網(wǎng)絡(luò)測試第三層網(wǎng)絡(luò)測試

第三層網(wǎng)絡(luò)測試《網(wǎng)絡(luò)測試》課程山東農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院計算機系1.第三層測試的必要性2.第三層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述3.決定第三層網(wǎng)絡(luò)性能的主要技術(shù)指標(biāo)4.第三層網(wǎng)絡(luò)性能測試相關(guān)RFC文檔5.第三層網(wǎng)絡(luò)性能測試基本方法內(nèi)容提要任務(wù)：將分組（或包）從源主機傳送到目的主機解決方法：主機尋址方案：通過分組頭部中的源地址和目的主機地址來識別相互通信的計算機，解決不同類型網(wǎng)絡(luò)之間的主機尋址問題。路由選擇功能：確保分組沿著最佳路徑從一個網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個網(wǎng)絡(luò)。異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互連：提供對異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互連的支持，包括硬件接口和通信協(xié)議。1.1OSI三層功能概述核心設(shè)備：路由器路由器可以支持各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互連，實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)主機之間的通信。路由器根據(jù)數(shù)據(jù)分組中的目的網(wǎng)絡(luò)地址為經(jīng)過路由器的每個包尋址一條到達下一跳節(jié)點的最佳傳輸路徑。1.1OSI三層功能概述三層功能的重要性：關(guān)系到整個通信子網(wǎng)的運行控制。網(wǎng)絡(luò)層提供的包轉(zhuǎn)發(fā)和路由處理功能關(guān)系到從源主機到目標(biāo)主機的數(shù)據(jù)可達問題，直接影響到整個網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量。路由器是整個網(wǎng)絡(luò)互連環(huán)境中最關(guān)鍵的設(shè)備，是整個網(wǎng)絡(luò)的交通樞紐。如果第三層設(shè)備在處理包時出現(xiàn)了問題，不僅會引入傳輸問題和傳輸延遲，還會導(dǎo)致包將被丟棄。1.2三層測試的必要性1.第三層測試的必要性2.第三層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述3.決定第三層網(wǎng)絡(luò)性能的主要技術(shù)指標(biāo)4.第三層網(wǎng)絡(luò)性能測試相關(guān)RFC文檔5.第三層網(wǎng)絡(luò)性能測試基本方法內(nèi)容提要注意：封裝和拆封過程中的二層和三層地址的對應(yīng)關(guān)系2.1IP協(xié)議1.主機1通過ARP協(xié)議獲得默認網(wǎng)關(guān)（即路由器A的E0的MAC地址）。2.主機1將分組封裝成以太網(wǎng)幀發(fā)送給路由器A的E0端口。2.1IP協(xié)議主機1給主機5發(fā)送數(shù)據(jù)3.E0端口分離出IP分組，通過將IP分組中的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)號與路由表進行匹配，路由器A將分組從E1端口送出。

發(fā)送前首先將該IP分組重新按以太網(wǎng)幀的形式進行封裝。2.1IP協(xié)議主機1給主機5發(fā)送數(shù)據(jù)4.路由器B收到該以太網(wǎng)幀后，通過幀的拆封，得到IP分組，查找自己的路由表，將該分組從令牌環(huán)網(wǎng)T0發(fā)送至主機5。

路由器B以T0口的MAC地址為源地址進行802.5令牌環(huán)網(wǎng)幀的封裝。2.1IP協(xié)議主機1給主機5發(fā)送數(shù)據(jù)具有多個輸入端口和多個輸出端口的專用計算機路由選擇部分（控制層面）、分組轉(zhuǎn)發(fā)部分（數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層面）2.2路由器的組成1.路由選擇部分

核心構(gòu)件：路由選擇處理機

運行系統(tǒng)軟件或路由選擇協(xié)議

定期地交換網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)信息

依照拓撲結(jié)構(gòu)動態(tài)更新和維護路由表2.2路由器的組成2.數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)部分

功能：主要是根據(jù)控制層面生成的轉(zhuǎn)發(fā)表（FIB）轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)包。

