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1、UiF地方计量技术规范JJF（黔）38-2020100G数据网络性能测试仪校准规范CaIibrationSpecificationfor100GDataNetworkPerformanceTesters2020-10-21 发布2021-01-21实施JJF （黔）382020WOG数据网络性能测试仪校准规范CalibrationSpecificationfor100GDataNetworkPerformanceTesters归口单位：市场监督管理局主要起草单位：贵州航天计量测试技术研究所参加起草单位：北京信而泰科技有限公司本规范委托贵州航天计量测试技术研究所负责解释本规范主要起草人：李金阳（
2、贵州航天计量测试技术研究所）袁文（贵州航天计量测试技术研究所）石竹君（贵州航天计量测试技术研究所）参加起草人：李阳（北京信而泰科技有限公司）黄兵兵（贵州航天计量测试技术研究所）目录引言(II)1Ytill(1)2引用文件(2)3术语和计量单位(2)5计量特性(3)5.1通信协议编码/解码(3)5. 2!生育匕(3)6校准条件(7)5.1 环境条件(7)6. 21则重K准及其他设备(7)7校准项目和校准方法(8)6.1 校准项目(8)7. 2(8)8校准结果的表达(12)8. 1校准原始记录(12)9. 2IjEI:(12)10. 数据处理(12)9复校时间间隔(13)附录A校准原始记录格式(1
3、4)附录B校准证书内页格式(21)附录C校准不确定度评定示例(28)引言本规范依据JJF1071-2010国家计量校准规范编写规则、JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示和JJFlOO1-2011通用计量术语及定义进行编制。WOG数据网络性能测试仪校准规范1范围本规范适用于(l-100)Gbit/s的数据网络性能测试仪(以下简称测试仪)的校准。2引用文件本规范引用了下列文件：JJF1534-2015数据网络性能测试仪校准规范IEEE802.3采用冲突检测存取方法的载波检测多址存取(CSMA/CD)及物理层规范(CarrierSenseMultipleAccesswithCollis
4、ionDetection(CSMCD)AccessMethodandPhysicalLayerSpecifications)IEEE802.3ba40Gbsh和100Gb/s操作用介质访问控制参数、物理参数和管理参数(MediaAccsseControlParameters,PhysicalLayersandManagementParametersfor40Gbsand100GbsOpertion)ITU-TI.361B-ISDNATM层技术规范(B-ISDNATMlayerspecification)RFC768用户数据报协议(USerDatagramProtocol)RFC791互联网协议
5、(InternetProtocol)RFC792网络控制消息协议(InternetControlMessageProtocol)RFC793传输控制协议(TranSlniSSionControlProtocol)RFC826以太网地址解析协议(EthernetAddressResolutionProtocol)RFC1242网络互连设备术语(BenChmarkingterminologyfornetworkinterconnectiondevices)RFC1661点对点协议(ThePoint-to-PointProtocol(PPP)RFC2544网络互连设备的基准测试方法(BenChmar
6、kingMethodologyforNetworkInterconnectionDevices)RFC2889局域网(LAN)交换设备基准(测试)方法(BenChmarkingMethodologyforLANSwitchingDevices)凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注明日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3术语和计量单位JJF1534界定的及以下术语和定义适用于本规范。3. 1吞吐量throughput被测设备在不丢帧（包）的情况下，最大转发速率。可用帧（包）/秒（fps）、比特/秒（bit/s）以及与线速率的百分比（%）来表示。3 .
