CN101035136B - 运行在多网卡计算机上的组播测试装置及其采用的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种运行在多网卡计算机上的组播测试装置，包括：数字用户接入复用器层，其中，将数字用户接入复用器的组播业务作为一个黑盒处理；网卡驱动层，用于驱动测试计算机的不同网卡；收发包层，用于分发接收到的组播协议报文、组播流用户数据报协议；Internet组管理协议层，包括主机接口和路由器接口；以及统计监测层，用于检测主机状态机和路由器状态机以及视频流的发送和接收，并输出监测和统计报告。另外，本发明还公开了一种基于该装置的组播测试方法。通过使用本发明，可以对宽带接入设备的组播业务进行详细准确而全面的测试。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，并且特别地，涉及一种运行在多网卡计算机上的组播测试装置及其采用的组播测试方法。
背景技术
在传统的接入设备中，对组播业务的测试根据测试项的不同有很多方法，可以直接采用TV点播的方法。接入设备上联口通过路由器上联组播服务器，用户口通过调制解调器(modem)连接机顶盒。在TV上进行点播，通过观察视频的马赛克等情况来判断组播服务的质量，通过抓包的方法来判断组播协议报文处理的正确性。这种方法虽然比较直观的模拟真实用户体验，但是要进行多个用户的测试需要多台TV，测试成本较高，而且测试结果带有很大的主观性，不能给出定量的性能分析。
对组播业务的测试也可以采用SmartBits模拟发送视频流和协议报文的方法。由于目前应用的Smart Windows等组播测试工具难以自动发送各种类型组播协议报文，因此需要人工的参与；而SmartWindows的计数器难以同时对多个组播组的流量、延时等性能进行计数和统计，这就使得对组播业务的功能和性能的测试存在较多的限制。
现有的接入设备组播业务测试方法存在以下缺点：1：需要许多专门的测试设备，比如上述的SmartBits、机顶盒、TV、路由器、组播服务器等，专用设备成本较高，而且接入设备测试时对专业测试设备的准备较为麻烦；2：专用设备不能完全满足测试要求，某些功能或性能较难测试，很多情况下需要加入手动操作的环节，操作较复杂。
发明内容
考虑到现有技术中的缺陷，本发明的主要目的在于提供一种运行在多网卡计算机上的组播测试装置以及基于该装置的方法。
根据本发明的一个实施例，提供了一种运行在多网卡计算机上的组播测试装置。
该装置包括：数字用户接入复用器层，其中，将数字用户接入复用器的组播业务作为一个黑盒处理；网卡驱动层，用于驱动测试计算机的不同网卡；收发包层，用于分发接收到的组播协议报文、组播流用户数据报协议；Internet组管理协议层，包括主机接口和路由器接口；以及统计监测层，用于检测主机状态机和路由器状态机以及视频流的发送和接收，并输出监测和统计报告。
其中，在数字用户接入复用器层中，上联口作为源端口连接至测试计算机的网口，用户口通过调制解调器连接至计算机的网口。并且，在数字用户接入复用器层中，上联口作为用户口连接至计算机的网口。另外，网卡驱动层进一步用于对各种组播协议报文进行过滤，以及对指定组播组的数据流进行统计。并且，收发包层进一步用于对协议包进行合法性检查，构造合法协议报文。
此外，在主机接口上运行主机状态机并接收组播视频流，其中，主机接口用于发送Internet组管理协议成员报告报文、模拟用户体验、接收点播的组播视频流。
并且，在路由器接口上运行路由器状态机并发送组播视频流，路由器接口用于接收成员报告报文、建立和修改报文成员表、发送普通/特定查询报文、发送进行组播测试的多频道视频流。
且该装置的统计监测层输出的监测和统计报告包括：组播业务协议报文的监测、组播业务容量测试、组播业务时延测试、组播业务性能统计。
根据本发明的另一实施例，提供了一种基于上述装置的组播测试方法。
该方法包括以下步骤：第一步骤，启动数字用户接入复用器的组播功能和多网卡计算机的组播测试装置，并发送组播流；第二步骤，配置接入设备所支持的最多的组播组数，模拟多个用户同时进行组播组切换，测试接入设备所具备的Internet组管理协议处理能力，以及测试接入设备是否能够保证每个用户足够的组播带宽；第三步骤，当满配置后，模拟用户端对数字用户接入复用器接入设备的组播组加入时延、测试和统计组播组离开时延、以及判断接入设备的快速加入能力、快速离开能力；第四步骤，模拟大量组播视频流情况下，多个用户同时点播的网络传送丢包率和错包率；以及第五步骤：输出测试的接入设备的组播业务统计监测报告。
