最多可以支持4组链路聚合，每组中最大4个端口。一般设置链路聚合时可以看出哪些端口是属于一个交换芯片的，链路聚合一半是不允许跨芯片设置的。
生成树协议和链路聚合都可以保证一个网络的冗余性。在一个网络中设置冗余链路，并用生成树协议让备份链路阻塞，在逻辑上不形成环路。而一旦出现故障，启用备份链路。但是生成树协议计算时间太长，IEEE正在制定一个新的协议IEEE802.1W。3Com公司交换机有一个弹性链路设置选项，假设两条链路设为一个弹性链路组，当一条链路出现断路的情况，交换机将迅速让另外一条链路开始工作，效率高于生成树算法，据说可以在1秒钟完成切换。
网络的安全性越来越为人们所重视，交换机可以在底层把非法的客户隔离在网络之外。这些可以管理的网络交换机都支持MAC地址过滤的功能，还可以将MAC地址与固定的端口绑定在一起，和VLAN绑定在一起。3Com和神州数码D-Link的交换机还支持更高层的访问列表控制。
面对越来越多的组播应用，网管型的交换机都支持IP组播，一般是支持IGMP(Internet Group Management Protocol) ,交换机能够智能地转发IGMP和组播数据包，而不是将这些数据包广播到所有的端口。
IGMP探查(IGMP Snooping)的功能可以使交换机能够在转发数据包之前读取IGMP数据包，以得到转发的信息(学习哪个端口属于组播成员)。3Com 4900和神州数码D-Link的DGS-3308TG交换机由于支持第三层交换，在IP组播方面有更强的支持。
驾驭千兆
我们考虑到，国内的一些用户暂时不会花很大的价钱去购买一些非常专业的网络管理软件，所以我们非常看重的是交换机自身提供的管理功能，并通过实际的操作来考量他们的可管理性。我们收到的网管交换机都支持3种方式的管理，带外的串口方式、带内的Telnet、HTTP。
串口线是最稳定和可靠的管理方式。从我们的测试情况看，当安装一个新的交换机时，一切配置工作都要通过串口连接交换机开始。而且，除了创想公司的Thinker3800以外，利用串口可以配置交换机的所有功能，查看所有的信息。比较起用Telnet和HTTP的方式，不用担心会在配置完VLAN之后失去与交换机的联系，或者说回复出厂设置之后，因为找不到IP地址无法登录到交换机上。我们收到的千兆骨干以太网交换机提供的都是菜单方式的命令行界面。这样的管理方式对于用户来说可以不花费太大的心思记忆那些命令。唯一的缺陷是不够灵活。比如你要设置所有端口的流量控制，有些菜单配置界面就需要把光标移到每一个端口处进行配置，而命令行的方式，一个命令就完成了所有的设置。3Com 4900 的菜单，介于命令行和菜单方式之间，每个命令后面都有相应的解释说明。我们测试的这些交换机的菜单配置界面，设计都非常的合理，而且在交换机负载不同的情况下，表现都没有什么太大的区别。
HTTP的方式是我们最推崇的管理方式。浏览器可以连接所有的交换机，并能够提供非常友善和直观的图形化界面。创想公司的Thinker 3800，用串口的方式只能配置一些非常简单的功能，大部分的功能和交换机的管理信息都是在Web上提供的。在这几款交换机的Web页面上，都有帮助选项，点击之后都会有对本页配置内容的详细介绍，这比查阅说明书要便捷许多。神州数码D-Link的DGS-3308 TG交换机的Web界面细腻，在查看端口信息的时候，可以用图形化的方式显示端口的利用率。Accton公司的Web管理界面相对来说中规中矩，但是其Web的方式能够管理交换机的所有功能，而一些厂家在Web的管理中，相对于Telnet和串口会有一点点缩水。在Web方面最大的遗憾在于，没有一台交换机是支持中文Web界面。
我们从3Com公司的网站上下载了Network Supervisor软件，通过它可以非常方便的管理网络中的3Com设备，查看设备、链路的负载状况，它还可以用寻呼、电子邮件的方式通知网管员。Accton公司在交换机的包装箱中也奉送了该公司的AccView网管软件，用于对Accton的网络产品进行管理。神州数码D-Link也提供了可从网站上免费下载的Dview和专业的LinkManager。