7、2丢帧（包）率packetloss被测设备在固定负载下，由于资源不足而导致的没有被转发的帧（包）数占应转发的帧（包）数的百分比。4 .3背对背backtoback当被测设备收到一组具有固定长度和速率的帧（包）时，由空闲状态到开始转发的时间周期内，按此速率所能转发的帧（包）数，该参数反映了被测设备数据缓存能力。以称突发某一帧（包）长的数帧（包）数（frames）来表示。3.5存储转发时延storeforwardinglatency输入帧（包）的最后一比特位到达输入口开始至该帧（包）第一比特位在输出口出现的时间间隔。3.6按位转发时延bitforwardinglatency输入帧（包）的第一比特位
8、到达输入口开始至该帧（包）第一比特位在输出口出现的时间间隔。3.7数据包发送速率packetsendrate以太网端口以某一固定帧（包）长，在某一固定帧（包）间隔下，每秒发送数据帧（包）的个数。用帧（包）/秒（fps）来表示。3.8 帧头frameheader二进制数据组成帧（frame）,帧的起点称为帧头。3.9 协议分析仪protocolanalyzer对网络上运行的各种协议进行捕获、解码和协议仿真的仪表。4概述数据网络性能测试仪是用于对数据网络及其相关设备的性能参数进行测试的仪表，可以模拟网络终端产生流量，进行网络性能测试，对网络状态进行实时监测，分析和统计结果。5计量特性5.1 通信协
9、议编码/解码通信协议编码/解码要求见表I0表1通信协议编码/解码要求协议类型要求以太网帧符合IEEE802.3规定符合IEEE802.3ba规定IP包符合RFC791规定TCP包符合RFC793规定UDP包符合RFC768规定ARP包符合RFC826规定ICMP包符合RFC792规定ATM信头符合ITU-T1.361规定TML5信元承载IP包符合ITU-TI.361规定ATMAAL5信元承载TCP包符合ITU-T1.361规定ATMAAL5信元承载UDP包符合ITU-T1.361规定PPP帧头符合RFC1661规定PPP承载IP包符合RFC1661规定PPP承载TCP包符合RFC1661规定P
10、PP承载UDP包符合RFC1661规定5.2 性能参数5.2.1吞吐量自环校准状态，校准结果应达到100%。以太网中通常使用的帧(包)长分别为64、128、256、512、1024、1280、1518字节(B)0端口线速率为(1-100)Gbit/s对应的吞吐量标称值见表2。表2吞吐量标称值端口线速率(Gbit/s)帧(包)长(B)吞吐量标称值(fps)16414880951288445942564528985122349621024119371128096153151881274106414880952128844594625645289865122349624102411937181280
11、96153815188127441006414880952412884459459256452898555122349624110241193718012809615385151881274385.2.2丢包率自环校准状态，校准结果应为0%。5.2.3背对背自环校准状态，校准结果应为：吞吐量X测试时长，规定5s校准时长。端口线速率为(1-100)Gbit/s对应5s测试时长的背靠背标称值见表3。表3背靠背标称值端口线速率(Gbit/s)帧(包)长(B)背靠背标称值(frame)16474404761284222973256226449351211748121024598659128048076
12、91518406372106474404762128422297302562264492851211748120102459865901280480769215184063719100647440476191284222972972562264492755121174812031024598659001280480769231518406371915.2.4时延端口线速率为(1-100)Gbit/s对应的时延0.1s50OmS；最大允许误差：(l104T+l)s(T：时延标称值)。5.2.5数据包发送速率端口线速率(1100)Gbit/s对应的数据包发送率标称值见表4。最大允许误差(1X1OX
13、P+1)包/秒(P：端口每秒发送包数标称值)。数据包发送速率设置值范围见表4。可采用公式（1）进行计算。(1)F_TxlO6(+20)x8式中:F数据包发送速率，frames/s；T仪表端口线速率，Mbit/s；1.数据帧（包）长，B,1B=8bito表4数据包发送速率标称值端口线速（Gbit/s）发送包长（B）数据包发送速率标称值%firames/s1641001488095.2128100844594.6256100452898.6512100234962.41024100119731.8128010096153.8151810081274.4106410014880952.4128100
