網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可靠性測試研究與實例

成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 王 平

1.引言

可靠性是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)永恒的追求。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性就像自然界的生態(tài)平衡，一旦被打破，需要具備自我恢復(fù)的能力。而高可靠性的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)穩(wěn)定運行的物質(zhì)基礎(chǔ)。因此，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在投入運行前，需要做嚴(yán)密的可靠性測試。

目前，從硬件設(shè)備角度出發(fā)，可靠性測試可以分為兩類。一類是基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)的可靠性測試方法，一類是企業(yè)設(shè)計的可靠性測試方法，下面分別予以分析。

2.基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)的可靠性測試方法

產(chǎn)品在生命周期內(nèi)必然承受很多外界應(yīng)力，常見的有業(yè)務(wù)負(fù)荷、溫度、濕度、粉塵、氣壓、機(jī)械應(yīng)力等。各種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)制定者給出了某類產(chǎn)品在何種應(yīng)用環(huán)境下會存在多大的應(yīng)力等級，而標(biāo)準(zhǔn)使用者要根據(jù)產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境和對質(zhì)量的要求選定相應(yīng)的測試條件即應(yīng)力等級，這個選定的應(yīng)力等級實質(zhì)上就是產(chǎn)品測試規(guī)格。

在產(chǎn)品的測試階段，必須在實驗室環(huán)境下對足夠的測試樣本一一施加相應(yīng)的應(yīng)力類型和應(yīng)力等級，考察產(chǎn)品的工作穩(wěn)定性。對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備而言，常見的測試至少包括電磁兼容測試、安規(guī)實驗、氣候類環(huán)境實驗和機(jī)械環(huán)境實驗。這些都屬于規(guī)格符合性測試，實驗的目的都是模擬產(chǎn)品在生命周期內(nèi)承受應(yīng)力類型和應(yīng)力等級，考察其工作穩(wěn)定性。

3.企業(yè)設(shè)計的可靠性測試方法

由于網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的功能千差萬別，應(yīng)用場合可能是各種各樣的，而各種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)并沒有指明被測設(shè)備在何種工作狀態(tài)和配置組合下接受測試，因此在測試設(shè)計時可能會遺漏某些測試組合。

比如機(jī)框式產(chǎn)品，線卡種類、線卡安裝位置、報文類型、系統(tǒng)電源配置均可靈活搭配，涉及的測試組合會較多，必然會存在比較極端的測試組合。這就需要我們跳出傳統(tǒng)測試規(guī)格和測試標(biāo)準(zhǔn)的限制，以產(chǎn)品應(yīng)用的角度進(jìn)行測試，保證產(chǎn)品的典型應(yīng)用組合、滿配置組合或者極端測試組合下的每一個硬件特性、硬件功能都充分暴露在各種測試應(yīng)力下。這個環(huán)節(jié)的測試保證了，產(chǎn)品的可靠性才能得到保證。下面我們以包處理器外掛緩存的并行總線測試為例進(jìn)行具體說明。

為了應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)的突發(fā)流量和進(jìn)行流量管理，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)部的包處理器通常都外掛了各種隨機(jī)訪問存儲器（即RAM）用來緩存包。

由于包處理和RAM之間通過高速并行總線互連，一般該并行總線的工作時鐘頻率可能高達(dá)800MHZ，且信號數(shù)量眾多，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，在產(chǎn)品器件密度越來越高的情況下，產(chǎn)品很可能遇到串?dāng)_、開關(guān)同步噪音等嚴(yán)重的信號質(zhì)量問題。當(dāng)IC的驅(qū)動器同時開關(guān)時，會產(chǎn)生瞬間變化的大電流，在經(jīng)過回流途徑上存在的電感時，形成交流壓降，從而產(chǎn)生噪音噪聲，會影響信號接收端的信號電平判決。為了驗證產(chǎn)品在這種工作條件下是否可靠，必須在被測設(shè)備加上一種特殊的測試負(fù)荷，即特殊的測試報文。

例如：

如果被測總線為16位寬，要使所有16根信號線同步翻轉(zhuǎn)，報文內(nèi)容應(yīng)該為：

FFFF 0000 FFFF 0000

如果被測總線為32位寬，要使所有32根信號線同步翻轉(zhuǎn)，測試報文內(nèi)容應(yīng)該為：FFFF FFFF 0000 0000 FFFF FFFF 0000 0000

如果被測總線為64位寬，要使所有64根信號線同步翻轉(zhuǎn)，測試報文內(nèi)容應(yīng)該為：FFFF FFFF FFFF FFFF 0000 0000 0000 0000 FFFF FFFF FFFF FFFF 0000 0000 0000 0000

如果報文在設(shè)備內(nèi)部的業(yè)務(wù)通道同時存在上述位寬的總線，業(yè)務(wù)測試必須加載上述的報文，開設(shè)備在每種報文下是否正常，同時在相應(yīng)總線上進(jìn)行信號測試，看信號是否正常。

4.結(jié)束語

針對不同的產(chǎn)品形態(tài)，硬件可靠性測試項目可能有所差異，但其測試的基本思想是一致的，都是完備分析測試對象可能的應(yīng)用環(huán)境、極限的工作狀態(tài)，設(shè)法讓產(chǎn)品的每一個硬件特性、硬件功能都一一暴露在各種極限應(yīng)力下，全方位測試其可靠性。

[1]林師友.關(guān)于自動化設(shè)備可靠性測試方法的探討[J].企業(yè)導(dǎo)報,2011(15).

[2]劉濤.數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)管接口的測試方法和測試軟件設(shè)計[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化,2007(02).