注意：轉(zhuǎn)發(fā)表是根據(jù)路由表生成的，其表項和路由表項有直接對應(yīng)關(guān)系，但轉(zhuǎn)發(fā)表的格式和路由表的格式不同，它更適合實現(xiàn)快速查找。2.2路由器的組成2.數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)部分（1）交換結(jié)構(gòu)作用：根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)表對來自某個輸入端口的數(shù)據(jù)包進行處理，并使之從一個合適的輸出端口轉(zhuǎn)發(fā)，以完成輸入端口和輸出端口之間的互連功能。常用的3種交換結(jié)構(gòu)：總線型交換、共享存儲型交換和交叉開關(guān)型交換2.2路由器的組成2.數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)部分（2）輸入端口

是物理鏈路的連接點，也是數(shù)據(jù)包的接收點。

端口通常由線卡提供，一塊線卡一般支持4、8或16個

端口。每個輸入端口都有三個模塊，它們分別是對應(yīng)

于物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層的模塊。

分組的處理：

?如果是路由交換信息——》路由選擇處理機

?如果是數(shù)據(jù)——》查找轉(zhuǎn)發(fā)表

?一個分組未處理完，又到了新的分組，則在輸入隊列中排隊。2.2路由器的組成2.數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)部分（3）輸出端口 從交換結(jié)構(gòu)接收數(shù)據(jù)包，然后將它們發(fā)送到路由器的線路接口卡上。 當(dāng)交換結(jié)構(gòu)傳送的數(shù)據(jù)包的速率超過輸出鏈路的發(fā)送速率時，來不及發(fā)送的數(shù)據(jù)包就暫時存放在隊列中。2.2路由器的組成

決定路由器處理數(shù)據(jù)包的能力的因素：

輸入端口的處理速率查找轉(zhuǎn)發(fā)表的速率數(shù)據(jù)包交換的速率輸出端口的處理速率

主要影響：排隊？延時？隊列的可用存儲空間？丟棄數(shù)據(jù)包？

衡量路由器性能的重要參數(shù)是路由器每秒能夠處理的數(shù)據(jù)包數(shù)。路由器的處理能力及影響第一代單總線單CPU結(jié)構(gòu)路由器第二代單總線主從CPU結(jié)構(gòu)路由器第三代單總線對稱多CPU結(jié)構(gòu)路由器第四代多總線多CPU結(jié)構(gòu)路由器第五代共享存儲型結(jié)構(gòu)路由器第六代交叉開關(guān)／交換式體系結(jié)構(gòu)路由器第七代多級交換路由器2.3路由器的體系結(jié)構(gòu)

路由器必須完成兩個基本功能：路由處理和數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)處理路由處理：收集網(wǎng)絡(luò)拓撲信息并動態(tài)形成路由表（RIB）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層面：根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)表（FIB）轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)包

RIB與FIB關(guān)系：RIB——》FIB，供轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時的快速查找2.4路由器工作原理主要流程：

線路輸入：IP分組從不同線路到達路由器的線卡接口，線路輸入處理部分對它進行信號恢復(fù)、譯碼和CRC校驗，放進輸入FIFO隊列

數(shù)據(jù)存儲：將數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)存儲器

數(shù)據(jù)包頭部分析：取出分組進行分析，主要是三層目的IP地址

數(shù)據(jù)包頭部修改：在進入輸出隊列前，要修改分組頭部，包括TTL值減1、更新IP頭部校驗和、替換二層MAC地址等，——》交給輸出FIFO隊列

線路輸出2.4路由器工作原理1.按性能檔次分高、中、低端路由器

通常按照背板交換能力劃分，如>40Gbps為高端路由器25Gbps～40Gbps之間中端路由器<25Gbps為低端路由器2.5路由器類型2.從結(jié)構(gòu)上分為模塊化路由器和非模塊化路由器模塊就是路由器的背板可以再加一些擴展功能的卡，當(dāng)路由器某一部分故障，不影響其他部分正常工作，模塊化能讓路由器有更大的靈活性，讓用戶能根據(jù)實際需求采購模塊。

