周亮亮 馮園園 潘立偉 丁天銳 李天塵 / .上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院;.上海市標(biāo)準(zhǔn)化研究院
物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下局域網(wǎng)系統(tǒng)驗(yàn)收方法
周亮亮1馮園園1潘立偉1丁天銳1李天塵2/ 1.上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院;2.上海市標(biāo)準(zhǔn)化研究院
介紹物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下現(xiàn)行局域網(wǎng)系統(tǒng)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀和不足之處,探討局域網(wǎng)系統(tǒng)驗(yàn)收規(guī)范的修訂方向。此次標(biāo)準(zhǔn)修訂把局域網(wǎng)作為一個(gè)系統(tǒng),提出了基于傳輸媒體、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、局域網(wǎng)系統(tǒng)性能、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用性能、網(wǎng)絡(luò)管理功能、運(yùn)行環(huán)境要求等方面的驗(yàn)收測(cè)評(píng)整體解決方案,重點(diǎn)考慮網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)管理功能的技術(shù)要求及測(cè)試方法。
局域網(wǎng)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn);物聯(lián)網(wǎng)
2008年10月頒布了第一個(gè)局域網(wǎng)驗(yàn)收測(cè)試國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21671-2008《基于以太網(wǎng)技術(shù)的局域網(wǎng)系統(tǒng)驗(yàn)收規(guī)范》,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的推出填補(bǔ)了網(wǎng)絡(luò)集成驗(yàn)收測(cè)試的空白,為網(wǎng)絡(luò)集成商的集成工作提供了技術(shù)指導(dǎo),也為廣大用戶的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、認(rèn)證測(cè)評(píng)、驗(yàn)收及日常維護(hù)工作提供技術(shù)依據(jù)。
隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái),作為物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)局域網(wǎng),萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)的普及及大量應(yīng)用,其骨干網(wǎng)絡(luò)帶寬已升級(jí)到萬(wàn)兆乃至十萬(wàn)兆。同時(shí),伴隨著物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和無(wú)線接入方式的普及,工業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和手持移動(dòng)終端設(shè)備的使用比例逐漸提高,因此對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能及系統(tǒng)驗(yàn)收測(cè)評(píng)提出了更高的要求,原有標(biāo)準(zhǔn)已無(wú)法滿足目前物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的局域網(wǎng)系統(tǒng)驗(yàn)收的要求。因此產(chǎn)生了將局域網(wǎng)系統(tǒng)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步升級(jí)優(yōu)化的需求。
全國(guó)信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)信息技術(shù)設(shè)備互聯(lián)分技術(shù)委員會(huì)通用布纜系統(tǒng)工作組下達(dá)了標(biāo)準(zhǔn)修訂任務(wù),由上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院總體負(fù)責(zé)各章節(jié)的調(diào)整、修訂、匯總、審核,包括測(cè)試技術(shù)要求和測(cè)試方法的修訂,包括測(cè)試描述,測(cè)試框圖和步驟,測(cè)試判決準(zhǔn)則,抽樣原則等內(nèi)容。
根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試內(nèi)容,局域網(wǎng)驗(yàn)收要求涉及傳輸媒介要求、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要求、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要求、網(wǎng)管功能和健康指標(biāo)要求、環(huán)境適應(yīng)性要求、系統(tǒng)文檔要求等各方面。
1)在傳輸介質(zhì)方面
主要對(duì)網(wǎng)絡(luò)雙絞電纜布線系統(tǒng)和多模、單模光纖布線系統(tǒng)進(jìn)行性能測(cè)試,測(cè)試參數(shù)包括:近端串?dāng)_、回波損耗、光衰減等。
2)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備方面
