Bộ chuyển mạch Ethernet Switch là thiết bị thiết yếu để kết nối và quản lý nhiều thiết bị mạng trong mạng cục bộ (LAN). Chúng cho phép truyền dữ liệu nhanh và đáng tin cậy, giảm tắc nghẽn và cải thiện bảo mật và khả năng mở rộng mạng.
Đo kiểm hiệu năng bộ chuyển mạch Ethernet Switch là một phần quan trọng để kiểm tra chất lượng thiết bị mạng để xác thực, đảm bảo hiệu suất, kiểm soát chất lượng (QA), thử nghiệm QoS trên các thiết bị chuyển mạch Lớp 2, Lớp 3, cũng như chức năng Lớp 1 cho các lĩnh vực sản xuất, nghiên cứu phát triển sản phẩm, chứng minh thông số, lắp đặt và xác định, xử lý sự cố mạng.
Đo kiểm, đánh giá hiệu năng bộ chuyển mạch Ethernet, bao gồm việc kiểm tra chức năng, hiệu suất và khả năng tương tác của một chuyển mạch Ethernet với các thiết bị khác trong mạng. Mục tiêu chính của kiểm tra chuyển mạch Ethernet là đảm bảo rằng chuyển mạch đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng cần thiết và có thể hoạt động hiệu quả trong môi trường mạng thực tế.
Phương pháp đo kiểm này cũng có thể áp dụng cho SmartNICs, là card mạng thông minh hiện đang sử dụng trong nhiều Trung tâm dữ liệu để xử lý khối lượng lưu lượng mạng ngày càng tăng do mạng được xác định bằng phần mềm (SDN) gây ra. Chiến lược thử nghiệm phải bao gồm thử nghiệm hiệu suất tốc độ đường truyền đầy đủ bằng các thử nghiệm chuẩn hóa như RFC-2544. Nó cũng phải xác minh hiệu suất của SmartNIC khi phải chịu nhiều dạng khiếm khuyết mạng khác nhau, như thông lượng và độ trễ khác nhau.
Các chỉ số đánh giá hiệu suất thiết bị chuyển mạch Ethernet Switch
Khi đánh giá chất lượng và hiệu quả của các bộ chuyển mạch LAN, có một số chỉ số quan trọng về hiệu suất chuẩn hóa RFC2544/Y.1564 cần được xem xét:
- Thông lượng (Throughput): là lượng dữ liệu mà một bộ chuyển mạch có thể xử lý và chuyển tiếp trong một khoảng thời gian nhất định, được đo bằng bit trên giây (bps) hoặc gói trên giây (pps).
- Độ trễ (Lacenty): là thời gian cần thiết để một gói dữ liệu di chuyển từ cổng này sang cổng khác, được đo bằng micro giây (µs) hoặc mili giây (ms).
- Mất gói (Packet Loss): là phần trăm (%) của tổng số gói bị mất hoặc bị loại bỏ bởi mạng và đây là một yếu tố rất quan trọng khi làm việc trên mạng dữ liệu.
- Băng thông (Bandwitch): là tốc độ dữ liệu tối đa mà một bộ chuyển mạch có thể hỗ trợ trên mỗi cổng hoặc trên toàn bộ thiết bị, được đo bằng Megabit trên giây (Mbps) hoặc gigabit trên giây (Gbps).
Thông lượng cao hơn, độ trễ thấp hơn, mất gói thấp hơn, băng thông cao hơn có nghĩa là mạng nhanh hơn, mượt mà hơn, nhất quán hơn, có khả năng mở rộng, mạnh mẽ, đa năng và linh hoạt hơn.
Các phương pháp và quy trình cơ bản để đo thử nghiệm chức năng, hiệu năng bộ chuyển mạch Ethernet Switch
Có thể thử nghiệm hiệu suất của các bộ chuyển mạch LAN thông qua nhiều phương pháp khác nhau, chẳng hạn như các bài đo được chuẩn hóa. Các bài kiểm tra chuẩn hóa đo hiệu suất của một bộ chuyển mạch trong các điều kiện và tình huống khác nhau, cho phép bạn so sánh các bộ chuyển mạch khác nhau với dữ liệu khách quan và đáng tin cậy.