通过上述技术方案，本发明可以对宽带接入设备的组播业务进行详细准确而全面的测试。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明第一实施例的运行在多网卡计算机上的组播测试装置的程序构架和各功能层的结构的示意图；
图2是根据本发明实施例的组播测试装置的测试环境的示意图；以及
图3是根据本发明的第二实施例的基于上述装置的组播测试方法的流程图。
具体实施方式
下面将参考附图详细说明本发明。
第一实施例
首先将参照图1和图2描述本发明的第一实施例。
根据本发明第一实施例的运行在多网卡计算机上的组播测试装置的程序构架和各功能层的结构如图1所示，其中包括：数字用户接入复用器(DSALAM)层，其中，将数字用户接入复用器的组播业务作为一个黑盒处理；网卡驱动层，用于驱动测试计算机的不同网卡；收发包层，用于分发接收到的组播协议报文、组播流用户数据报协议；Internet组管理协议层，包括主机接口和路由器接口；以及统计监测层，用于检测主机状态机和路由器状态机以及视频流的发送和接收，并输出监测和统计报告。
图2示出了该装置的组播测试环境，其中，网卡1作为源端口与主控板的一个上联口相连，网卡i作为用户口与主控板的另一个上联口相连，网卡n作为用户口通过modem与线卡相连。
参照图1示出的装置的上述各个层的结构和程序框架，下面将具体描述各个层的功能。
该装置中，在数字用户接入复用器层中，上联口作为源端口连接至测试计算机的网口，用户口通过调制解调器连接至计算机的网口。并且，在数字用户接入复用器层中，上联口作为用户口连接至计算机的网口。另外，网卡驱动层进一步用于对各种组播协议报文进行过滤，以及对指定组播组的数据流进行统计。并且，收发包层进一步用于对协议包进行合法性检查，构造合法协议报文。
此外，在主机接口上运行主机状态机并接收组播视频流，其中，主机接口用于发送Internet组管理协议成员报告报文、模拟用户体验、接收点播的组播视频流。
并且，在路由器接口上运行路由器状态机并发送组播视频流，路由器接口用于接收成员报告报文、建立和修改报文成员表、发送普通/特定查询报文、发送进行组播测试的多频道视频流。
且该装置的输出的监测和统计报告包括：组播业务协议报文的监测、组播业务容量测试、组播业务时延测试、组播业务性能统计。
优选地，在实际实施时，统计监测层监测主机(Host)和路由(Route)状态机以及视频流的发送和接收，并且输出监测和统计报告。主要的监测和统计报告类型包括：
(1)组播业务协议报文的监测，通过对协议报文的捕获和分析，监测组播服务正常的建立、维持和撤销情况，监测组播协议报文是否异常；
(2)组播业务容量测试，模拟多个用户，长时间的进行多频道多用户的点播测试。测试接入设备所具备的IGMP处理能力，是否满足大量用户同时进行组播组切换；测试接入设备是否能够保证每个用户足够的组播带宽，实现组播流量无阻塞转发，从而满足宽带流媒体的业务需求；
(3)组播业务时延测试，测试组播组加入的时延，自用户口发出IGMP加入报文至收到所选组播组第一个组播数据报文的时间，从而判断接入设备组播组快速加入能力，保证用户的使用体验；测试组播组离开时延，自用户口发出IGMP离开报文至不再收到该组播组组播数据报文的时间，从而判断接入设备组播组快速离开能力，保证非包月制收费模式下的计费准确性；
(4)组播业务性能统计，对Router接口发送的视频流和Host接口接收到的视频流进行比较统计，从而统计接入设备组播视频流的丢包率、错包率等。模拟大量组播视频流情况下，多个用户同时点播，从Router接口发送至Host接口接收到组播数据流的网络传送丢包率和错包率的多少，判断是否满足IP多媒体业务的需求。
第二实施例
如图3所示，根据本发明的第二实施例的基于上述装置的组播测试方法包括以下步骤：步骤S302，启动数字用户接入复用器的组播功能和多网卡计算的组播测试装置，并发送组播流；步骤S304，配置接入设备所支持的最多的组播组数，模拟多个用户同时进行组播组切换，测试接入设备所具备的Internet组管理协议处理能力， 以及测试接入设备是否能够保证每个用户足够的组播带宽；步骤S306，当满配置后，模拟用户端对数字用户接入复用器接入设备的组播组加入时延、测试和统计组播组离开时延、以及判断接入设备的快速加入能力、快速离开能力；步骤S308，模拟大量组播视频流情况下，多个用户同时点播的网络传送丢包率和错包率；以及步骤S310，输出测试的接入设备的组播业务统计监测报告。
优选的，在实际实施的情况下，该方法的执行步骤如下：
