如何進行帶寬測試

1、如何進行帶寬測試（IDC網(wǎng)絡測試）？概述測試分兩種：遠程測試、現(xiàn)場測試；遠程測試測試服務器中安裝 VMware,在VMware下配置若干系統(tǒng)平臺（windows 2003 系統(tǒng)，linux CentOS5.3 系統(tǒng)）客戶申請到賬戶密碼后，可在獨立的系統(tǒng)平臺上進行網(wǎng)絡測試（如ping,trace）。所開帳號均為普通權(quán)限，客戶若安裝軟件需售前配合安裝， 需在“ID（測試申請單”中說明。l 遠程測試平臺不能為用戶提供下載測試及壓力測試?，F(xiàn)場測試客戶搬服務器來數(shù)據(jù)中心測試。客戶可根據(jù)測試需要選擇測試帶寬， 2M-10M 帶寬可以滿足大部分網(wǎng)絡測試 要求。1、測試方式 -pingp i n g -用來檢

2、測網(wǎng)絡的連通情況和分析網(wǎng)絡速度。測試方式 -TRACEtrace- Tracert主要用來顯示數(shù)據(jù)包到達目的主機所經(jīng)過的路徑。通過執(zhí)行一個 tracert 到對方主機的命令之后，結(jié)果返回數(shù)據(jù)包到達目的主機前所經(jīng)歷的路 徑詳細信息，并顯示到達每個路徑所耗的時間。此外，Tracert命令還可以用來查看網(wǎng)絡在連接站點時經(jīng)過的步驟或采取哪種路線，如果是網(wǎng)絡出現(xiàn)故障，就 可以通過這條命令來查看是在哪兒出現(xiàn)問題的。FTP測試FTP讓用戶連接上一個遠程服務器(這些計算機上運行著FTP服務器程序)察看遠程服務器有哪些文件，然后把文件從遠程服務器上拷到本地計算機，或 把本地計算機的文件送到遠程服務器去。lweb

3、 下載 -測試方式 -測試軟件Smokeping-一種ping軟件，主要用在linux系統(tǒng)中。pingplus-種ping軟件，主要用在windows系統(tǒng)中高速網(wǎng)絡環(huán)境下的網(wǎng)絡帶寬測試算法分析1 引言作為網(wǎng)絡測試內(nèi)容的一部分，精確的測量網(wǎng)絡的帶寬是非常有意義的。它 不但可以幫助網(wǎng)絡管理人員了解整個網(wǎng)絡的狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡的瓶頸所在， 更重要的是可以給網(wǎng)絡設計人員，特別是網(wǎng)絡協(xié)議的開發(fā)人員提供指導，采用 新的算法來控制路由的選擇，避免擁塞的發(fā)生，實現(xiàn)更好的擁塞控制策略。近 年來國內(nèi)外對于網(wǎng)絡帶寬的測試也做了大量的研究，得出了很多網(wǎng)絡帶寬測試 的算法。這些算法中就測試的對象來

4、講，有的是測試網(wǎng)絡的總?cè)萘?Capacity);有的是測試網(wǎng)絡的可用帶寬(Avaible Ba ndwidth);就測試的范 圍來講有的是測試每一條鏈路(Hop by Hop);有的是測試端到端(End to End) 345 ?？偟膩碇v，這些技術(shù)可以歸為兩類：單數(shù)據(jù)包(Singlepacke)技術(shù)和數(shù)據(jù)包對(PacketPairS技術(shù)。名字來源于在一次探測中所使用到的數(shù)據(jù)包的數(shù)量。隨著網(wǎng)絡速度的不斷提高，目前這些測試算法都面臨很多新的問題，特別是系統(tǒng)的軟硬件資源對于測試所帶來的影 響。2 基本算法2.1 單數(shù)據(jù)包技術(shù)單數(shù)據(jù)包技術(shù)通常也稱為可變大小數(shù)據(jù)包技術(shù)（ VariablePacketSi

5、ze，因為它向網(wǎng)絡發(fā)送大小變化的探測數(shù)據(jù)包并統(tǒng)計達到目的端的時延來測試網(wǎng)絡的帶 寬。網(wǎng)絡的時延由傳播時延、發(fā)送時延、排隊時延三部分組成。這類算法典型 的有 pathchar、pchar、clink35 等。其基本原理是基于低速的鏈路傳輸一個數(shù) 據(jù)包所用的時間比高速的鏈路長。單數(shù)據(jù)包技術(shù)測試到的是網(wǎng)絡的容量。如果 一個大小已知的數(shù)據(jù)包經(jīng)過一條鏈路的時間已知，則該鏈路的帶寬就可以計算 出來。計算必須考慮鏈路的傳播時延，對于一定的傳輸媒介，傳播時延是固定 的。在不考慮網(wǎng)絡的排隊時延的情況下，傳輸時間（t）由數(shù)據(jù)包的大?。≒）,鏈路的帶寬（b）還有一個固定的傳播時延（1）決定。測試時，發(fā)送多個不同大小