非模塊就是不能擴展那些卡。模塊化結(jié)構(gòu)：中、高端路由器非模塊化結(jié)構(gòu)：低端路由器

2.5路由器類型3.按所處網(wǎng)絡(luò)位置劃分通常把路由器劃分為邊界路由器和中間節(jié)點路由器邊界路由器：用于連接不同網(wǎng)絡(luò)或自治系統(tǒng)中間節(jié)點路由器：用于連接同一自治系統(tǒng)中的不同網(wǎng)段4.從性能上分為線速路由器和非線速路由器

線速路由器：完全可以按照傳輸介質(zhì)帶寬進行分組轉(zhuǎn)發(fā)，傳輸過程沒有間斷和延時。

2.5路由器類型5.從應(yīng)用劃分為通用路由器與專用路由器。6.從功能上劃分，可將路由器分為骨干級路由器、 企業(yè)級路由器和接入級路由器。2.5路由器類型1.第三層測試的必要性2.第三層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述3.決定第三層網(wǎng)絡(luò)性能的主要技術(shù)指標(biāo)4.第三層網(wǎng)絡(luò)性能測試相關(guān)RFC文檔5.第三層網(wǎng)絡(luò)性能測試基本方法內(nèi)容提要包轉(zhuǎn)發(fā)是指將包從路由器輸入端口轉(zhuǎn)發(fā)到輸出端口的過程。

關(guān)注的是路由器基于數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)能力。

主要考察數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)是否準確、有無丟包、轉(zhuǎn)發(fā)延遲多大等。3.1數(shù)據(jù)傳輸層面相關(guān)的指標(biāo)

吞吐量

延遲

丟包率

背對背

時延抖動

背板能力

系統(tǒng)恢復(fù)

系統(tǒng)重啟3.1數(shù)據(jù)傳輸層面相關(guān)的指標(biāo)

定義：指在沒有丟包的情況下，路由設(shè)備能夠轉(zhuǎn)發(fā)的最大速率。

兩層含義：保證待轉(zhuǎn)發(fā)的每一個包都能夠從輸入端口準確地轉(zhuǎn)發(fā)到適當(dāng)?shù)妮敵龆丝凇１粶y設(shè)備在不丟包的前提下，單位時間內(nèi)能夠轉(zhuǎn)發(fā)的最大包數(shù)量。

吞吐量的衡量單位：每秒轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包的數(shù)量。

高速路由器的包轉(zhuǎn)發(fā)能力至少應(yīng)在20包/秒以上。吞吐量整機吞吐量：

指設(shè)備整機的包轉(zhuǎn)發(fā)能力。端口吞吐量：

指路由器在某端口上的包轉(zhuǎn)發(fā)能力。

通常采用兩個相同速率端口進行測試。一般端口吞吐量與端口所占的位置及端口間的關(guān)系相關(guān)。

例如，同一插卡上端口間測試的吞吐量與不同插卡上端口間的吞吐量值不同。整機吞吐量通常小于路由器所有端口吞吐量之和。整機的背板或交換網(wǎng)絡(luò)是制約整機吞吐量的瓶頸。吞吐量

定義：指分組的最后一位比特進入路由器到第一位比特離開路由器的時間間隔。

注意：該時間間隔是存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式工作的路由器的處理時間。產(chǎn)生原因：轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時完成的一系列操作，如計算路由、地址解析等需要一定時間。數(shù)據(jù)包等候處理時需要排隊。

時延對網(wǎng)絡(luò)性能影響較大，對高速路由器，在最差情況下，要求對小于1518字節(jié)的IP包時延均都小于1ms。延遲丟包率

定義：丟包率是指路由器在不同負荷下，由于資源缺少而不能被網(wǎng)絡(luò)設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包在應(yīng)該轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包中所占的比例。丟包率通常用作衡量路由器在超負荷工作時的性能。丟包率與吞吐量：在吞吐量的范圍內(nèi)丟包率為0，超過吞吐量就會引起丟包。不同負荷指從吞吐量到線速。怎么PING網(wǎng)絡(luò)丟包率！輸入ping。如果出現(xiàn)requesttimeout就說明網(wǎng)絡(luò)有問題，最后會出現(xiàn)結(jié)果顯示丟包率。用Ping測量丟包的最佳方法是向一個IP地址發(fā)送大量的Ping命令，然后檢查沒有應(yīng)答的那些Ping命令。如：快速地發(fā)出了50次Ping命令，（Ping–n50）檢查沒有沒有應(yīng)答的次數(shù)，并把沒有應(yīng)答的次數(shù)作為丟包。沒有應(yīng)答的次數(shù)超過5%可能就值得擔(dān)心了。0%

