نحوه تست سوئیچ شبکه

آزمایش و تست سوئیچ‌های شبکه یکی از مراحل حیاتی در فرآیند ارتقاء، نگهداری و مدیریت شبکه‌ها است.  از این رو می‌توان با انجام تست‌های مناسب، عملکرد و کارایی سوئیچ‌ها را ارزیابی کرده و مشکلات موجود را شناسایی و رفع کرد.

دستگاه های تست سوئیچ شبکه

دستگاه‌های تست سوئیچ شبکه، ابزارهای بسیار مهمی هستند که به مهندسان شبکه و مدیران IT کمک می‌کنند تا عملکرد و کارایی سوئیچ‌های شبکه را بررسی کنند و به اصطلاح سوئیچ را زیربار ببرند. این دستگاه‌ها معمولاً از نرم‌افزارها و تجهیزات مخصوصی استفاده می‌کنند که قابلیت ارسال و دریافت داده‌ها را به صورت تستی فراهم می‌کنند. از این رو در ادامه به بررسی هر کدام از تجهیزات مورد نیاز برای تست سوئیچ می‌پردازیم.

• محیط سخت افزاری Test Bench 

Test Bench در زمینه تجهیزات شبکه به عنوان یکی از محیط های فیزیکی یا سخت افزاری شناخته شده و برای انجام تست ها و ارزیابی های مختلف بر روی سوئیچ‌ها و سایر تجهیزات شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

• دستگاه Test NUC

از این دستگاه برای تست و ارزیابی تجهیزات شبکه مانند سوئیچ‌ها، روترها، فایروال‌ها، مودم‌ها و دیگر دستگاه‌های شبکه استفاده می‌شوند. 

• دستگاه AS Rock Vision X 471D  

ASRock VisionX 471D  یک Mini PC قدرتمند است که می‌تواند در شبکه‌های مختلف به عنوان یک نقطه اتصال مفید و کاربردی عمل کند. این دستگاه قابلیت پشتیبانی از سرور فایل و سرور پشتیبانی، سیستم مانیتورینگ  و کنترل شبکه و دیتابیس را دارد.

• لپ‌تاپ Sony VAIO SVS13112FXS

Sony VAIO SVS13112FXS یک لپ‌تاپ از شرکت Sony بوده که در گذشته به بازار عرضه شده است. این مدل از سری VAIO دارای پردازنده Core i5 و Core i7 بوده و همچنین از رم 8 گیگابایت نیز بهره‌مند است. 

متدولوژی و روش انجام تست سوئیچ

آزمایش تجهیزات شبکه به منظور ارزیابی عملکرد و پایداری تجهیزات شبکه استفاده می‌شود. از این رو سوئیچ شبکه که به عنوان یکی از اجزای اصلی در شبکه به شمار می‌رود، براساس چهار حالت مختلف مانند اتصال نقطه به نقطه، اتصال دوسویه، تداخل شبکه و زمان پاسخ‌دهی مورد بررسی قرار می‌گیرد. برای انجام این تحقیقات از نرم افزار  Ixia IxChariot جهت اندازه‌گیری توان خروجی و زمان پاسخ‌دهی بین دستگاه‌ها استفاده می‌شود.

در ابتدا یک تست کنترل به عنوان تست مرجع انجام می‌شود و در آن پارامترهای متغیر در نظر گرفته نمی‌شوند. در این مرحله برای ارزیابی عملکرد از یک کابل مستقیم که در آن هیچ سوئیچ اترنتی درگیر نیست، استفاده شده و عملکرد خروجی سوئیچ شبکه از طریق اتصال نقطه به نقطه بین سرور ASRock VisionX و لپ‌تاپ Sony Vaio اندازه‌گیری می‌شود.

در این مرحله با استفاده از نرم‌افزار IxChariot و آدرس IP کامپیوتر، یک جفت نقطه پایانی ایجاد می‌شود.  سرور ASRock Vision X به‌عنوان نقطه پایانی شماره 1 و Sony VAIO به‌عنوان نقطه پایانی شماره 2 در نظر گرفته شده است. سپس یک اسکریپت با هدف اندازه‌گیری خروجی اترنت گیگابیت انتخاب می‌شود و از همان اسکریپت برای آزمایش‌های نقطه به نقطه، دوسویه و تداخل مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ و سایر تنظیمات بدون تغییر می‌مانند.