6、的數(shù)據(jù)包，當這些數(shù)據(jù)包在該鏈路的傳輸時間 被測到后，通過公式（1）我們可以得出鏈路的帶寬b,當然這些值都存在干擾，采用濾波的方法 可以過濾出最接近于實際帶寬值的數(shù)據(jù)。22 數(shù)據(jù)包對技術(shù)圖中鏈路L1和L3的帶寬是L2的兩倍，L2是鏈路中的瓶頸。在沒有干擾 的情況下，由于L3帶寬大于L2,因此兩個數(shù)據(jù)包在經(jīng)過L2、L3之間的節(jié)點處會形成時間間隔t。這個間隔時間等于L2鏈路末端的節(jié) 點在接收完第一個數(shù)據(jù)包之后，用在接收第二個數(shù)據(jù)包上的時間。這個值也實 際上就等于第二個包的發(fā)送時延。發(fā)送時延與數(shù)據(jù)包大小成正比和鏈路的帶寬 成反比。注意等式 1 和 2 之間的差別。單數(shù)據(jù)包技術(shù)在計算的時候必須考慮鏈路的

7、 傳播時延，而數(shù)據(jù)包對技術(shù)并不需要考慮鏈路的傳播時延，因為在沒有干擾流 量的情況下，對于所有的數(shù)據(jù)包而言，該值都是相等的。數(shù)據(jù)包對技術(shù)受干擾流量的影響非常嚴重。如果干擾流量使得第一個數(shù)據(jù) 包出現(xiàn)延遲，那么將會導致兩個數(shù)據(jù)包之間的間隔時間被壓縮，那么這樣測試 出來的鏈路帶寬就會偏高。這就是時間壓縮問題；如果干擾流量出現(xiàn)在第一個數(shù)據(jù)包和第二個數(shù)據(jù)包 之間，那么將會出現(xiàn)排隊的情況，則兩個數(shù)據(jù)包之間的間隔將會被拉大，其結(jié) 果使得測得的鏈路帶寬偏小，這就是時間擴展問題。要采用數(shù)據(jù)包對技術(shù)獲得 精確的帶寬測量值就必須把時間壓縮和擴展過濾出來。2.3 傳輸時間的計算數(shù)據(jù)包傳輸時間的確定不僅需要兩端的測試主機

8、具有精確的時鐘，同時還 需要測試主機的時鐘必須同步，另外在每一端的測試主機上部署測試的軟件也 是必須的。因此，為了簡化測試，通常多數(shù)算法是測試數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡鏈路上的 往返時間 RTT(Round Trip Time)5 。這樣可以避免時鐘同步問題，同時也減少了測試軟件的部署。對于數(shù)據(jù)包 的傳輸控制，兩類技術(shù)大都利用了 IP數(shù)據(jù)包報頭中的生存時間域(TTL 6。該 值在數(shù)據(jù)包每經(jīng)過一個路由器節(jié)點的時候會被消耗，其值會減一。一旦TTL被減為0時，該數(shù)據(jù)包就會被丟棄并且該節(jié)點會發(fā)送一個ICMP的TTL失效錯誤信息給原數(shù)據(jù)發(fā)送端。如果把被測試的鏈路終點設置為數(shù)據(jù)包TTL失效，發(fā)送端就可以通過記錄數(shù)據(jù)包的

9、發(fā)送時間加上ICMP錯誤信息的返回時間從而找到數(shù)據(jù) 包到達鏈路終點并返回的時間 RTT。如下圖所示：測試數(shù)據(jù)包的TTL值被設置為2,在第一個節(jié)點TTL被減為1，第二個節(jié)點 減為0。于是該主機就會發(fā)送一個ICMP錯誤信息返回給主機A。主機A即可獲 得數(shù)據(jù)包到達第二個路由器節(jié)點的 RTT時間。RTT的計算通用的方法都是測試主機在發(fā)送和接收到數(shù)據(jù)包時，通過申請系 統(tǒng)中斷，給每個數(shù)據(jù)包分配一時間戳(timestamp)，發(fā)送時間戳與接收時間戳 之差即是數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡鏈路上的 RTT傳輸時間。3高速網(wǎng)絡環(huán)境下的帶寬測試從兩類基本網(wǎng)絡帶寬測試技術(shù)的基本原理的分析可知，不論是單數(shù)據(jù)包技 術(shù)還是數(shù)據(jù)包對技術(shù)都沒