14、8445945.92561004528985.55121002349624.110241001197318.01280100961538.51518100812743.810064100148809523.812810084459459.525610045289855.151210023496240.6102410011973180.112801009615384.615181008127438.2注：以上技术指标不用于合格性判定，仅供参考。6校准条件6.1环境条件6.1.1环境温度：(205)C；6.1.2相对湿度：不大于80%；6.1.3电源：(22022)V、(50l)Hz；6.1.4实
15、验室应无影响测量结果的振动和电磁干扰。6.2测量标准及其他设备6.2.1频率计频率测量范围：100HZ10GHz；频率准确度：1X1(;时间间隔测量范围：500nsls；时间间隔测量最大允许误差：5MSo6.2.2时延发生器具有1001000BASE-T1OOBASE-FX1000BASE-SXLX10GBASE-SR/LR/ER/ZR、25/40/50/100GBASE-SR/LR/ER/ZR速率接口，数据转发能力应能达到端口线速率。时延设置不确定度：1OOBASE-FXIooOBASE-SX/LX、10GBASE-SR/LR/ER/ZR、25/40/50/1OOGBASE-SR/LR/ER
16、/ZR速率接口。帧头触发器测量误差：优于0.8包/秒。6.2.4参考协议分析仪具有1001000BASE-T1OOBASE-FX1000BASE-SXLX10GBASE-SR/LR/ER/ZR、25/40/50/1OOGBASE-SR/LR/ER/ZR速率接口。具有协议编、解码功能，支持TCP/IP、ATM、PoS等协议，发送数据流量(0Io0)%可调、数据包长可变。6. 2.5参考网络性能测试仪具有100/1OOOBASe-T1OOBASE-Fx1000BASE-SXLX10GBASE-SR/LR/ER/ZR、25/40/50/100GBASE-SR/LR/ER/ZR速率接口。支持吞吐量、时
17、延、丢包率、背对背、数据包发送速率的自动测试。7校准项目和校准方法7.1校准项目校准项目一览表见表6。表6校准项目一览表序号项目名称1通信协议编码2通信协议解码3吞吐量4丢包率5背对背6时延7数据包发送速率7.2校准方法7.2.1 通信协议编码7.2. 1.1按图1建立通信协议编码验证连接。设置接口参数，使二者之间正常通信。将参考协议分析仪设置为抓包解码模式，将被校测试仪设置为发送模式。图1通信协议编码验证连接图7.3. 1.2设置被校测试仪，根据其具体支持的协议，按表7通信协议编码验证项选择相应的包类型，对该数据包内每个字段内容按相应标准进行编辑，生成正确的数据包，存盘，调整发送流量，开始发
18、送。表7协议编码/解码验证内容一览表项目内容以太网接口以太网帧IP包头TCP包头UDP包头以太网接口ARP包头ICMP包头ATM接口ATMUNI信元头ATMAAL5信元承载TP包ATMAL5信元承载TCP包ATMAL5信元承载UDP包POS接口PPP帧头PPP承载IP包PPP承载TCP包PPP承载UDP包7. 2.1.3启动参考协议分析仪的抓包功能，接收到被校测试仪发送的数据包后，停止抓包。7. 2.1.4启动参考协议分析仪的解码功能，比较参考协议分析仪所抓数据包解码值和被校测试仪发送值是否一致，记录测试结果。7. 2.1.5根据表7继续下一协议编码验证项，重复7.2.1.2、7.2.L3、7
19、.2.1.4,直至完成所有编码内容的验证。7. 2.2通信协议解码7. 2.2.1按图2建立通信协议解码验证连接。设置接口参数，使二者之间正常通信。将参考协议分析仪设置为编码发送模式，将被校测试仪设置为抓包解码模式。图2通信协议解码验证连接图7. 2.2.2设置参考协议分析仪，根据被校测试仪具体支持的协议，按表7通信协议解码验证项选择相应的发送包的类型，对该数据包内每个字段内容按相应标准进行编辑，生成正确的数据包，存盘，调整发送流量，开始发送。7. 2.2.3启动被校测试仪仪抓包功能，接收到参考协议分析仪发送的数据包后，停止抓包。7. 2.2.4启动被校测试仪的解码功能，比较被校测试仪所抓数据
20、包解码值和参考协议分析仪发送值是否一致，记录测试结果。8. 2.2.5根据表7继续下一协议解码验证项，重复7.2.2.2、7.2.2.3、7.2.2.4,直至完成所有解码项目的验证。7. 2.3吞吐量、丢包率、背对背7. 2.3.1被校测试仪进行自环校准，验证其吞吐量、丢包率、背对背测试功能。校准的以太网端口数量采用最大端口数。7. 2.3.2记录吞吐量、丢包率、背对背测试实现方式：手动/自动。7. 2.3.3被校测试仪各端口与参考网络性能测试仪按图3建立一对一校准连接。图3吞吐量、丢包率、背对背校准连接图7. 2.3.4设置被校测试仪速率（IGbit/s、10Gbits25Gbit/s、40