主要對(duì)集線器、交換機(jī)、路由器和防火墻性能測(cè)試,測(cè)試參數(shù)包括:吞吐率、丟包率等。
3)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方面
對(duì)系統(tǒng)連通性、鏈路傳輸速率、吞吐率、傳輸時(shí)延、丟包率和系統(tǒng)健康狀況進(jìn)行測(cè)試。并在應(yīng)用性能方面對(duì)DHCP服務(wù)性能、DNS服務(wù)性能、WEB訪問(wèn)服務(wù)器性能、電子信箱服務(wù)性能和文件服務(wù)性能進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試參考包括:并發(fā)數(shù)、響應(yīng)時(shí)間等。
隨著物聯(lián)網(wǎng)中相關(guān)業(yè)務(wù)應(yīng)用的普及,客戶的測(cè)試需求也在不斷增加。GB/T 21671-2008作為國(guó)內(nèi)唯一的一個(gè)局域網(wǎng)系統(tǒng)驗(yàn)收規(guī)范已無(wú)法滿足各類客戶實(shí)際的局域網(wǎng)驗(yàn)收的要求。
1)隨著萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的不斷升級(jí)[1],電纜中線對(duì)的對(duì)外輻射的信號(hào)能力大大增強(qiáng),捆扎在一起的電纜就會(huì)接受這些輻射,從而干擾自己的信號(hào)傳輸,這種輻射干擾被稱為外部串?dāng)_[2],對(duì)于外部串?dāng)_超過(guò)限值的6類鏈路,需要進(jìn)行升級(jí)更換到6A類鏈路[3]。但是現(xiàn)有國(guó)標(biāo)中對(duì)外部近端串?dāng)_并未涉及,導(dǎo)致項(xiàng)目驗(yàn)收時(shí)缺少相關(guān)判定依據(jù)。
2)在近幾年的大型數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)綜合布線驗(yàn)收測(cè)試中會(huì)遇到短鏈路現(xiàn)象[4],即鏈路越短通過(guò)測(cè)試的可能性反而越低,當(dāng)鏈路非常短時(shí)近端串?dāng)_和回波損耗經(jīng)常測(cè)試失敗。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)排除分析,發(fā)現(xiàn)主要原因是雙絞線長(zhǎng)度越短則信號(hào)反射越強(qiáng),會(huì)影響測(cè)試結(jié)果。但是現(xiàn)有國(guó)標(biāo)中對(duì)短鏈路測(cè)試并未涉及,導(dǎo)致項(xiàng)目驗(yàn)收時(shí)缺少相關(guān)判定依據(jù)。
3)在萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)測(cè)試中發(fā)現(xiàn),高速光纖鏈路假如只進(jìn)行一級(jí)認(rèn)證測(cè)試,在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整體測(cè)試時(shí)有時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)丟包率過(guò)高的現(xiàn)象,特別是多模光纖鏈路中通常會(huì)遇到光纖鏈路的衰減損耗和長(zhǎng)度測(cè)試通過(guò),但是實(shí)際應(yīng)用時(shí)網(wǎng)絡(luò)誤碼率較高,無(wú)法達(dá)標(biāo),甚至無(wú)法連接[5][6]。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)排查分析,發(fā)現(xiàn)因?yàn)閮H通過(guò)一級(jí)認(rèn)證測(cè)試的光纖鏈路由于連接點(diǎn)污損或熔接點(diǎn)質(zhì)量差引起的某一點(diǎn)的損耗過(guò)高,引起損耗和色散值增加,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中存在誤碼率過(guò)高的現(xiàn)象,造成網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi),甚至完全無(wú)法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接,因此產(chǎn)生了二級(jí)認(rèn)證測(cè)試的需求。但是現(xiàn)有國(guó)標(biāo)中對(duì)二級(jí)認(rèn)證測(cè)試并未涉及,導(dǎo)致項(xiàng)目驗(yàn)收時(shí)缺少相關(guān)判定依據(jù)。
4)隨著網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和速度都在急劇發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備的端口速率也從最初的10 M(十兆)以太網(wǎng),普遍提高到了100 M(百兆)快速以太網(wǎng)和1 G(千兆)以太網(wǎng),許多數(shù)據(jù)中心的核心交換設(shè)備速度也升級(jí)到了10 G(萬(wàn)兆)以太網(wǎng)[7],甚至采用鏈路匯集技術(shù)捆綁多個(gè)10 G端口,同時(shí)使用以滿足40 G(四萬(wàn)兆)以太網(wǎng)和100 G(十萬(wàn)兆)以太網(wǎng)。但是現(xiàn)有國(guó)標(biāo)中對(duì)10 G、40 G和100 G網(wǎng)絡(luò)測(cè)試并未涉及,導(dǎo)致項(xiàng)目驗(yàn)收時(shí)缺少相關(guān)判定依據(jù)。