在SNMP方面，我们收到的交换机都有比较好的支持。3Com交换机在RMON方面有比较强的支持，支持1、2、3、4、5、6、9组，一般的交换机也都支持1、2、3、9四组的信息。Accton的ES4508交换机除了支持RFC1213这样的标准MIB库以外，还支持自己的MIB库。
通风机性能自动化测试系统研究 篇3
关键词：通风机 性能 自动化 测试系统
中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）06（a）-0001-02
目前，国内很多相关的研究部门和人员已经开始对通风机所具有的性能进行测试和研究，并且开发出了相应的测试装置和测试技术。但是，在实际的应用过程中，还存在诸多问题，如对最终的测试结果分析不到位、访问功能过于单一等等。因此，为了进一步改善通风机所拥有的性能，提高其在实际生产运营中的性能和作用，笔者对其进行了较为详细地阐述和说明。
1 通风机测试系统的总体概述
1.1 测试系统的结构组成
通风机测试系统的结构一共分为两个部分，即硬件部分和软件部分。其中，硬件部分的构成主要包括的设备仪器有传感器、试验台、计算机、信号处理器以及输入输出设备等，如图1。在进行实验时，只需要调整相关设备便能够完成性能测试实验。而软件部分主要包括的是模块和用户界面。模块根据其功能与性能的不同，还可以将其分为处理、控制、采集、访问、绘制等模块，用以完成系统的测试与运行[1]。
1.2 测试系统的基本测试原理
对通风机的系统进行测试所采用的测试原理主要是：进行测试的测点转矩和转速等参数，利用相关的设备仪器能够将其转变成电信号，然后在对这些信号进行处理、传输等过程，将其输送到相应的电路当中。并在该电路中对信号进行采样、处理和转换之后，将最后所得到的数据信号输送到计算机中，从而使端口和计算机两者之间实现正常的通信，计算机也能够通过相应的操作，对模块进行调用并完成相应的工作[2]。
2 通风机测试系统的具体实验
2.1 硬件实验
在对测试系统的硬件进行实验时，所需要的传感器主要包括转速、扭矩、差压、压力4种传感器，使用种类如此多的传感器主要是为了使传感器在进行实验时，能够保障器具有良好的灵敏度和稳定性。
在具体实验过程中，应取通风机上的10个测试点，这样便能够对10种电路信号进行收集和传输，且还能够对信号进行过滤，从而满足实验的需求。接口电路所使用的则是一个具有多功能接口板，能够对数据信息进行采集和处理。
2.2 软件实验
基于Windows 7系统，应使用Visual basic 6.0作为测试系统的开发工具，并结合使用动画、菜单、图形等多种计算机软件技术，以完成用户界面的设计工作。当设计出的用户界面十分友好且易于操作，将会大大降低出现错误操作的几率，提高工作人员的效率。
控制模块的主要作用是用于控制整个系统。其所采取的控制形式是通过调用菜单中的各个模块，实现对各功能的控制，从而完成测试工作。
采集模块的主要作用是用于处理收集到的数据信息。在处理过程中，其所采用的是综合滤波的方式，对采集到的信息数据进行处理，从而形成最终的信息采集结果，再以表格的形式呈现在实验人员的面前。
访问模块的作用是用于访问数据库。工作人员可以通过利用数据库本身所具有的特征去创建数据库，然后采用通风机型等多种查询条件为主的查询方式对其进行访问。然后，再使用访问模块所具有数据源、记录源以及表格控件等特性显示出查询结果[3]。
绘制模块主要是用于曲线的绘制。其主要利用曲线坐标与鼠标位置间的关系，在图形上呈现出动态的分析结果。
3 通风机测试系统的分析
在对系统进行测试的过程中，难免会在很多环节出现一定的误差，这便需要工作人员对其进行误差分析。在分析误差时，需要对产生误差的原因、误差的大小与性质等方面进行综合分析，再将其进行合成误差估算。相关实验数据表明，在分析产生误差的因素时，如果忽略了测点的形状以及粗糙度等因素，则会使压强最终的测量结果产生2%的误差，转矩和转速的测量结果产生1.5%的误差。所进行合成误差估算产生的流量误差为1.25%，压强误差为2.5%，功率和效率产生的误差则为2.5%和5%。上述所得出的各项数据的误差值均为理论误差值。在具体测量的过程中，由于会受到其他外界因素的影响和误差之间相互抵消的关系，通常情况下实际误差值要比理论误差值偏小[4]。基于这种情况，暂且将手工测试所得到的最终结果视为真实数据信息，让两种测试方法所得出的结果进行比较，从而获得以下的结论：（1）产生的压力误差大约为1%；（2）功率误差则是0.7%；（3）效率的误差相对于其他误差较大，为2.2%。