21、Gbits50Gbit/s或100Gbit/s）,工作模式（全双工/半双工），保证每对端口之间正常通信，分别启动吞吐量、丢包率、背对背测试。测试时需针对不同以太网包长64、128、256、512、1024、1280、1518字节分别进行。记录校准结果。7. 2.4时延7. 2.4.1根据被校测试仪以太网接口类型，选择两个同类型接口，设置被校测试仪接口速率（1Gbits10Gbit/s、25Gbit/s、40Gbit/s、50Gbit/s或100Gbit/s）,工作模式（全双工/半双工）。时延发生器采用同样配置的接口，按图4连接，保证二者之间正常通信。电接口测试用线缆长度不超过2m。7. 2.4
22、.2启动被校测试仪的时延测试模块，按表8设置校准参数，测试包长分别设为64、128、256、512、1024、1280、1518字节，测试速率设为线速率。7. 2.4.3按表8设置时延发生器的时延值校准输出。开始校准，记录校准结果到附录A中。7. 2.4.4重复7.2.4.3,直至完成所有时延校准点的校准。表8时延参数校准端口线速率(Gbit/s)测试包长(B)时延发生器时延值设置(s)1、10、25、40、50、100645、10、50、100、500、1000、5000、1000050000、1000005000001282565121024128015187. 2.5数据包发送速率7.
23、2.5.1被校仪表选择一个以太网端口，按图5连接。图5数据包发送速率校准连接图7. 2.5.2频率计设置在频率计数模式。7. 2.5.3将被校测试仪设置为数据发送模式，按表4设置端口速率、测试包长、发送速率。7. 2.5.4被校测试仪发送包，从频率计上读取显示值，将结果记录到附录A。7. 2.5.5重复7.2.5.3、7.2.5.4,直至完成所有校准点的校准。8校准结果的表达8.1 校准原始记录校准原始记录格式见附录A。8.2 校准证书校准证书内页格式见附录B。校准结果应在校准证书上反映，校准证书应至少包括以下信息：a）标题：“校准证书”；b）实验室的名称和地址；c）进行校准的地点（如果与实验
24、室的地址不同）；d）证书的唯一性标识（如证书编号），每页及总页数的标识；表明报告结束的清晰标识；e）客户的名称和地址；f）校准所依据的技术规范的名称和代号；g）数据网络性能测试仪的名称和明确标识（如型号、产品编号、生产商等）；h）实施校准的日期及校准证书的发布日期；i）校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；j）校准环境的描述；k）校准结果及测量不确定度的说明；D校准证书校准员及核验员的签名；11）校准证书批准人的签名、职务；n）校准结果仅对被校对象有效的声明；o）未经实验室书面批准，不得部分复制证书或报告的声明。8.3 数据处理证书中数据的有效位数应与扩展不确定度的有效位数对应。9复校时间间隔
25、由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者，仪器本身质量等诸因素所决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。建议复校时间间隔不超过12个月。附录A校准原始记录格式第页共页委托单位：记录编号：通讯/地址：仪器设备名称：型号/规格：出厂编号：制造单位：不确定度或准确度或最大允许误差仪器设备接收日期：校准地点：环境温度：相对湿度：%校准所依据文件：校准用标准仪器名称型号/规格出厂编号测量范围不确定度或准确度或最大允许误差证书编号有效期一、通信协议编码及解码1以太网接口卡协议编码发送功能及协议解码功能序号项目指标要求校准结果编码(Y/N)解码(Y/N)1以太网帧SourceM
26、ACaddress编码：被校仪表编码发送的数据值与标准表接收解码的数据值一致；解码：被校仪表接收解码的数据值与标准表编码发送的数据值致。DestinationMACaddressOversizeframeUndersizeframeCRCerror2IP包头Version编码：被校仪表编码发送的数据值与标准表接收解码的数据值一致；解码：被校仪表接收解码的数据值与标准表编码发送的数据值一致。InternetherderlengthTypeofserviceTotallengthIdentificationFlags/FragmentoffsetTimetoliveProtocolHeaderch