(1)搭建如图2所示的组播测试环境，网卡1作为源端口与主控板的一个上联口相连，网卡i作为用户口与主控板的另一个上联口相连，网卡n作为用户口通过modem与线卡相连；
(2)启动DSLAM的组播功能和测试计算机的组播测试程序，并发送组播流，其中，优选地DSLAM可以设置为proxy、router、snooping模式，对测试计算机作相应的设置，通过测试计算机对各种报文的正常处理来验证DSLAM的协议功能正常，从而进行下一步组播业务的功能和性能测试；
(3)配置接入设备所支持的最多的组播组数(频道数)，模拟多个用户同时进行组播组切换，测试接入设备所具备的IGMP处理能力，是否满足大量用户同时进行组播组切换；测试接入设备是否能够保证每个用户足够的组播带宽，实现组播流量无阻塞转发，满足宽带流媒体的业务需求；
(4)当完成配置后，模拟用户端对DSLAM接入设备的组播组加入时延、组播组离开时延进行测试和统计，判断接入设备的快速加入能力、快速离开能力，从而保证用户的使用体验、用户的计费准确性等，类似于上述的步骤S306；
(5)如步骤S308，模拟大量组播视频流情况下，多个用户同时点播，从组播源发出至用户接收设备收到组播数据流的网络传送丢包率和错包率的多少，判断是否满足IP多媒体业务的需求；以及
(6)如步骤S310，输出测试的接入设备的组播业务统计监测报告，提供设备商进行组播业务的开发指导或运营商进行组播业务的性能评估、分析和比较。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种组播测试装置，运行在多网卡计算机上，其特征在于，包括：
数字用户接入复用模块，位于数字用户接入复用器层，其中，将数字用户接入复用器的组播业务作为一个黑盒处理，在所述数字用户接入复用器模块中，一个上联口作为源端口连接至所述多网卡计算机的网口，用户口通过调制解调器连接至所述多网卡计算机的网口，另一个上联口作为用户口连接至所述多网卡计算机的网口；
网卡驱动模块，位于网卡驱动层，用于驱动所述多网卡计算机的不同网卡；
收发包模块，位于收发包层，用于服务端收发包处理和客户端收发包处理，分发接收到的组播协议报文、组播流用户数据报协议；
Internet组管理协议模块，位于Internet组管理协议层，包括主机接口和路由器接口，其中在所述主机接口上运行主机状态机并接收来自所述收发包模块的组播视频流，所述主机接口用于发送Internet组管理协议成员报告报文、模拟用户体验、接收点播的组播视频流，在所述路由器接口上运行路由器状态机并发送组播视频流至所述收发包模块，所述路由器接口用于接收Internet组管理协议成员报告报文、建立和修改报文成员表、发送普通/特定查询报文、发送进行组播测试的组播视频流；以及
统计监测模块，位于统计监测层，用于检测主机状态机和路由器状态机以及视频流的发送和接收，并输出监测和统计报告。
2.根据权利要求1所述的组播测试装置，其特征在于，所述网卡驱动模块进一步用于对各种组播协议报文进行过滤，以及对指定组播组的数据流进行统计。
3.根据权利要求1所述的组播测试装置，其特征在于，所述收发包模块进一步用于对所述组播协议报文进行合法性检查，构造合法协议报文。
4.根据权利要求1所述的组播测试装置，其特征在于，所述统计监测模块输出的监测和统计报告包括：组播业务协议报文的监测、组播业务容量测试、组播业务时延测试和组播业务性能统计。
5.一种组播测试方法，使用根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，包括以下步骤：
第一步骤，启动数字用户接入复用器的组播功能和多网卡计算机的组播测试装置，并由所述多网卡计算机的路由器接口发送组播流；
第二步骤，配置所述数字用户接入复用器所支持的最多的组播组数，模拟多个用户同时进行组播组切换，测试所述数字用户接入复用器所具备的Internet组管理协议处理能力，以及测试所述数字用户接入复用器是否能够保证每个用户足够的组播带宽；
第三步骤，当满配置后，模拟用户端对所述数字用户接入复用器的组播组加入时延、测试和统计组播组离开时延、以及判断所述数字用户接入复用器的快速加入能力、快速离开能力；以及
第四步骤，模拟大量组播视频流情况下，多个用户同时点播的网络传送丢包率和错包率。
6.根据权利要求5所述的组播测试方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：
第五步骤：输出测试的所述数字用户接入复用器的组播业务统计监测报告。
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