4 通风机测试系统的最终结论
根据对系统进行测试所得出结果进行分析，能够得出以下几点结论：首先，该测试系统不仅具有良好的稳定性和合理的结构，操作还十分简便、功能也较为强大，能够用于对不同种类和规格的通风机进行实验，以判断其性能是否能够满足实际生产运行的需求。其次，使测试变得更加智能、数据更加准确，综合提高了系统测试的稳定性、可靠性以及测试效率。再次，工作人员对手工测试方法和自动测试方法进行实验研究，这两种测试方法所得出的最终实验研究结果基本相同。但，如果所使用的相关元器件具有很高的精度，那么自动测试方法所得出的实验结果将会更准确。最后，对于自动测试系统进行深入研究，得出更加完善的实验方法和系统，在日后对通过机进行调整时，能够实现在线调整。此种调整方法的应用具有很高的推广价值[5]。
5 结语
为了提高通风机的工作效率，增加其在运行过程中的稳定性和良好效率，应充分了解通风机的各种性能数据指标，确保其能够满足实际的生产运行需要。基于此，研究出新的性能测试系统具有重要的意义。该文所研究的测试系统，主要是以检验通风机的性能作为测试的最终目标，其具有较高的自动化，所得出的测试结果受到人为因素和外界因素的影响较小，具有良好的稳定性、可靠性以及准确性。
参考文献
[1]钟越波，张志新，李锡林，等.基于虚拟仪器的通风机性能测试系统[J].风机技术，2009，2（3）：49-51.
[2]桂艳，吴志涛.通风机性能参数自动采集与分析系统的研究与开发[J].机械设计与制造，2009，6（10）：83-85.
[3]陈玉，许德章，江本赤，等.通风机性能自动测试系统的研究[J].机械工程师，2006，4（8）：96-98.
交换机性能测试研究 篇4
航空电子全双工以太网(Avionics Full Duplex Switched Ethernet,AFDX)是适用于大中型飞机航空电子系统的网络互连技术,它采用双余度、全双工、接入和骨干交换,以及虚拟链路流量隔离等技术解决了综合化互连对于网络容量和可扩展性、实时性等方面的要求,AFDX是当今航电总线类产品中的最新产品,是国际公认的新一代飞机首选的通信网络,也是未来航电总线产品的主流。
AFDX网络由3部分组成:端系统(End System,ES)、链路(Link)和交换机(Switch)。ES的主要功能是提供航空电子设备子系统和AFDX互联网络之间的接口;链路是ES与交换机之间的物理通路;交换机主要负责AFDX网络设备数据帧的接收和转发。作为AFDX通信节点的各类型主机间通过ES通信,ES通信由交换机中转。AFDX网络交换机是构成网络最核心的组成部分
本论文从分析AFDX网络交换机的测试需求出发,明确AFDX网络交换机的测试目标,完成AFDX交换机的配置信息定制与显示、帧过滤特征测试、高低优先级处理测试、缓冲能力测试、技术时延测试、流量管制测试等功能,组建AFDX交换机测试子系统,实现了对交换机的自动化测试和分析。
1 交换机测试需求分析
从AFDX网络的特点可以看出AFDX网络的测试主要是为了保证数据传输的确定性和可靠性。交换机是一个存储转发设备,通过接收和转发数据完成数据包从源端系统到目的端系统的传输,并在转发过程中执行流量监控和过滤功能,对数据包进行调度,避免网络冲突造成的丢包、错包现象[2,3]。
AFDX网络交换机对网络的通信性能起决定性影响,考虑到AFDX交换机严格遵守ARINC 664 Part 7规范,因此对AFDX网络交换机的测试主要包含以下几方面要求:
1)VL单播/多播过滤特性测试:根据特定测试时间段,针对指定的一条或多条VL,检查其目的端口以及非目的端口数据帧的转发情况;
2)网络流量管制测试:通过注入正常或违例的数据帧,测试交换机对于数据帧BAG过滤是否符合标准协议和配置文件的要求;
3)端口缓冲能力测试:按照交换机的配置,测定交换机指定端口对于入线数据包的积压大于缓冲长度情况下的帧处理情况,并将测试结果送到测试数据处理模块做进一步的处理工作,评价交换机端口数据缓冲的表现;