در مرحله بعدی در تب RUN گزینه Run for a fixed duration بر روی زمان یک دقیقه تنظیم شده و از این رو آزمایش‌های بعدی نیز در زمان یک دقیقه رخ می‌دهد.

بعد از انجام آزمایش، تب "Throughput" سرعت‌های حداقل، حداکثر و میانگین را  در هر نقطه از زمان بر روی نمودار خطی نمایش داده می‌شود. پس در مراحل بعدی، این داده‌ها را با نتایج آزمایش‌های نقطه به نقطه، دوطرفه و تداخل شبکه مقایسه خواهیم کرد.

آموزش مرحله به مرحله تست سوئیچ

آزمایش سوئیچ یک فرآیند مهم برای ارزیابی و اطمینان از عملکرد صحیح تجهیزات شبکه است. در این آموزش، به مرور مراحل انجام تست سوئیچ می‌پردازیم تا بتوانیم پهنای باند، تاخیر و سایر معیارهای عملکرد شبکه را ارزیابی کنیم. مراحل آموزش عبارتند از:

اتصال نقطه به نقطه

اولین آزمایش برای تست سوئیچ شبکه، آزمایش نقطه به نقطه است. آزمایش نقطه به نقطه (Point-to-Point) برای سوئیچ به معنای تست کردن ارتباط مستقیم بین دو دستگاه یا دو پورت مختلف روی سوئیچ است. این آزمایش معمولاً برای اطمینان از عملکرد صحیح سوئیچ، اندازه‌گیری عملکرد شبکه و دیاگرام شبکه انجام می‌شود. در این آزمایش توانایی انتقال داده‌ها از یک نقطه شروع به یک نقطه پایانی دیگر محاسبه می‌شود. این فرآیند تقریباً مشابه تست کنترل است، با این تفاوت که این بار از طریق سوئیچ‌ شبکه انجام می‌شود. همانطور که در تست کنترل، اعضای فعال ASRock VisionX و Sony VAIO بودند، در این آزمایش نیز مجدد مورد استفاده قرار می‌گیرند.

تصویر بالا نتایج حاصل از نرم‌افزار IxChariot را نمایش می‌دهد. در آزمایش نقطه به نقطه، می‌توانید تفاوتی اندک اما واضح بین خروجی حاصل از تست کنترل و خروجی سوئیچ شبکه تحت آزمایش را مشاهده کنید. با اضافه شدن سوئیچ شبکه به آزمایش، تفاوت دلتایی زیادی در نمودار به وجود نمی‌آید. اما به طور کلی می‌توان نتیجه گرفت اضافه شدن سوئیچ سبب افزایش سرعت انتقال دیتا می‌شود. مانند یک عابر که از یک پل خالی در حال عبور است و با چالش زیادی رو به رو نمی‌شود و به راحتی می‌تواند به مسیر خود ادامه دهد. 

اتصال دوسویه

روش دیگر برای آزمایش سوئیچ‌های شبکه، آزمایش دوسویه است. در این نوع اتصال، دستگاه‌های متصل به سوئیچ می‌توانند به طور همزمان داده ارسال و دریافت کنند. به این ترتیب، بسته به تنظیمات و قابلیت پورت‌های سوئیچ، داده‌ها می‌توانند همزمان در هر دو جهت ارسال و دریافت شوند، که این اتصال بهینه‌تر باعث افزایش عملکرد شبکه می‌شود. در آزمایش قبلی، از یک جفت اتصال استفاده شده است که سرور به عنوان نقطه پایانی اول و لپ‌تاپ به عنوان نقطه پایانی دوم در نظر گرفته شده است. در آزمایش بعدی نیز، جفت دیگری در نرم‌افزار IxChariot ایجاد شده است که لپ‌تاپ به عنوان نقطه پایان شماره 1 و ASRock VisionX به عنوان نقطه پایان شماره 2 می‌باشد.

