網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在出現(xiàn)單點(diǎn)故障情況下可快速恢復(fù)是高可靠網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。恢復(fù)時(shí)間的要求在各類行業(yè)和各網(wǎng)絡(luò)層有差異。目前，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平均恢復(fù)時(shí)間低于500ms已經(jīng)逐步成為主流要求。

與網(wǎng)絡(luò)切換相關(guān)的各種組網(wǎng)模型故障模擬主要包括：鏈路故障、節(jié)點(diǎn)設(shè)備故障、單板故障、節(jié)點(diǎn)設(shè)備主備倒換、主備設(shè)備倒換、設(shè)備升級(jí)等。各類故障還需進(jìn)一步細(xì)分，例如節(jié)點(diǎn)設(shè)備故障包含：設(shè)備命令行執(zhí)行軟件重啟，設(shè)備斷電、設(shè)備上電、主備控板全部拔出/插入等等。

為精確計(jì)算各類故障導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)中斷/恢復(fù)時(shí)間，組網(wǎng)如圖1所示，測試方法如下：

圖1 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)間測試示意

1、基于網(wǎng)絡(luò)測試環(huán)境，接入測試儀器，將流量發(fā)生器端到端接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。儀器端口分別連接網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的接入層和出口，以保證被測流量路徑貫通整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。

2、 在測試儀器的Port A端口設(shè)定速率穩(wěn)定的流量，目的地址為Port B端口。在Port B端口設(shè)定速率穩(wěn)定的流量，目的地址為Port A端口。由于上下行路徑遷移時(shí)，上下行的路由等各類協(xié)議的熱備表項(xiàng)不同，涉及的協(xié)議收斂也可能不同，所以務(wù)必設(shè)定雙向流量，以檢測上行和下行流量路徑的恢復(fù)時(shí)間。

3、 確保設(shè)定的上下行流量路徑通過需要模擬的故障點(diǎn)節(jié)點(diǎn)，避免測試無效。

4、 啟動(dòng)流量發(fā)送與接收，開始統(tǒng)計(jì)發(fā)送的流量和接收的流量。

5、 模擬節(jié)點(diǎn)故障，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自動(dòng)檢測并恢復(fù)。

6、 停止發(fā)送流量。根據(jù)發(fā)送和接收的流量，計(jì)算得出系統(tǒng)流量路徑恢復(fù)時(shí)間。

公式為：Time=(發(fā)送報(bào)文數(shù)量-接收?qǐng)?bào)文數(shù)量)/報(bào)文發(fā)送速率(pps)。

注意：報(bào)文發(fā)送速率以M/G為單位時(shí)，計(jì)算需考慮以太網(wǎng)報(bào)文的前導(dǎo)碼和幀間隙，公式為：Time=(發(fā)送報(bào)文數(shù)量-接收?qǐng)?bào)文數(shù)量)*( 報(bào)文字節(jié)*8+8*8+96)/報(bào)文發(fā)送速率(M/G)。通過計(jì)算得出上下行流量路徑的恢復(fù)時(shí)間。

測試時(shí)還需注意以下細(xì)節(jié)：

1、故障模擬操作方式要考慮全面。例如用命令行shutdown端口和拔掉網(wǎng)線操作導(dǎo)致的測試結(jié)果往往會(huì)不同；光纖的單通與通常的鏈路down表現(xiàn)也會(huì)不同等。

2、 不僅要測試主設(shè)備/鏈路切換到備用，還要測試主設(shè)備/鏈路恢復(fù)正常后，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的表現(xiàn)。

3、每項(xiàng)測試需至少測試三次得到平均值。并對(duì)得到尖峰和低谷進(jìn)行分析，需要時(shí)重復(fù)更多測試以獲取穩(wěn)定數(shù)據(jù)。

4、 始終關(guān)注測試流量路徑是否經(jīng)過故障節(jié)點(diǎn)，是否按照預(yù)期切換，保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4 驗(yàn)證HA（High Availability）特性的組合部署功能

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的協(xié)議配置對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、負(fù)荷和恢復(fù)時(shí)間有重大影響。例如對(duì)OSPF的hello time設(shè)置過小，會(huì)加重網(wǎng)絡(luò)中控制平面處理負(fù)擔(dān)，并容易產(chǎn)生路由振蕩。但是過大也會(huì)導(dǎo)致故障時(shí)系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)間無法達(dá)到要求。因此在測試中可根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)的要求，取得一個(gè)性價(jià)比最高的平衡。

當(dāng)各類為保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)高可靠運(yùn)行的協(xié)議在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中應(yīng)用時(shí)，就使這種組合更加復(fù)雜，這些特性包括鏈路聚合、MSTP、RRPP、BFD、GR、VRRP、ECMP、IRF等。

因此，測試不僅僅需要驗(yàn)證這些特性是否在發(fā)揮作用，同時(shí)測試過程也是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)調(diào)優(yōu)過程。在測試中通過不斷調(diào)整協(xié)議配置參數(shù)，以獲取網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可靠性最佳配置。這個(gè)調(diào)優(yōu)過程既要計(jì)算獲取網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)時(shí)間，又要監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀況。例如在滿足網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)間要求基礎(chǔ)上，監(jiān)控參數(shù)配置會(huì)影響的CPU占用率、內(nèi)存是否正常，Console是否能響應(yīng)，轉(zhuǎn)發(fā)是否正常，OSPF收斂及路由變化等等，綜合得出結(jié)論。

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性測試是一種灰盒測試，不僅僅要進(jìn)行端到端的測試，還要深入關(guān)注到各個(gè)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)，流量和協(xié)議控制層面的脈絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)。要做好各類故障的分類分析，充分考慮客戶環(huán)境的復(fù)雜性和客戶行為，對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的高可靠相關(guān)特性深入理解，在驗(yàn)證中優(yōu)化配置參數(shù)，得到最優(yōu)最可靠的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。