27、ecksumSourceIPaddressDestinationIPaddress3TCP包头Sourceport编码：被校仪表编码发送的数据值与标准表接收解码的数据值一致；解码：被校仪表接收解码的数据值与标准表编码发送的数据值致。DestinationportSeqnuncenumberAcknowedgmentnumberHeaderlength第页共页序号项目指标要求校准结果编码(Y/N)解码(Y/N)OptionsWindowsChecksumUrgentPionter4UDP包头Sourceport编码：被校仪表编码发送的数据值与标准表接收解码的数据值一致；解码：被校仪表接收解码的数
28、据值与标准表编码发送的数据值一致。DestinationportLengthChecksum5ARP包头Hardwaretype编码：被校仪表编码发送的数据值与标准表接收解码的数据值致；解码：被校仪表接收解码的数据值与标准表编码发送的数据值一致。ProtocoltypeHardwareaddresslengthProtocoladdresslengthOperationSourcehardwareaddressSourceprotocoladdressTargethardwareaddressTargetprotocoladdress6ICMP包头Code编码：被校仪表编码发送的数据值与标准表
29、接收解码的数据值一致；解码：被校仪表接收解码的数据值与标准表编码发送的数据值一致。ChecksumIdentifierSequencenumber2ATM接口卡的协议编码发送功能及协议解码功能序号项目指标要求校准结果编码(Y/N)解码(Y/N)1ATMUNI信元头GEC编码：被校仪表编码发送的数据值与标准表接收解码的数据值一致；解码：被校仪表接收解码的数据值与标准表编码发送的数据值一致。VPlVClPTTCLPHEC2ATMAAL5信元承载IP包Version编码：被校仪表编码发送的数据值与标准表接收解码的数据值一致；解码：被校仪表接收解码的数据值与标准表编码发送的数据值致。Interneth
30、erderlengthTypeofserviceTotallengthIdentificationFlagsZFragmentoffsetTimetoliveProtocolHeaderchecksumSourceIPaddressDestinationIPaddress3ATMAAL5信元承载TCPSourceport编码：被校仪表编码发送的数据值与标准表接收解码的数据值一致；解码：被校仪表接收解码的数据值与标准表编码发送的数据值一致。DestinationportSeqnuncenumberAcknowedgmentnumberHeaderlengthOptionsWindowsCheck
31、sumUrgentPionter序J-项目指标要求校准结果编码(Y/N)解码(Y/N)4ATMAAL5信元承载UDP包头Sourceport编码：被校仪表编码发送的数据值与标准表接收解码的数据值一致；解码：被校仪表接收解码的数据值与标准表编码发送的数据值一致。DestinationportLengthChecksum3PoS接口卡的协议编码发送功能及协议解码功能序项目指标要求校准结果编码(Y/N)解码(Y/N)1PPP帧头Address编码：被校仪表编码发送的数据值与标准表接收解码的数据值一致；解码：被校仪表接收解码的数据值与标准表编ControlProtocol2PPP承载IP包Versio
32、n编码：被校仪表编码发送的数据值与标准表接收解码的数据值一致；解码：被校仪表接收解码的数据值与标准表编码发送的数据值一致。InternetherderlengthTypeofserviceTotallengthIdentificationFlags/FragmentoffsetTimetoliveProtocolHeaderchecksumSourceIPaddressDestinationIPaddress序号项目指标要求校准结果编码(Y/N)解码(Y/N)3PPP承载TCP包Sourceport编码：被校仪表编码发送的数据值与标准表接收解码的数据值一致；解码：被校仪表接收解码的数据值与标准
33、表编码发送的数据值致。DestinationportSeqnuncenumberAcknowedgmentnumberHeaderlengthOptionsWindowsChecksumUrgentPionter4PPP承载UDP包头Sourceport编码：被校仪表编码发送的数据值与标准表接收解码的数据值一致；解码：被校仪表接收解码的数据值与标准表编码发送的数据值一致。DestinationportLengthChecksum二、吞吐量(测试方式：口手动口自动)端口线速率(Gbit/s)帧(包)长(B)速率(%)吞吐量校准结果(fps)标称值被校表显示值三、丢包率(测试方式：口手动口自动)端