5)為了保障網(wǎng)絡(luò)整體可靠性,避免單點(diǎn)故障,除了對(duì)核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行冗余備份之外,很多大型網(wǎng)絡(luò)都采用了主干鏈路以及設(shè)備關(guān)鍵部件等冗余設(shè)置。這些網(wǎng)絡(luò)冗余進(jìn)行切換時(shí),有些切換不會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成影響:如發(fā)生引擎切換或電源切換情況時(shí),網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不受影響仍可正常運(yùn)行。有些切換會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成影響:如發(fā)生主干鏈路的切換或核心節(jié)點(diǎn)的切換時(shí),網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要進(jìn)行二層鏈路的倒換或者路由的自動(dòng)學(xué)習(xí)和更新。很多用戶會(huì)關(guān)心,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中主干鏈路或核心節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障后,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備恢復(fù)正常轉(zhuǎn)發(fā)的切換時(shí)間。但是現(xiàn)有國(guó)標(biāo)中對(duì)網(wǎng)絡(luò)切換時(shí)間測(cè)試并未涉及,導(dǎo)致項(xiàng)目驗(yàn)收時(shí)缺少相關(guān)判定依據(jù)。
6)目前大部分檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)能力只停留在OSI七層網(wǎng)絡(luò)模型中的下三層,物理層的線纜測(cè)試和二、三層的性能測(cè)試,如吞吐量、丟包率、延時(shí)等。近兩年,國(guó)際上的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試已發(fā)展到了一個(gè)新的階段,測(cè)試對(duì)象從網(wǎng)絡(luò)層向應(yīng)用測(cè)試過(guò)渡[8]。應(yīng)用層測(cè)試能幫助了解網(wǎng)絡(luò)是否能夠承載各種各樣的業(yè)務(wù),網(wǎng)絡(luò)下三層的性能對(duì)網(wǎng)絡(luò)上四層性能的影響經(jīng)常是非線性的,因此不少用戶產(chǎn)生了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層測(cè)試的需求。但是現(xiàn)有國(guó)標(biāo)中對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層測(cè)試并未涉及,導(dǎo)致項(xiàng)目驗(yàn)收時(shí)缺少相關(guān)判定依據(jù)。
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委關(guān)于下達(dá)2013年第一批國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃的通知(國(guó)標(biāo)委綜合[2013]56號(hào),計(jì)劃編號(hào)20130361-T-469)。從國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、驗(yàn)收測(cè)試參數(shù)、驗(yàn)收測(cè)試方法各方面進(jìn)行研究和分析,以完成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21671-2008的修訂,達(dá)到更好地規(guī)范局域網(wǎng)建設(shè)市場(chǎng),提高局域網(wǎng)質(zhì)量,從而保護(hù)消費(fèi)者利益的目的。本次國(guó)標(biāo)修訂,將主要有以下幾方面進(jìn)行修正。
1)在傳輸媒介方面
針對(duì)傳輸媒介相關(guān)內(nèi)容,將主要做如下修訂:針對(duì)10 G電纜、10 G/40 G/100 G光纜,注明測(cè)試方法和參數(shù)與原有標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別;引用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)注明標(biāo)準(zhǔn)中的具體條款;注明新增的6A或七類線纜的測(cè)試方法和參數(shù)與原有標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別;注明OM1/OM2/ OM3/OM4/OM5多模光纜、OS1/OS2單模光纜等多種規(guī)格光纜的光衰減或者二級(jí)認(rèn)證的測(cè)試與原有標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別。
2)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備方面
針對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相關(guān)內(nèi)容,將主要做如下修訂:網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的端口速率從10 M/100 M/1 000 M擴(kuò)展到10 G/40 G/100 G測(cè)試;網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的組播包測(cè)試;設(shè)備冗余功能測(cè)試;交換設(shè)備的背板性能測(cè)試;無(wú)線設(shè)備的發(fā)射功率、傳輸速率、發(fā)射頻率、接入驗(yàn)證功能、無(wú)縫切換功能和并發(fā)接入響應(yīng)時(shí)間性能等相關(guān)測(cè)試;路由器的混合包轉(zhuǎn)發(fā)性能測(cè)試;防火墻的透明、旁路、網(wǎng)管模式功能和性能;入侵檢測(cè)和入侵防御設(shè)備的主動(dòng)功能、被動(dòng)功能和性能測(cè)試;流量管理設(shè)備的功能和性能測(cè)試;負(fù)載均衡、防火墻等部分網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的應(yīng)用層混合業(yè)務(wù)的仿真測(cè)試;工業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在模擬環(huán)境下的功能和性能測(cè)試。