Packet

Loss真實的故事-IPTV業(yè)務(wù)（無丟包）采用思博倫通信

Anue模擬丟包0.5

%

Packet

Loss真實的故事-IPTV業(yè)務(wù)（0.5%丟包）采用思博倫通信

Anue模擬丟包5

%

Packet

Loss真實的故事-IPTV業(yè)務(wù)（5%丟包）采用思博倫通信

Anue模擬丟包含義：指的是在一段較短的時間內(nèi)，以合法的最小幀間隙在傳輸媒介上連續(xù)發(fā)送固定長度的包不引起丟包時的包數(shù)量。被測試設(shè)備在某個速率下能轉(zhuǎn)發(fā)的最長的連續(xù)包數(shù)目。該指標(biāo)用于測試路由器緩存能力。如果路由器具備線速能力（即對于吞吐量=100%線速的路由器來說），該指標(biāo)為無限大，則測試沒有意義。背對背含義：指時延的變化。

例如，語音本是連續(xù)的信號，在將分組數(shù)據(jù)從主機A發(fā)送到主機B的過程中，由于分組傳輸路徑不同，每個路徑的長短和數(shù)據(jù)流量各不相同，造成了分組到達接收端的時間有所不同，這樣在接收端回放的語音變得時斷時連。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對時延抖動不敏感，所以該指標(biāo)通常不作為衡量高速路由器的重要指標(biāo)。對時延抖動敏感的業(yè)務(wù)，如語音、視頻，該指標(biāo)才有測試的必要性。時延抖動背板能力背板：背板指輸入與輸出端口間的物理通路。背板能力決定了路由器的吞吐量。背板能力是路由器的內(nèi)部實現(xiàn)，傳統(tǒng)路由器采用共享背板，但是應(yīng)用于高性能路由器時不可避免的會遇到擁塞問題，其次也很難設(shè)計出高速的共享總線，所以現(xiàn)有的高速路由器一般采用可交換式背板的設(shè)計。但是背板能力只能在設(shè)計中體現(xiàn)，一般無法測試。定義：路由設(shè)備從超載行為狀況下恢復(fù)到正常轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)的行為特征，主要表現(xiàn)為系統(tǒng)恢復(fù)速度的快慢。從丟包——》不丟包路由設(shè)備必須具有高可用性，在出現(xiàn)軟件崩潰或負荷超載等非致命問題的情況下，系統(tǒng)應(yīng)該能夠自動實現(xiàn)系統(tǒng)恢復(fù)，并且系統(tǒng)恢復(fù)時間應(yīng)盡量短。系統(tǒng)恢復(fù)系統(tǒng)重啟時，路由器不能正常工作，會引起數(shù)據(jù)包的丟失。這段設(shè)備不可用的時間長短對于評估設(shè)備的性能優(yōu)劣相當(dāng)重要。系統(tǒng)重啟時間越小，即因電源開關(guān)或系統(tǒng)重置而產(chǎn)生的等待時間就越小，網(wǎng)絡(luò)的丟包也就越少，由此產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)不可用時間也就越短。系統(tǒng)重啟控制層面?zhèn)戎乜紤]的問題因網(wǎng)絡(luò)類型的差異會有所不同。對于小型網(wǎng)絡(luò)：重點考慮路由協(xié)議類型的選擇。對于大型網(wǎng)絡(luò)：還應(yīng)該考查路由表項大小是否滿足、路由表項更新速度如何、路由更新時對數(shù)據(jù)通道上的處理有無影響等。主要指標(biāo)：路由震蕩 路由表容量 路由收斂時間等3.2傳輸控制層面相關(guān)的指標(biāo)1.第三層測試的必要性2.第三層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述3.決定第三層網(wǎng)絡(luò)性能的主要技術(shù)指標(biāo)4.第三層網(wǎng)絡(luò)性能測試相關(guān)RFC文檔5.第三層網(wǎng)絡(luò)性能測試基本方法內(nèi)容提要RFC1242、RFC2544、RFC2285、

