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網速測試:網絡與網間吞吐量的測試
2008-04-22   

  “網速測試”可以從很多方面來解釋,從互聯網上網人的角度來說,主要關心的是通過互聯網訪問網絡資源的速度。為此,有很多的網站也提供了從訪客到該站點訪問速度的測試腳本和服務。這種的測試方法非常簡單,但由于受到諸多因素影響,測試結果一般也僅作為訪問這個特定網站的特定應用(如:http、ftp)的性能評估,這類內容我們不在這里討論。
  
  在維護企業網絡的時候,我們常常要對網絡或網絡間的鏈路進行傳輸能力測試,測試的方法往往根據測試目的而有多樣性的選擇。比如,作為網絡安裝和維護時的吞吐量測試就需要測試跨越主干、WAN或VPN的IP性能;對于局域網段的故障查找或協助其它網絡應用分析則需要進行加壓測試,這些測試的方法和需求都有所不同。負責網絡安裝,維護和故障診斷的網絡工程師、網絡管理員、提供高速光鏈路以太網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/局域網的吞吐量
  
  ● 測試跨越WAN連接的 IP性能,并用于對照服務等級協議(SLA),將目前使用的WAN鏈路的能力和承諾的信息速率(CIR)進行比較
  
  ● 在安裝 VPN時進行基準測試和擁塞測試
  
  ● 測試網絡設備的模式、幀大小或網絡速率的對應關系,用于對調制解調器、FRADS、集線器、交換機或路由器等設備的優化與設置的評估
  
  吞吐量的測試需要由被測試鏈路的雙端進行端對端的測試。對于企業的網管和維護工程師來說,在進行端對端的測試中是不需要了解或測試物理網絡的。由于IP是承載應用業務的網絡互聯平臺,這樣的端對端鏈路測試中的物理網絡可以是無線網絡、路由環境、透明網絡甚至是非對稱的網絡(如 xDSL和Cable Modem)。
  
  最簡單(也是最常用和有效)的吞吐量測試方法,就是將測試接入點選在鏈路兩端的以太網絡上的測試方法。測試時在發送端指定發送速度,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量/時間,測試通過改變幀長度,重復以上測試得到不同速率下的測試結果。(注:可以反復進行測試,來確定在不同的傳輸速度時的吞吐量。)
  
  有一點需要強調的是,在維護一個運行中的網絡時,吞吐量測試是必須在線進行的,即不能中斷現有的網絡業務和網絡連接,測試過程中有其它的網絡流量存在。這種情況下的測試結果對于評估現有業務上的網絡能力,計劃增加網絡站點和擴充網絡應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行的,這是因為測試儀器不像基于PC的測試軟件那樣要受到操作系統、網卡、設備驅動和配置等諸多方面的影響,測試儀能提供穩定、獨立和可重復性的測試結果。
  
  網絡加壓測試
  這類測試可以用于解決下列問題:
  
  ● 在一個網段上施加預定大小的網絡流量,用于測試該網段的出錯情況,或激活潛在的錯誤
  
  ● 通過生成和發送壞幀,測試網絡錯誤的發現、統計和報告功能
  
  ● 驗證網絡設備(如路由器/交換機等設備)上的 RMON和SNMP探針的端口統計信息
  
  ● 在局域網上模擬額外用戶和應用
  
  ● 單向的快速 Ping沿著可疑的鏈路進行聯通性的測試,識別鏈路瓶頸
  
  ● 單機測試網絡的雙向吞吐能力
  
  ● 測試廣域網鏈路的對稱吞吐量
  
  測試方法:在對網絡的加壓測試中可以使用基于MAC或IP的方式進行。對于基于MAC方式的測試是對以太網網段進行的數據發送,而基于 IP包的加壓測試則是對指定的IP地址進行的流量發送測試,它可以跨越路由器對遠端的站點進行。
  
  在發送的數據選擇時可以選定超長/短幀進行發送,這類以太網錯誤幀是不能跨越路由器的(也可能不會跨越交換機),它的使用多是用來測定在物理網絡上發生幀錯誤時的網絡管理系統、告警系統的反應,以及統計信息的準確程度。
  
  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命令是需要在發送ICMP請求后等待回應的測試方法,這種方法只能驗證網絡的連通性,但不能驗證在大流量下的網絡響應情況。盡管 Ping是所有網絡測試手段中使用頻度最高的方法,但由于它幾乎不能對網絡產生流量上的壓力,所以通常不能用于對網絡的加壓反應測試。快速 IP Ping就是將這個遺憾彌補的有效方法,測試儀器在發送下一個 ICMP請求前并不等待當前請求的回應,而是根據測試者的設置以一個恒定的流量向被測試目標發送 ICMP請求

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