增加了典型業(yè)務(wù)模型的測(cè)試環(huán)境:如普通業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)、防火墻和入侵檢測(cè)業(yè)務(wù)、負(fù)載均衡業(yè)務(wù)、寬帶遠(yuǎn)程接入、企業(yè)網(wǎng)關(guān)、園區(qū)交換機(jī)、ICT融合設(shè)備。
3)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方面
針對(duì)局域網(wǎng)系統(tǒng)要求章節(jié)中的功能要求、有線局域網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層性能要求、無(wú)線局域網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層性能要求、局域網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用性能要求相關(guān)內(nèi)容,將主要做如下修訂:局域網(wǎng)系統(tǒng)的靜態(tài)/動(dòng)態(tài)路由功能測(cè)試,路由收斂時(shí)間測(cè)試,冗余模式下主備切換時(shí)間測(cè)試;無(wú)線接入驗(yàn)證、無(wú)縫切換功能測(cè)試;網(wǎng)絡(luò)層性能測(cè)試速率從10 M/100 M/1 000 M擴(kuò)展到10 G/40 G/100 G測(cè)試;在測(cè)試單播包的丟包率測(cè)試時(shí)應(yīng)考慮輕載、中載、重載等多種接口帶寬占用比例情況下的丟包率判定標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行單項(xiàng)判斷和綜合判斷;同時(shí),丟包率測(cè)試時(shí)應(yīng)考慮結(jié)合單播和組播的混合包測(cè)試,在一定組播背景流量的情況下(如50%流量),單播流量分別設(shè)置為10%、20%、40%的負(fù)載下,單播包丟包率的判定標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行單項(xiàng)判斷和綜合判斷;考慮增加時(shí)延抖動(dòng)的測(cè)試內(nèi)容及相關(guān)測(cè)試方法和判斷依據(jù);無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)覆蓋強(qiáng)度測(cè)試;無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率測(cè)試;無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的傳輸時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)測(cè)試;CIR 的 50%速率進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)的丟包率測(cè)試;無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的混合包情況下的丟包率測(cè)試;接入點(diǎn)接入和切換成功率的測(cè)試、響應(yīng)時(shí)間的測(cè)試;無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)并發(fā)接入端的響應(yīng)時(shí)間測(cè)試;應(yīng)用層性能測(cè)試應(yīng)結(jié)合測(cè)試用戶并發(fā)數(shù)進(jìn)行判斷,推薦選擇輕載、中載、重載情況并發(fā)用戶等多種情況進(jìn)行單項(xiàng)判斷和綜合判斷;應(yīng)用層性能測(cè)試應(yīng)考慮仿真應(yīng)用的性能指標(biāo)測(cè)試。
修訂后的標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)際工程中將既可以為網(wǎng)絡(luò)集成商的集成工作提供技術(shù)指導(dǎo),也可以為廣大用戶的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、驗(yàn)收測(cè)評(píng)及日常維護(hù)工作提供技術(shù)依據(jù),可達(dá)到規(guī)范局域網(wǎng)建設(shè)市場(chǎng),提高局域網(wǎng)質(zhì)量,保護(hù)消費(fèi)者利益的目的。
修訂后的標(biāo)準(zhǔn)把局域網(wǎng)作為一個(gè)系統(tǒng),提出了基于傳輸媒體、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、局域網(wǎng)系統(tǒng)性能、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用性能、網(wǎng)絡(luò)管理功能、運(yùn)行環(huán)境要求等方面的驗(yàn)收測(cè)評(píng)整體解決方案,重點(diǎn)描述了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)管理功能的技術(shù)要求及測(cè)試方法,具有工程可操作性。
[1]朱晨.萬(wàn)兆銅纜系統(tǒng)的測(cè)試[J].智能建筑與城市信息,2009(02):94-96.