RFC2889、RFC2328、RFC3222等RFC1242概述為網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備的基準測試定義了基本術(shù)語和概念。

背靠背、恒定負載、數(shù)據(jù)鏈路幀大小、丟幀（包）率、幀間空隙、延遲、重啟行為、吞吐量等。4第三層網(wǎng)絡(luò)測試相關(guān)RFC文檔RFC2544概述

通常被稱為網(wǎng)絡(luò)測試的“圣經(jīng)”

對網(wǎng)絡(luò)二層到七層性能的衡量都有著重要指導(dǎo)作用最主要內(nèi)容是6個基準測試吞吐量（Throughput） 丟包率（PacketLossRate） 延遲（Latency） 背對背（Back-to-back） 系統(tǒng)恢復(fù)（Systemrecovery） 重啟（Reset）4第三層網(wǎng)絡(luò)測試相關(guān)RFC文檔1.第三層測試的必要性2.第三層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述3.決定第三層網(wǎng)絡(luò)性能的主要技術(shù)指標(biāo)4.第三層網(wǎng)絡(luò)性能測試相關(guān)RFC文檔5.第三層網(wǎng)絡(luò)性能測試基本方法內(nèi)容提要第三層測試技術(shù)指標(biāo)以包為關(guān)注對象，但由于每個包都必須經(jīng)過第二層封裝才能傳輸，即每個包都存在一個與之對應(yīng)的幀，因此，在第三層測試中仍以幀為對象定義每條測試流量。5第三層網(wǎng)絡(luò)性能測試基本方法目的：確保被測設(shè)備能夠在穩(wěn)定的工作狀態(tài)下直接轉(zhuǎn)發(fā)每個IP測試數(shù)據(jù)包。以學(xué)習(xí)IP地址與MAC地址映射關(guān)系為目的。下圖為被測設(shè)備第三層地址學(xué)習(xí)示意圖。5.1測試設(shè)置中的地址學(xué)習(xí)參與端口測試對象端口吞吐量一對同種類型端口，各種類型端口都要進行一次同種類型端口直接的測試端口和線卡的能力整機吞吐量全部或者多種類型的端口背板或者交換網(wǎng)絡(luò)的能力測試目的：找到在沒有丟包的情況下路由器能夠轉(zhuǎn)發(fā)的最大速率。判定唯一標(biāo)準：零丟包兩個方面的性能：整機吞吐量、端口吞吐量5.2吞吐量的測試方法具體測試過程：

步進

二分搜索法

混合步進：假設(shè)每次測試時速率的變化量為Δv，如果在某個速率v下的包能夠正確轉(zhuǎn)發(fā)，但在速率v+Δv時包出現(xiàn)丟失，則v就是吞吐量。二分法：設(shè)置初始幀速率、最小速率和最大速率。如果測試時出現(xiàn)丟幀，則下一輪測試的速率為當(dāng)前速率與最小速率間的中值；否則下一輪測試的速率為當(dāng)前速率與最大速率間的中值。5.2吞吐量的測試方法注意：吞吐量隨幀大小的不同而改變。測試條件：