10、有考慮到網(wǎng)絡中的軟硬件資源，特別是測試的主機系 統(tǒng)對于網(wǎng)絡帶寬測試所帶來的影響。這些影響特別是在高速的網(wǎng)絡環(huán)境中，將 會對測試的結(jié)果帶來巨大的偏差。目前的網(wǎng)絡帶寬測試算法的提出都是基于低速網(wǎng)絡的，它們中的大部分， 例如數(shù)據(jù)包對技術(shù)，要求網(wǎng)絡的帶寬不能高于發(fā)送端主機的發(fā)送速率。舉例來 講，如果發(fā)送端在1ms的時間中發(fā)送lOOOByte的數(shù)據(jù)包，那么被測網(wǎng)絡的瓶頸 帶寬就不能超過8Mb/s，否則數(shù)據(jù)包之間將不可能產(chǎn)生時間間隔。隨著網(wǎng)絡技 術(shù)的不斷發(fā)展，目前的網(wǎng)絡已經(jīng)達到千兆的帶寬，并向更高的傳輸速率發(fā)展。 系統(tǒng)資源對于網(wǎng)絡帶寬測試的影響主要體現(xiàn)在1、網(wǎng)絡中的元素2、測試主機對于數(shù)據(jù)包的處理速度3、

11、測試主機系統(tǒng) I/O 的帶寬。3.1 網(wǎng)絡中的元素多數(shù)的網(wǎng)絡帶寬測試算法都需要通過ICMP返回信息確定數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡中 RTT時間。但是不同的路由設備具有不同的ICMP傳播時延，如果鏈路中存在二 層的交換設備，問題就更加的嚴重，因為二層的存儲轉(zhuǎn)發(fā)設備本身并不具有對 IP數(shù)據(jù)包的控制機制，它不能遞減 TTL域的值，同時也不能產(chǎn)生ICMP的控制信 息，因此使得在這樣的條件下測試出的網(wǎng)絡帶寬必將是不可靠的，甚至不能測 試出網(wǎng)絡的帶寬。另外，不同的路由選擇有可能使得ICMP的返回路徑與數(shù)據(jù)包的傳輸路徑是非對稱的，因此也就不能得出正確的結(jié)論。3.2 數(shù)據(jù)包的處理因為最大響應時間對于大多數(shù)的主機系統(tǒng)來講，中

12、斷是達不到這么高的速率的。目前大多數(shù) 主機系統(tǒng)采用了延時中斷技術(shù)(delayed interrupt)來降低CPU的中斷請求、提 高系統(tǒng)數(shù)據(jù)吞吐量，即捆綁多個數(shù)據(jù)包以后申請一次中斷。該技術(shù)是NIC在接到第一個數(shù)據(jù)包后并不立即向 CPU提起中斷請求，要求CPU處理數(shù)據(jù)，同時釋放緩沖準備接收下面的數(shù)據(jù)，而是設置一個延時中斷時間，希望在該時間內(nèi)有 更多數(shù)據(jù)包到達，然后申請一次中斷處理，這樣做能夠提高CPU的利用率，但卻給網(wǎng)絡帶寬的測試帶來了嚴重的影響。這種情況下，多數(shù)的系統(tǒng)根本沒有辦 法為每一個到達NIC的數(shù)據(jù)包精確的分配時間戳，大部分的數(shù)據(jù)包只能在到達 NIC 一段時間后才能獲得時間戳，而且兩個數(shù)

13、據(jù)包可能具有相同的時間戳。因此 沒有辦法知道每一個數(shù)據(jù)包到達主機的精確時間，數(shù)據(jù)包之間的時間間隔也就 被掩蓋了。另一方面，申請中斷后，對于 NIC內(nèi)的數(shù)據(jù)包的處理，系統(tǒng)需執(zhí)行兩次系 統(tǒng)調(diào)用，一是為數(shù)據(jù)包獲得時間戳，二是為數(shù)據(jù)包執(zhí)行 I/O 操作。系統(tǒng)調(diào)用所花 費的時間對于流出NIC的數(shù)據(jù)包的時間間隔和進入 NIC的數(shù)據(jù)包的時間戳的獲 得都具有很大的影響。大多數(shù)x86的CPU系統(tǒng)在執(zhí)行一次系統(tǒng)調(diào)用需要6個時 鐘周期，所花費的時間大約在 2宙左右，而對于100M的以太網(wǎng)來講，傳輸最 小（28byte）到最大（1500byte） IP數(shù)據(jù)包所需的時間大約在 3- 120宙，對于 1000M 或更高速的網(wǎng)絡來講，時間只有0.3-12 g?？梢姼咚倬W(wǎng)絡環(huán)境下，系統(tǒng)調(diào)用所耗費的時間所占數(shù)據(jù)包傳輸 的總時間的比例是非常巨大的。在數(shù)據(jù)包對技術(shù)中，兩個數(shù)據(jù)包達到主機后總 共會執(zhí)行四次系統(tǒng)調(diào)用，對于每一個數(shù)據(jù)包都要執(zhí)行一次系統(tǒng)調(diào)用獲取達到時 間，另一次系統(tǒng)調(diào)用執(zhí)行 I/O 操作，讀取數(shù)據(jù)包。因此，兩個數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡瓶頸 帶寬處形成的時間間隔必須至少要大于這四次主機系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用的時