[2]康惠誠(chéng).探討外部串?dāng)_測(cè)試與10 Gbase-T認(rèn)證[J].智能建筑與城市信息,2009年(02):91-93.
[3]黃鍇,沈益明.6A類銅纜布線系統(tǒng)概述[J].智能建筑與城市信息,2008,141,(08):52-57.
[4]吳建新.網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)中短鏈路測(cè)試挑戰(zhàn)_跳線測(cè)試[J].智能建筑與城市信息,2010(09):47-48.
[5]尹崗.光纖測(cè)試診斷快速入門(一)衰減值測(cè)試[J].智能建筑與城市信息,2010(5):58-61.
[6]尹崗.光纖鏈路測(cè)試診斷快速入門(二)鏈路安裝特性測(cè)試[J].智能建筑與城市信息,2010(11):52-56.
[7]敖志剛.萬(wàn)兆位以太網(wǎng)及其實(shí)用技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2007.
[8]孫紅杰.基于主動(dòng)測(cè)量的網(wǎng)絡(luò)性能分析[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué),2007.
計(jì)量動(dòng)態(tài)
國(guó)家質(zhì)檢總局在滬召開(kāi)《計(jì)量法》立法研討會(huì)
近日,國(guó)家質(zhì)檢總局《計(jì)量法》立法研討會(huì)在滬召開(kāi),國(guó)家質(zhì)檢總局法規(guī)司副巡視員薛國(guó)芹主持會(huì)議,上海市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局總工程師陸敏出席會(huì)議。
會(huì)議圍繞國(guó)家質(zhì)檢總局《計(jì)量法》報(bào)送稿和國(guó)務(wù)院法制辦反饋意見(jiàn)進(jìn)行了研討,對(duì)計(jì)量檢定范圍、計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)設(shè)置、計(jì)量檢定規(guī)程制定等方面問(wèn)題進(jìn)行了深入討論,就國(guó)務(wù)院法制辦建議以及國(guó)家與相關(guān)部委協(xié)調(diào)的內(nèi)容交流了觀點(diǎn)。會(huì)議還對(duì)《重點(diǎn)用能單位節(jié)能管理辦法》的可行性、必要性和合法性進(jìn)行了研究。
國(guó)家質(zhì)檢總局法規(guī)司、計(jì)量司,北京、河北、江蘇、福建、浙江、云南、上海等省市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局法規(guī)、計(jì)量部門負(fù)責(zé)人,中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院、中國(guó)計(jì)量大學(xué)等單位專家參加研討會(huì)。
(本刊通訊員)
Research on acceptance standard of LAN system in the internet of things
Zhou Liangliang1,F(xiàn)eng Yuanyuan1,Pan Liwei1,Ding Tianrui1,Li Tianchen2
(1.Shanghai Institute of Measurement and Testing Technology;2.Shanghai Institute of Standardization)
Introduced the internet of things under the current LAN system acceptance standard and the inadequacy of the current situation, summed up the acceptance of the revised direction of LAN system acceptance standard. This revision of the standard LAN as a system, the overall solution of acceptance evaluation based on the transmission media, network equipment, network system performance, the performance of the network applications, network management functions, operating environment requirements, consider the technical requirements and test method of network system, network application and network management function.
LAN system acceptance standard; the internet of things