4)技术时延测试:根据特定测试时间段和配置参数,对指定VL,监测并统计其数据帧进出交换机的时间差,分析计算交换机技术时延以及抖动方差;
5)高低优先级帧处理测试:测定指定VL进出交换机的时间差,然后改变VL的优先级,再测量改变优先级后VL进出交换机的时间差,评价交换机针对VL不同优先级帧的处理情况。
2 测试方案
根据AFDX网络交换机的测试需求,AFDX交换机测试系统从功能角度应该包括流量注入和交换机测试两部分,以实现AFDX交换机测试功能。因此AFDX交换机测试系统至少包括AFDX交换机测试系统主机和人机交互设备、AFDX端系统模拟器、AFDX端系统接口卡、高速网络测试分支器、网络流量注入主机和人机交互设备等,
AFDX网络流量注入功能提供被测交换机运行时输入流量的模拟,AFDX网络流量注入工具通过端系统模拟器和背景流量注入器两方面提供流量模拟功能。端系统模拟器模拟一个ES的流量行为,背景流量注入器通过交换机进行基于端口的流量分配,实现分布式背景流量的输出过程。AFDX交换机测试功能通过AIM公司的TAP头分支器对被测交换机的输入流量和输出流量进行捕获和分析,并根据测试用例完成交换机的测试。
本交换机测试系统可以接入其它真实AFDX网络,由交换式网络提供背景流量注入的实现。在对交换机各个端口进行测试的过程中,当端口没有连接具体外部设备时,交换机测试主机可以不通过TAP头分支器直接与交换机端口相连,实现转发流量特征的测试。
在具体搭建本AFDX交换机测试系统时,系统由2个节点主机、一个流量注入主机、一个测试主机、3块AFDX接口卡、一块高速网络接口卡、2个TAP头分支器、一台高性能交换机、一套人机交互设备、一套视频切换矩阵等设备组成。
3 交换机测试
AFDX交换机测试系统具有操作良好的人机界面程序,在进行交换机测试之前,首先利用工具软件对网络中的端系统和交换机进行配置信息加载,根据交换机配置信息,结合典型测试流程[4],实现交换机功能和行为的监视测试。在交换机测试之前,可由用户加载或新建配置文件,实现被测交换机配置信息的录入,并与实际测试的结果进行对比,形成测试报告。AFDX交换机测试工具支持没有配置文件信息下的基本帧监视功能,同时支持对捕获的流量特征信息进行保存和提取操作,数据的读取和存储以文件形式进行。当用户加载配置文件后,可以启动测试流程,实现VL单播/多播过滤特性测试、网络流量管制测试、端口缓冲能力测试、技术时延测试、高低优先级帧处理测试等,用户可以选择查看各种统计信息,并对测试的结果进行保存和导出。所有测试结束后,生成测试结果报告,并可导出测试结果。
4 结语
AFDX网络虽然在国外得到了成功应用,但是国际上只有公开的协议标准,没有测试方面的标准和文献,AFDX网络要真正投入工程应用,必须对其功能和性能进行全面的验证测试[5]。
目前,本系统已经在实验室成功地应用到AFDX网络交换机的测试。航空电子系统仿真测试已成为目前民用飞机设计及制造中的一个关键环节,其中独立交换机的测试和整网系统的测试具有同样的重要性。本文在讨论交换机测试需求的基础上设计了AFDX网络交换机测试系统并进行了仿真测试,为下一步开发一个特定的民用飞机AFDX网络测试系统奠定了基础。
摘要：航空电子全双工交换式以太网络(AFDX网络)是一种新型的机载网络,对该网络的测试主要是为了保证数据传输的确定性和可靠性。对AFDX网络的特点进行了分析,提出了AFDX网络交换机的测试需求,设计了一个AFDX网络交换机测试监视系统,并给出了测试方案和操作步骤。文中提出的测试系统已成功应用于工程实践中,提高了测试工作效率和自动化程度,是一种可行的AFDX网络交换机测试监视系统,AFDX是当今航电总线类产品中的最新产品,是国际公认的新一代飞机首选的通信网络,也是未来航电总线产品的主流。
关键词：航空电子全双工交换式以太网,交换机,测试监视,自动化
参考文献
[1]王世奎,李雯,王建宇.AFDX网络交换机验证测试平台的设计与实现[J].测控技术,2011,30(S0):114-116.
[2]叶佳字,陈晓刚,张新家.基于AFDX的航空电子通信网络的设计[J].测控技术,2008,27(6):56-60.
[3]王辉,陈卓,刘宁.AFDX网络终端软件测试策略的研究与应用[J].航空电子技术,2006,37(4):33-37.