幀尺寸：RFC2544對以太網(wǎng)測試幀大小的建議為64,128,256,512,1024,1280,1518字節(jié)時長：每次持續(xù)60秒以上5.2吞吐量的測試方法幀長(bytes)以太網(wǎng)(fps)16Mb令牌環(huán)(fps)FDDI(fps)6414880246911524391288445137938561625645287326456205122349378023585768158625471590310241197192111996128096115429630151881213028138各種網(wǎng)絡(luò)下，幀長與最大理論速率的關(guān)系5.2吞吐量的測試方法幀長度(bytes)理論最大速率(fps)吞吐量(fps)64148801300012884458200256452845005122349234910241197119712809589581518812812測試結(jié)果：5.2吞吐量的測試方法10Mbps端口的DUT吞吐量測試目的：確定DUT在不同的負載和幀長度條件下的丟包率。該參數(shù)可以反映過載情況下網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能，有助于表明一個設(shè)備在面對廣播風(fēng)暴等網(wǎng)絡(luò)異常情況下的行為。實際的測試方法是以一定速率向DUT發(fā)送一定數(shù)目的包，并對DUT轉(zhuǎn)發(fā)的包的數(shù)量進行統(tǒng)計。丟包率=((發(fā)送包數(shù)量X-接收包數(shù)量Y)*100)/發(fā)送包數(shù)量X5.3丟包率的測試方法

測試流量測試負載流

X量:X測試流量

轉(zhuǎn)發(fā)負載流

Y量:Y被測試設(shè)備丟失流量Z根據(jù)作用的不同，幀可以劃分為多種類型，如數(shù)據(jù)幀、學(xué)習(xí)幀、路由更新幀等，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)當(dāng)采取合適的丟棄策略，盡量保證關(guān)鍵幀和重要幀的順利傳輸。例如若丟失了某個關(guān)鍵的路由信息幀，就有可能導(dǎo)致大量數(shù)據(jù)不能交換，從而引起更大的丟失率。由于丟包率測試主要考慮待測設(shè)備在超負荷運轉(zhuǎn)情況下的異常行為，包括包的丟失、重發(fā)、亂序和錯發(fā)等。在接收時不能簡單統(tǒng)計收到幀的個數(shù)，必須加以識別。這需要對幀進行編號，接收時可以通過對幀編號的查對來判斷各種不同的異常情況。重發(fā)和亂序不算作丟失，但在接收幀總數(shù)里不能重復(fù)統(tǒng)計收到的重復(fù)幀。5.3丟包率的測試方法在測試丟包率時，為了達到反映測試設(shè)備在超負荷情況下的實際運行情況，同時真實反映設(shè)備丟包率的情況，可采用三種方式：一對一端口發(fā)送和接收：反映單端口的丟包情況，兩端口可以隨機選取，重復(fù)測量10次計算平均值即可。部分網(wǎng)狀多對一（一對多）端口測試：通過發(fā)送端口（例如用3個）以一定速率向待測設(shè)備的某個接收端口發(fā)送數(shù)據(jù)；或者一個發(fā)送端口以一定速率隨機發(fā)向多個接收端口。這種情況下，需要測量更多次數(shù)來反映平均性能。多對多全網(wǎng)狀測試：多個結(jié)點（例如4個）形成一個連通圖，即任意端口要發(fā)送報文到其余各端口，任意端口要收到其余各端口發(fā)向自身的報文。5.3丟包率的測試方法兩種不同的測試過程：如果事先已經(jīng)測試得到吞吐量，測試時將吞吐量設(shè)為最低負載，然后逐漸增加負載，觀察在不同負載下丟包的情況。吞吐量未知的情況下5.3丟包率的測試方法吞吐量未知的情況下001100110011傳輸比