Tiêu chuẩn đo kiểm tra hiệu năng RFC 2544, Y.1564 là ví dụ về các thiết bị tích hợp bài đo hiệu suất chuẩn hóa, với các thương hiệu như Spirent, Ixia, VeEX, Teledyne Lecoy (Xena),…. Kỹ sư mạng có thể sử dụng thiết bị đo 2 cổng Switch cục bộ hoặc End-to-End testing, hoặc có thể máy đo đa cổng Ethernet để kiểm tra chức năng, hiệu năng của từng cổng và toàn bộ cổng của thiết bị Ethernet Switch.
Quy trình cơ bản đo kiểm tra chuẩn hóa RFC2544/Y.1564 về Switch bằng máy đo chuyên dụng:
- Thiết lập kiểm tra: Bước đầu tiên trong quá trình kiểm tra RFC 2544 là thiết lập môi trường kiểm tra, bao gồm kết nối Ethernet Switch đang được kiểm tra với thiết bị đo kiểm tra chuyên dụng, và cấu hình các thông số kiểm tra.
- Tạo lưu lượng: Sau khi thiết lập bài đo và kết nối thiết bị hoàn tất, bước tiếp theo là tạo lưu lượng bằng công cụ đo kiểm tra. Lưu lượng này được thiết kế để mô phỏng các điều kiện mạng thực tế và đưa thiết bị chuyển mạch Ethernet Switch đang được kiểm tra vào công suất tối đa.
- Thực hiện kiểm tra: Khi đang tạo lưu lượng, các bài kiểm tra RFC 2544/Y.1564 được thực hiện theo các thông số kiểm tra được xác định trước. Các bài kiểm tra này đo lường nhiều số liệu hiệu suất khác nhau như thông lượng, độ trễ và tỷ lệ mất khung hình.
- Phân tích dữ liệu và báo cáo kết quả đo: Sau khi các bài kiểm tra hoàn tất, dữ liệu do máy đo mạng Ethernet thu thập được sẽ được phân tích để đánh giá hiệu suất của switch đang được kiểm tra. Phân tích này bao gồm việc so sánh kết quả kiểm tra với các điểm chuẩn RFC 2544 để xác định xem switch có đáp ứng các tiêu chí hiệu suất bắt buộc hay không, cũng như tạo báo cáo chuyên nghiệp bằng định dạng PDF hoặc HTML.
Tại sao cần đo kiểm tra, đánh giá hiệu suất bộ chuyển mạch mạng?
Mọi kỹ sư mạng đều biết rằng việc chủ động kiểm tra Switch và các thiết bị mạng là rất quan trọng để duy trì mạng hiệu suất cao và đáng tin cậy. Nếu không được kiểm tra kỹ lưỡng, bộ chuyển mạch Ethernet có thể không hoạt động đúng hoặc không hoạt động tối ưu, dẫn đến thời gian ngừng hoạt động của mạng, hiệu suất mạng kém và các lỗ hổng bảo mật tiềm ẩn.
Ví dụ: nếu bộ chuyển mạch Ethernet không được kiểm tra khả năng tương tác với các thiết bị khác trên mạng, bộ chuyển mạch này có thể không hoạt động đúng, dẫn đến mất dữ liệu hoặc thời gian ngừng hoạt động của hệ thống. Tương tự như vậy, nếu bộ chuyển mạch Ethernet không được kiểm tra hiệu suất, bộ chuyển mạch này có thể không xử lý được lưu lượng mạng cần thiết, dẫn đến tốc độ mạng chậm hoặc các gói tin bị mất.
Kiểm tra bộ chuyển mạch Ethernet giúp xác định sớm các vấn đề này và đảm bảo rằng các bộ chuyển mạch đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng cần thiết. Ngoài ra, kiểm tra bộ chuyển mạch Ethernet có thể giúp xác định các lỗi tiềm ẩn trong bộ chuyển mạch, cho phép các nhà sản xuất, doanh nghiệp, tổ chức giải quyết các vấn đề này trước khi đưa thiết khai thác trong mạng thực tế.
