El dispositivo que probamos para este proyecto fue el Cisco Nexus 9516 de núcleo de centro de datos switch / router, chasis de 16 ranuras equipado con 1.024 interfaces de 50 gigabits Ethernet y dos módulos de supervisor. Cisco equipó el switch con sus tarjetas de línea N9K-X9732C-EX, cada una de las cuales ofrece 32, 64 o 128 puertos de capacidad Ethernet de 100, 50 y 25 gigabits.
El generador / analizador de tráfico fue el Spirent TestCenter equipado con sus módulos 10/25/40/50 / 100G MX3. El instrumento Spirent tiene una precisión de medición de +/- 2,5 nanosegundos.
Evaluamos los dispositivos Cisco con tres pruebas de rendimiento y una prueba de consumo de energía. Las pruebas de rendimiento midieron el rendimiento, latencia y jitter con tres tipos de tráfico: IPv4 unicast, IPv6 unicast e IPv4 multicast, y una gran cantidad de estado de enrutamiento en cada caso.
En las pruebas unicast de IPv4, habilitamos el enrutamiento BGP, con temporizadores por defecto, en todos los 1.024 puertos del dispositivo Cisco. El dispositivo también corrió la detección de reenvío bidireccional (BFD), que rápidamente encuentra fallos de enlace y se utiliza comúnmente en las redes de producción. También configuramos la herramienta de prueba de Spirent para emular una sesión de peering BGP (eBGP) externa diferente en cada uno de los 1.024 puertos. Después de establecer las sesiones BGP, la herramienta de prueba de Spirent anunció 1.024 rutas únicas, no contiguas en cada puerto, por 1.048.576 rutas totales. Utilizamos rutas no contiguas para evitar la agregación de rutas, forzando así al dispositivo Cisco a llenar completamente sus tablas de enrutamiento.
Después de verificar que los dispositivos Cisco y Spirent habían intercambiado toda la información de enrutamiento BGP, la herramienta Spirent ofreció tráfico a todos rutas (1 millón) en un patrón completamente maquinado, lo que significa que todos los puertos intercambiaron tráfico con todos los demás puertos. Este patrón es el más estresante en las telas del interruptor. Hemos ofrecido cada uno de ocho tamaños de marco para una duración de 300 segundos cada uno, y el rendimiento medido, la latencia y la fluctuación de fase. Los tamaños de marco incluyeron los siete tamaños estándar dados en RFC 2544 (64, 128, 256, 512, 1,024, 1,280 y 1,518 bytes) y 9,216 bytes marcos jumbo.
La carga ofrecida para todas las pruebas fue equivalente al 99,99 por ciento de la tasa de línea. Ésta es la tasa de línea nominal de Ethernet menos 100 partes por millón (ppm). Utilizamos la carga 99.99 ofrecida en lugar de 100.00 por ciento para evitar cualquier variación de reloj entre el instrumento de prueba y el interruptor.
En las pruebas de unicast IPv6, hemos habilitado multiprotocolo BGP (MP-BGP) y repetido esencialmente los mismos procedimientos que con IPv4 unicast. La única diferencia fue el uso del tráfico de prueba IPv6 y el uso de un marco de 78 bytes de tamaño mínimo en lugar de un mínimo de 64 bytes. Esto es para acomodar el encabezado IPv6 más grande (40 bytes, en lugar de 20 bytes como con IPv4) y el «campo de firma» en el tráfico de prueba para medir latencia, jitter y secuenciación.
En las pruebas de multidifusión IPv4, un puerto de prueba Spirent actuó como transmisor y todos los demás actuaron como receptores, obligando al dispositivo Cisco a replicar cada trama de multidifusión 1.023 veces. Hemos habilitado independientemente el protocolo de enrutamiento de modo disperso de multidifusión (PIM-SM) y el protocolo de multidifusión de grupo de Internet versión 3 (IGMPv3) en el dispositivo Cisco. También configuramos el instrumento de prueba Spirent para emular a los suscriptores a 10.000 direcciones de grupo de multidifusión únicas en cada uno de los 1.023 puertos receptores.
La herramienta Spirent comenzó la prueba uniéndose a los 10.000 grupos de multidifusión en los 1.023 puertos receptores. Esto creó más de 10 millones de rutas de multidifusión únicas en el dispositivo Cisco. Después de verificar que todos los grupos se habían unido en todos los puertos, configuramos la herramienta Spirent para ofrecer tráfico de prueba en un puerto de transmisor. Utilizamos los mismos tamaños de trama, la duración ofrecida y la duración de la prueba como en las pruebas unicast IPv4, y de nuevo el rendimiento medido, la latencia y la fluctuación de fase.
Para medir el consumo de energía, adjuntamos un Voltech Power Analyzer a la potencia trifásica del laboratorio. El dispositivo Cisco utilizó 10 fuentes de alimentación, cada una conectada a fase 1 o fase 2. Después de verificar a través del Cisco CLI que el dispositivo compartió la alimentación de forma uniforme entre las fuentes de alimentación, medimos voltios, amperaje y vatios para dos fuentes de alimentación y luego multiplicamos los resultados por 5 para derivar el consumo de energía para todo el sistema.
Repetimos la prueba nueve veces: Con el interruptor inactivo y con los nueve tamaños de marco utilizados en la prueba de rendimiento, de nuevo ofrecido a 99,99 por ciento de la tasa de línea del instrumento Spirent. Estas pruebas de potencia usaron el mismo plano de control BGP (con 1 millón de rutas únicas) y el patrón de tráfico como en el caso de prueba unicast IPv4.