100%0011001100110011001100傳輸比

90%010011001100首先，以測試幀長相應(yīng)的最大傳輸速率(100%)來發(fā)送一定數(shù)量的幀，然后測試在DUT上的丟包率。將傳輸速率下降至90%、再測試傳送幀信息。以后將傳送比10%一次次下降、直到出現(xiàn)兩個連續(xù)的測試沒有出現(xiàn)丟包為止。5.3丟包率的測試方法測試結(jié)果橫坐標(biāo)：幀速率，即特定幀長下的理論最大幀速率的百分比縱坐標(biāo)：丟包率5.3丟包率的測試方法是基準測試的重點和難點。測試目的：確定數(shù)據(jù)包經(jīng)過DUT傳輸所需要的時間反映DUT執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)操作的速度以及轉(zhuǎn)發(fā)隊列的處理情況。延遲越小，說明路由器處理數(shù)據(jù)包的速度越快。5.4延遲的測試方法存儲轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備和位轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備中延遲的定義不同。對于采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式的設(shè)備，延遲的計算方法為：延遲=輸出幀的第一位出現(xiàn)在輸出端口的時刻–輸入幀的最后一位到達輸入端口的時刻對于位轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備：延遲=輸出幀的第一位出現(xiàn)在輸出端口的時刻–輸入幀的第一位到達輸入端口的時刻。在實際情況下，設(shè)備被看成一種存儲轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，設(shè)備的延遲仍然從輸入的最后一位開始計算，到輸出的第一位結(jié)束，即使這個計算結(jié)果是負的。這樣計算的目的就是要將設(shè)備作為一個整體來看待，而不考慮設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。5.4延遲的測試方法延遲測試必須要測得以下兩個參數(shù)：輸入幀的最后一位到達輸入端口的時刻。輸出幀的第一位出現(xiàn)在輸出端口的時刻。測試困難：在一個測試流中，每個幀的開始標(biāo)志和結(jié)束標(biāo)志都是相同的?？捎玫姆椒ǎ赫麄€報文的延遲是和報文中任意位的延遲是相等的，引入了標(biāo)記幀方法，通過在整個報文中特定位置加入特殊標(biāo)記（Tag）來測試。5.4延遲的測試方法將測試轉(zhuǎn)化為：記錄網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收帶有標(biāo)記的幀的時間和發(fā)送帶有標(biāo)記的幀的時間。5.4延遲的測試方法對帶有標(biāo)記的幀的要求：不能在傳輸過程中丟失。轉(zhuǎn)發(fā)的時候網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)該已經(jīng)工作在穩(wěn)定狀態(tài)，即標(biāo)記幀設(shè)置在測試流的中間。具體的測試過程：首先，為了確保在不丟包的情況下進行測試，要確定DUT在各個幀長下的吞吐量。然后，針對每一個特定的幀長，以已經(jīng)確定好的不超過吞吐量的發(fā)送速率發(fā)送該幀的數(shù)據(jù)流。該發(fā)送過程應(yīng)該維持至少120秒。在數(shù)據(jù)流發(fā)送60秒之后，在其中的某一個幀中打上標(biāo)記，并記錄下該幀被完全發(fā)送的時間戳A(timestampA)。測試設(shè)備的接收端必須能夠識別該標(biāo)記信息，并記錄下該標(biāo)記幀經(jīng)由測試設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)后到達接收端口的時間戳B(timestampB)。延遲由時間戳B減去時間戳A來獲得。5.4延遲的測試方法存在如下局限：在測試流量中，將中間一個標(biāo)記幀的延遲測試結(jié)果作為整個測試的結(jié)果；沒有考慮雙向鏈路延遲可能不同；必須要在沒有丟包的條件下進行測試，因此必須先測試吞吐量；單次測量結(jié)果的偏差可能較大，需要對20次以上的結(jié)果進行平均。5.4延遲的測試方法改進：給每個測試幀都打上特有的簽名字段好處有：即使在有丟包的條件下延遲測量也能進行；不必按照RFC2544進行20次的測試，僅需進行較少次測試，通過求平均就可以得到測試結(jié)果 在一輪測試中可以同時完成延遲和吞吐量的測試； 通過統(tǒng)計計算可獲得除延遲之外新的延遲測量指標(biāo)，如平均延遲、最大延遲、最小延遲、延遲分布等擴展延遲參數(shù)。5.4延遲的測試方法測試目的：通過向被測設(shè)備發(fā)送具有合法最小幀間隙的突發(fā)數(shù)據(jù)包，確定被測設(shè)備在不丟包的情況下能夠處理的最大數(shù)據(jù)包數(shù)目，從而考察路由器接口對于突發(fā)數(shù)據(jù)的緩存能力。背對背測試與吞吐量測試的區(qū)別：吞吐量測試重在轉(zhuǎn)發(fā)引擎的轉(zhuǎn)發(fā)能力（單位：包