網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)間吞吐量的測試

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安恒公司 王志軍




  “網(wǎng)速測試”可以從很多方面來解釋,從互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)人的角度來說,主要關(guān)心的是通過互聯(lián)網(wǎng)訪問網(wǎng)絡(luò)資源的速度。為此,有很多的網(wǎng)站也提供了從訪客到該站點(diǎn)訪問速度的測試腳本和服務(wù)。這種的測試方法非常簡單,但由于受到諸多因素影響,測試結(jié)果一般也僅作為訪問這個特定網(wǎng)站的特定應(yīng)用(如:http、ftp)的性能評估,這類內(nèi)容我們不在這里討論。



  在維護(hù)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的時候,我們常常要對網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)間的鏈路進(jìn)行傳輸能力測試,測試的方法往往根據(jù)測試目的而有多樣性的選擇。比如,作為網(wǎng)絡(luò)安裝和維護(hù)時的吞吐量測試就需要測試跨越主干、WAN或VPN的IP性能;對于局域網(wǎng)段的故障查找或協(xié)助其它網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用分析則需要進(jìn)行加壓測試,這些測試的方法和需求都有所不同。負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)安裝,維護(hù)和故障診斷的網(wǎng)絡(luò)工程師、網(wǎng)絡(luò)管理員、提供高速光鏈路以太網(wǎng)至用戶的電信部門的工程師都會在工作中使用吞吐量和加壓測試來檢查鏈路的性能。



  吞吐量測試



  這類測試可以解決下列的問題:



  ● 測試端對端廣域網(wǎng)/局域網(wǎng)的吞吐量



  ● 測試跨越WAN連接的 IP性能,并用于對照服務(wù)等級協(xié)議(SLA),將目前使用的WAN鏈路的能力和承諾的信息速率(CIR)進(jìn)行比較



  ● 在安裝 VPN時進(jìn)行基準(zhǔn)測試和擁塞測試



  ● 測試網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的模式、幀大小或網(wǎng)絡(luò)速率的對應(yīng)關(guān)系,用于對調(diào)制解調(diào)器、FRADS、集線器、交換機(jī)或路由器等設(shè)備的優(yōu)化與設(shè)置的評估



  吞吐量的測試需要由被測試鏈路的雙端進(jìn)行端對端的測試。對于企業(yè)的網(wǎng)管和維護(hù)工程師來說,在進(jìn)行端對端的測試中是不需要了解或測試物理網(wǎng)絡(luò)的。由于IP是承載應(yīng)用業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)平臺,這樣的端對端鏈路測試中的物理網(wǎng)絡(luò)可以是無線網(wǎng)絡(luò)、路由環(huán)境、透明網(wǎng)絡(luò)甚至是非對稱的網(wǎng)絡(luò)(如 xDSL和Cable Modem)。



  最簡單(也是最常用和有效)的吞吐量測試方法,就是將測試接入點(diǎn)選在鏈路兩端的以太網(wǎng)絡(luò)上的測試方法。測試時在發(fā)送端指定發(fā)送速度,在接收器上計算收到的幀的速度。吞吐量是接收器收到的好幀數(shù)量/時間,測試通過改變幀長度,重復(fù)以上測試得到不同速率下的測試結(jié)果。(注:可以反復(fù)進(jìn)行測試,來確定在不同的傳輸速度時的吞吐量。)



  有一點(diǎn)需要強(qiáng)調(diào)的是,在維護(hù)一個運(yùn)行中的網(wǎng)絡(luò)時,吞吐量測試是必須在線進(jìn)行的,即不能中斷現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)連接,測試過程中有其它的網(wǎng)絡(luò)流量存在。這種情況下的測試結(jié)果對于評估現(xiàn)有業(yè)務(wù)上的網(wǎng)絡(luò)能力,計劃增加網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)和擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的評估是非常有意義的。



  測試方法:端對端測試有很多的測試手段和方法,主要分起來有兩類:一類是基于PC軟件的測試,另一類是使用專門的測試儀器進(jìn)行的測試。通常對于流量比較大的(如大于30Mbps以上)測試主要是使用測試儀器進(jìn)行的,這是因?yàn)闇y試儀器不像基于PC的測試軟件那樣要受到操作系統(tǒng)、網(wǎng)卡、設(shè)備驅(qū)動和配置等諸多方面的影響,測試儀能提供穩(wěn)定、獨(dú)立和可重復(fù)性的測試結(jié)果。



  網(wǎng)絡(luò)加壓測試



  這類測試可以用于解決下列問題:



  ● 在一個網(wǎng)段上施加預(yù)定大小的網(wǎng)絡(luò)流量,用于測試該網(wǎng)段的出錯情況,或激活潛在的錯誤



  ● 通過生成和發(fā)送壞幀,測試網(wǎng)絡(luò)錯誤的發(fā)現(xiàn)、統(tǒng)計和報告功能



  ● 驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如路由器/交換機(jī)等設(shè)備)上的 RMON和SNMP探針的端口統(tǒng)計信息



  ● 在局域網(wǎng)上模擬額外用戶和應(yīng)用



  ● 單向的快速 Ping沿著可疑的鏈路進(jìn)行聯(lián)通性的測試,識別鏈路瓶頸



  ● 單機(jī)測試網(wǎng)絡(luò)的雙向吞吐能力



  ● 測試廣域網(wǎng)鏈路的對稱吞吐量



  測試方法:在對網(wǎng)絡(luò)的加壓測試中可以使用基于MAC或IP的方式進(jìn)行。對于基于MAC方式的測試是對以太網(wǎng)網(wǎng)段進(jìn)行的數(shù)據(jù)發(fā)送,而基于 IP包的加壓測試則是對指定的IP地址進(jìn)行的流量發(fā)送測試,它可以跨越路由器對遠(yuǎn)端的站點(diǎn)進(jìn)行。



  在發(fā)送的數(shù)據(jù)選擇時可以選定超長/短幀進(jìn)行發(fā)送,這類以太網(wǎng)錯誤幀是不能跨越路由器的(也可能不會跨越交換機(jī)),它的使用多是用來測定在物理網(wǎng)絡(luò)上發(fā)生幀錯誤時的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、告警系統(tǒng)的反應(yīng),以及統(tǒng)計信息的準(zhǔn)確程度。



  另一個非常有效的加壓測試就是快速 IP Ping的測試,通常使用的 ICMP Ping命令是需要在發(fā)送ICMP請求后等待回應(yīng)的測試方法,這種方法只能驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)的連通性,但不能驗(yàn)證在大流量下的網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)情況。盡管 Ping是所有網(wǎng)絡(luò)測試手段中使用頻度最高的方法,但由于它幾乎不能對網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生流量上的壓力,所以通常不能用于對網(wǎng)絡(luò)的加壓反應(yīng)測試?焖 IP Ping就是將這個遺憾彌補(bǔ)的有效方法,測試儀器在發(fā)送下一個 ICMP請求前并不等待當(dāng)前請求的回應(yīng),而是根據(jù)測試者的設(shè)置以一個恒定的流量向被測試目標(biāo)發(fā)送 ICMP請求。



----《中國計算機(jī)報》


   
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