با بررسی نمودار رسم شده در نرم‌افزار می‌توان ترافیک بیشتری در سوئیچ شبکه مشاهده کرد. همانطور که در نمودار آشکار است، در طول صفحه نمودار توان خروجی نسبتاً کمتری دیده می‌شود. در مثالی که ارائه شده، این وضعیت مشابه عبور دو عابر از یک پل است. یعنی می‌توان نتیجه گرفت با توجه به ساختار پل، دو عابر ممکن است به طور متقابل از آن استفاده کنند، با یکدیگر برخورد کنند یا به راحتی از یکدیگر عبور کنند.

آزمایش تداخل شبکه

هدف اصلی در آزمایش تداخل شبکه، ایجاد فشار بر روی سوئیچ  از طریق افزایش بار ترافیک ورودی است. در آزمایش قبلی، ما از یک جفت اتصال استفاده کردیم که شامل سرور به عنوان نقطه پایانی اول و لپ‌تاپ به عنوان نقطه پایانی دوم بود. در این آزمایش، این جفت اتصال جایگزین شد و از لپ‌تاپ به عنوان نقطه پایان شماره 1 و ASRock VisionX به عنوان نقطه پایان شماره 2 استفاده شد.

این آزمایش مشابه عبور مسافران بیشتر با مقاصد مختلف از یک پل است که تعامل آن‌ها با یکدیگر باعث کاهش سرعت می‌شود. اضافه کردن اتصالات بیشتر به سوئیچ شبکه، منجر به کاهش توان کل خروجی می‌شود. از این رو می‌توان نتیجه گرفت اگر پل بزرگ‌تر و محکم‌تر باشد، کمترین برخورد و تداخل را تجربه خواهد کرد.

بررسی زمان پاسخ‌دهی شبکه

آزمایش زمان پاسخ‌دهی نسبت به سایر آزمایش‌های سوئیچ شبکه کمی متفاوت است. در این حالت، همانند روش آزمایش اتصال نقطه به نقطه، یک جفت اتصال بین سرور ASRock VisionX و لپ‌تاپ Sony VAIO ایجاد شد و مدت زمان کارکرد سیستم بر روی یک دقیقه تنظیم شد. تنها تفاوت این است که از یک اسکریپت متفاوت برای اندازه‌گیری زمان پاسخ‌دهی سوئیچ استفاده می‌شود.

پس از اتمام آزمایش، اگر پیغام خطای "اگر نتایج زیر 20 میلی‌ثانیه باشد، IxChariot نمی‌تواند زمان پاسخگویی را نشان دهد" ظاهر شود، باید به تب نرخ تراکنش بروید. در این تب، میانگین نرخ تراکنش را مشاهده کنید و برای محاسبه زمان پاسخگویی از فرمول زیر استفاده کنید:

 زمان پاسخگویی = 1 / (متوسط نرخ تراکنش) × 1000. 

هرچه این عدد کمتر باشد، زمان پاسخگویی سریع‌تر و نشان دهنده عملکرد بهتر سوئیچ است.

در این مثال، با میانگین نرخ تراکنش 3437.435، اگر زمان پاسخگویی را محاسبه کنید، به 0.291 میلی ثانیه می‌رسد. این نشان می‌دهد که سوئیچ‌ها به سرعت بالا و با تفاوتی کمتر از یک میلی ثانیه عمل می‌کنند. شناخت دقیق این عملکرد می‌تواند به شما کمک کند تا انتخاب بهتری برای خرید سوئیچ شبکه  داشته باشید.

جمع بندی

در بازار مدل‌های مختلفی از سوئیچ‌های شبکه وجود دارند که هر سازنده بر اساس ویژگی‌های مختلف آن‌ها را به بازار عرضه می‌کند. این ویژگی‌ها در آزمایش‌های متعدد مورد بررسی قرار می‌گیرند تا عوامل مهم آنها شناسایی شود. در این مقاله از افق داده ها ایرانیان، تلاش شد تا به بررسی برخی از ویژگی‌های کلیدی آن‌ها پرداخته شود.