网络与网间吞吐量的测试

2019-11-03 18:02:51

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供稿：网友

安恒公司王志军

　　“网速测试”可以从很多方面来解释，从互联网上网人的角度来说，主要关心的是通过互联网访问网络资源的速度。为此，有很多的网站也提供了从访客到该站点访问速度的测试脚本和服务。这种的测试方法非常简单，但由于受到诸多因素影响，测试结果一般也仅作为访问这个特定网站的特定应用（如：http、ftp）的性能评估，这类内容我们不在这里讨论。

　　在维护企业网络的时候，我们常常要对网络或网络间的链路进行传输能力测试，测试的方法往往根据测试目的而有多样性的选择。比如，作为网络安装和维护时的吞吐量测试就需要测试跨越主干、WAN或VPN的ip性能；对于局域网段的故障查找或协助其它网络应用分析则需要进行加压测试，这些测试的方法和需求都有所不同。负责网络安装，维护和故障诊断的网络工程师、网络管理员、提供高速光链路以太网至用户的电信部门的工程师都会在工作中使用吞吐量和加压测试来检查链路的性能。

　　吞吐量测试

　　这类测试可以解决下列的问题：

　　● 测试端对端广域网/局域网的吞吐量

　　● 测试跨越WAN连接的 IP性能，并用于对照服务等级协议（SLA），将目前使用的WAN链路的能力和承诺的信息速率(CIR)进行比较

　　● 在安装 VPN时进行基准测试和拥塞测试

　　● 测试网络设备的模式、帧大小或网络速率的对应关系，用于对调制解调器、FRADS、集线器、交换机或路由器等设备的优化与设置的评估

　　吞吐量的测试需要由被测试链路的双端进行端对端的测试。对于企业的网管和维护工程师来说，在进行端对端的测试中是不需要了解或测试物理网络的。由于IP是承载应用业务的网络互联平台，这样的端对端链路测试中的物理网络可以是无线网络、路由环境、透明网络甚至是非对称的网络（如 xDSL和Cable Modem）。

　　最简单（也是最常用和有效）的吞吐量测试方法，就是将测试接入点选在链路两端的以太网络上的测试方法。测试时在发送端指定发送速度，在接收器上计算收到的帧的速度。吞吐量是接收器收到的好帧数量/时间，测试通过改变帧长度，重复以上测试得到不同速率下的测试结果。（注：可以反复进行测试，来确定在不同的传输速度时的吞吐量。）

　　有一点需要强调的是，在维护一个运行中的网络时，吞吐量测试是必须在线进行的，即不能中断现有的网络业务和网络连接，测试过程中有其它的网络流量存在。这种情况下的测试结果对于评估现有业务上的网络能力，计划增加网络站点和扩充网络应用的评估是非常有意义的。

　　测试方法：端对端测试有很多的测试手段和方法，主要分起来有两类：一类是基于PC软件的测试，另一类是使用专门的测试仪器进行的测试。通常对于流量比较大的（如大于30Mbps以上）测试主要是使用测试仪器进行的，这是因为测试仪器不像基于PC的测试软件那样要受到操作系统、网卡、设备驱动和配置等诸多方面的影响，测试仪能提供稳定、独立和可重复性的测试结果。

　　网络加压测试

　　这类测试可以用于解决下列问题：

　　● 在一个网段上施加预定大小的网络流量，用于测试该网段的出错情况，或激活潜在的错误

　　● 通过生成和发送坏帧，测试网络错误的发现、统计和报告功能

　　● 验证网络设备（如路由器/交换机等设备）上的 RMON和SNMP探针的端口统计信息

　　● 在局域网上模拟额外用户和应用

　　● 单向的快速 Ping沿着可疑的链路进行联通性的测试，识别链路瓶颈

　　● 单机测试网络的双向吞吐能力

　　● 测试广域网链路的对称吞吐量

　　测试方法：在对网络的加压测试中可以使用基于MAC或IP的方式进行。对于基于MAC方式的测试是对以太网网段进行的数据发送，而基于 IP包的加压测试则是对指定的IP地址进行的流量发送测试，它可以跨越路由器对远端的站点进行。

　　在发送的数据选择时可以选定超长/短帧进行发送，这类以太网错误帧是不能跨越路由器的（也可能不会跨越交换机），它的使用多是用来测定在物理网络上发生帧错误时的网络管理系统、告警系统的反应，以及统计信息的准确程度。

　　另一个非常有效的加压测试就是快速 IP Ping的测试，通常使用的 ICMP Ping命令是需要在发送ICMP请求后等待回应的测试方法，这种方法只能验证网络的连通性，但不能验证在大流量下的网络响应情况。尽管 Ping是所有网络测试手段中使用频度最高的方法，但由于它几乎不能对网络产生流量上的压力，所以通常不能用于对网络的加压反应测试。快速 IP Ping就是将这个遗憾弥补的有效方法，测试仪器在发送下一个 ICMP请求前并不等待当前请求的回应，而是根据测试者的设置以一个恒定的流量向被测试目标发送 ICMP请求。

----《中国计算机报》