详读局域网交换机测试指标疑问 篇5
根据通信的属性不同，局域网交换机需要处理硬件或软件中或软硬件组合中的通信。虽然交换机的厂商很少披露其细节，但是对于测试人员来说，理解软件和硬件可以对交换机的能耗产生重大影响是很重要的。。
在交换机无法处理依赖于硬件芯片的某种通信时，就必须依赖于运行于主处理器中的软件，而这必定要增加CPU 的负担，从而增加能耗。因而，在测量能耗时，通信类型和通信组合类型必须适用于你的使用目的，这一点非常重要。
虽然多数交换机在硬件中处理第二层的通信，但是还有一些交换机在主处理器中处理第三层的某些或所有功能。有时候，要想理解正在处理哪一层的通信并不太容易，甚至使人糊涂。
关键是要记住，并不是内容决定层，而是交换机功能和设置决定了其层次。例如，我们可以将第七层的http通信通过第二层的交换机，但这台交换机仅能根据第二层的信息作出决定。因而，其结果都是相同的，而不管其通信是否包含应用程序信息还是除了第二层的地址信息什么也没有。
请记住，正因为你要传输上层的通信，你就不能简单地假定交换机正在一个特定水平上处理数据，除非你制定了测试计划，并证明你根据协议堆栈中特定等级的内容指导了通信。
举个例子来说，我们可以设计许多第七层的测试，指示交换机根据所请求的web页面将通信发送给一个特定端口。这时，通过验证服务器是否收到了“get”请求，测试人员很容易地就可以证明这种处理过程是否正在某个层次上执行，
下面我们首先解释局域网交换机功耗和效率的测量指标和其它考虑。后文将有测量局域网交换机的功耗的方法介绍。在测试局域网交换机功耗时，需要考虑哪些要素?有许多因素可以影响到局域网交换机耗用电能的方式。
网络接口是铜介质或光纤介质都会直接影响到功耗，还有活动端口的数量以及需要在网络的某些层上传输软件的模块数量都会影响到功耗。此外，对通信的检查越深入，功耗就越多。4层以上的交换机需要进行测试，这种交换机根据数据在协议堆栈中的高度和在数据包中的深度作出决策。这便造成一种不同的数据编码路径，从而影响到功耗。‘
局域网交换机功耗的测试指标
1. 稳态功耗
在性能测试时，常使用稳态功耗这个词。但从功耗的角度看，这是不确切的。例如，正在运转的风扇毫无疑问地会增加功耗。有些厂商有可能在系统启动时让风扇运转，从而也就“测试”了风扇(即使并不需要散热)。用户可以在设备刚加电五分钟之后就测试功耗，这会临时性地增加功耗。
而且，我们还要决定稳态功耗是基于拥有闲置端口的设备，还是基于一个正在处理数据通信的设备。且不管所使用的定义，重要的一点是要注意到，仅仅基于稳态功耗的成本计算不可能很精确，因为随着时间的推移，交换机交不会保持在单独一种通信负载状态。
2.模块/接口
要得到耗能的精确数字，交换机的测试必须注意到系统中正在使用的所有模块。即使是可堆叠交换机或固定端口的交换机，也有可能仅选择使用某些模块，而这会潜在地影响到功耗。一般情况下，这种选择包括uplink端口和用于连接一台交换机底板与另外一台交换机底板的堆叠端口。
3.电力供应的影响
交换机性能测试研究 篇6
现代数据中心的要求越来越苛刻。大幅降低能耗同时提供更高的性能、运营商级可靠性和安全的数据传输等要求使IT管理员密切关注应用交付解决方案。再加上日益复杂的应用要求、大规模客户端接入增长以及最大化性能的要求，使预测未来容量要求的重要性已经成为关键。
近日，博科推出了Brocade ServerIron ADX 1000F紧凑型应用交付交换机，对Brocade ADX 1000系列進行扩展，以提升客户的控制力，包括整合铜线和光纤连接所带来的优势，从而为云服务提供商、金融机构和政府机构提供更多的选择和更高的灵活性，同时在应用交付交换性能、可扩展性和投资保护方面设立了新的行业标准。
据博科技术工程师刘力介绍，ADX 1000F能节约最高50%的能耗，并且提高了数据传输的可靠性和安全性，同时还大幅整合了数据中心的机架空间。刘力说，目前很多行业都能够受益于光纤所带来的性能，但有三个截然不同的行业有着清晰的部署需求：大型云服务提供商、全球性金融机构以及政府机构。在大型云提供商实施中，提供商需要灵活的容量和大规模的可扩展性来快速无缝地响应终端用户不断变化的带宽和应用要求；在企业网络中，占地面积小以及降低总体拥有成本是最重要的考量因素；政府机构极为关注安全性和数据完整性，经常需要增加安全层来满足严格的规定。