34、口线速率(Gbit/s)帧(包)长(B)速率(%)丢包率校准结果()标称值被校表显示值四、背靠背(测试方式：口手动口自动)端口线速率(Gbit/s)帧(包)长(B)速率(%)背靠背校准结果(frames)标称值被校友显示值五、时延端口线速率(Gbit/s)帧(包)长(B)速率(%)时延校准结果(s)标称值被校表显示值测量不确定度(A=2)六、数据包发送速率端口线速率(bit/s)发送包长(B)标称值实际值速率(%)(frames/S)速率(%)(frames/S)测量不确定度(A=2)校准员：年月日核验员:年月日附录B校准证书内页格式证书编号：第页共页校准机构授权说明：校准所使用的主要测量标准
35、：测量标准的量值可溯源至国家基准。名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差证书编号证书有效期至(YYYY-MM-DD)校准所依据的技术文件(代号、名称)：样品接收日期：温度相对湿度%地点注：1未经本机构书面授权，不得部分复制证书；2本证书的校准结果仅对本次所校准的对象有效；3被校计量器具修理后，应立即重新校准；4在使用过程中，如对被校准计量器具的技术指标产生怀疑，请重新校准;5本证书仅对加盖“XXXXX校准专用章”的完整证书负责。、通信协议编码及解码1以太网接口卡协议编码发送功能及协议解码功能序号项目指标要求校准结果编码(Y/N)解码(Y/N)1以太网帧SourceMACaddress编
36、码：被校仪表编码发送的数据值与标准表接收解码的数据值一致；解码：被校仪表接收解码的数据值与标准表编码发送的数据值一致。DestinationMACaddressOversizeframeUndersizeframeCRCerror2IP包头Version编码：被校仪表编码发送的数据值与标准表接收解码的数据值一致；解码：被校仪表接收解码的数据值与标准表编码发送的数据值一致。InternetherderlengthTypeofserviceTotallengthIdentificationFlags/FragmentoffsetTimetoliveProtocolHeaderchecksumSou
37、rceIPaddressDestinationIPaddress3TCP包头Sourceport编码：被校仪表编码发送的数据值与标准表接收解码的数据值一致；解码：被校仪表接收解码的数据值与标准表编码发送的数据值一致。DestinationportSeqnuncenumberAcknowedgmentnumberHeaderlength序号项目指标要求校准结果编码(Y/N)解码(Y/N)OptionsWindowsChecksumUrgentPionter4UDP包头Sourceport编码：被校仪表编码发送的数据值与标准表接收解码的数据值致；解码：被校仪表接收解码的数据值与标准表编码发送的数据
38、值一致。DestinationportLengthChecksum5ARP包头Hardwaretype编码：被校仪表编码发送的数据值与标准表接收解码的数据值一致；解码：被校仪表接收解码的数据值与标准表编码发送的数据值一致。ProtocoltypeHardwareaddresslengthProtocoladclresslengthOperationSourcehardwareaddressSourceprotocoladdressTargethardwareaddressTargetprotocoladdress6ICMP包头Code编码：被校仪表编码发送的数据值与标准表接收解码的数据值一致；
39、解码：被校仪表接收解码的数据值与标准表编码发送的数据值一致。ChecksumIdentifierSequencenumber2ATM接口卡的协议编码发送功能及协议解码功能序号项目指标要求校准结果编码(Y/N)解码(Y/N)1ATMUNI信元头GFC编码：被校仪表编码发送的数据值与标准表接收解码的数据值致；解码：被校仪表接收解码的数据值与标准表编码发送的数据值一致。VPIVCIPTICLPHEC2ATMAAL5信元承载IP包Version编码：被校仪表编码发送的数据值与标准表接收解码的数据值一致；解码：被校仪表接收解码的数据值与标准表编码发送的数据值一致。InternetherderlengthTypeofserviceTotallengthIdentificationFlags/FragmentoffsetTimetoliveProtocolHeaderchecksumSourceIPaddressDestinationIPad
