CN101841441B - 流量控制设备的测试方法、系统及数据流回放装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种流量控制设备的测试方法、系统及数据流回放装置，方法包括：从数据源文件中获取源IP地址为本地IP地址的当前数据流报文，数据源文件保存有从应用程序截获到的多个连续的数据流报文；将当前数据流报文中的源IP地址和源MAC地址替换为本地IP地址和本地MAC地址，将当前数据流报文中的目的IP地址和目的MAC地址替换为对端IP地址和对端MAC地址；将替换了地址信息的当前数据流报文发送给流量控制设备，以对流量控制设备的应用协议识别率进行测试。本发明模拟真实的网络拓扑环境，对流量控制设备进行了测试；在检测流量控制设备的应用协议识别率的同时，还有效地检测了流量控制设备的NAT功能。

Description

流量控制设备的测试方法、系统及数据流回放装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种流量控制设备的测试方法、系统及数据流回放装置。

背景技术

在当今高速大容量的Internet环境中，电信网络正逐步走向基于IP承载网络的网络融合、业务融合和应用融合。基于各种不同的应用角色，政府、运营商、企业以及家庭用户均对网络的业务控制能力提出了各自的更高的要求。为了满足不同层次用户对网络的流量管理的需求，需要在网络中设置对应的流量控制设备，以对网络上的各种应用协议的流量进行识别和区分，进一步地在此基础上对识别后的数据流进行流量控制、网络计费、内容过滤、以及流量管理等处理。因而作为对数据流进行管理的前提条件，保证流量控制设备对各种应用协议数据流识别的准确率，为数据流管理的关键。

为了对流量控制设备对各种应用协议数据流的识别准确率进行测试，通常需要模拟应用软件构造各种数据流，并将构造的各种数据流发送给流量控制设备以进行识别。而由于流量控制设备能识别的应用协议有700多种，且对应于每种应用协议，随着应用软件的版本不断升级，数据流的特征也会不断变化。这样，如果进行每次测试时，都通过使用对应的应用程序产生对应的数据流让流量控制设备识别，随着测试的次数的增多，工作量将会非常巨大。尤其是当需要测试流量控制设备对各种应用程序混合数据流的识别能力时，若每次测试时，都启用多台PC使用各种应用程序，这对于测试流量控制设备而言，将是非常不方便的。

因此，现有技术中通常通过使用抓包工具，对各种应用软件产生的数据流进行截获，并通过抓包工具的回放功能，将截获到的数据流按照预先顺序回放给流量控制设备，以实现对流量控制设备识别能力的测试。

但是，这种测试方式至少存在如下缺陷：由于流量控制设备通常设置在内网设备和外网服务器之间，因此其接收到的数据报文通常两个发送方向的数据报文，而目前的测试工具只是简单地将截获的所有数据流直接回放给流量控制设备，并不对数据流发送的方向进行区分，这样会导致测试过程中，流量控制设备接收到的报文与真实网络状况的不匹配。进一步地，由于对于从用户终端应用程序中截获到的数据流而言，其中包括的应用程序接收到的从外网服务器返回的数据报文，而这些报文在从外网发往内网的过程中，已经由流量控制设备进行了网络地址转换(Network Address Translation，简称NAT)，因而若直接将这种经过NAT转换后的数据流报文发送给流量控制设备，将无法模拟真实的网络拓扑环境，实现对流量控制设备的NAT能力的测试。

发明内容

本发明提供一种流量控制设备的测试方法、系统及数据流回放装置，用以模拟真实的网络拓扑环境中应用数据流回放的方式，对流量控制设备的应用协议数据流识别准确率进行有效的测试。

为实现上述目的，本发明提供一种流量控制设备的测试方法，包括：

从数据源文件中获取源IP地址为本地IP地址的当前数据流报文，所述数据源文件保存有从应用程序截获到的多个连续的数据流报文；

将所述当前数据流报文中的源IP地址和源MAC地址分别替换为所述本地IP地址和本地MAC地址，并将所述当前数据流报文中的目的IP地址和目的MAC地址分别替换为对端IP地址和对端MAC地址；

将替换了地址信息的当前数据流报文发送给所述流量控制设备，以对所述流量控制设备的应用协议识别率进行测试。

为实现上述目的，本发明还提供一种数据流回放装置，包括：

报文获取模块，用于从数据源文件中获取源IP地址为本地IP地址的当前数据流报文，所述数据源文件保存有从应用程序截获到的多个连续的数据流报文；

地址替换模块，用于将所述当前数据流报文中的源IP地址和源MAC地址分别替换为所述本地IP地址和本地MAC地址，并将所述当前数据流报文中的目的IP地址和目的MAC地址分别替换为对端IP地址和对端MAC地址；

报文发送模块，用于将替换了地址信息的当前数据流报文发送给所述流量控制设备，以对所述流量控制设备的应用协议识别率进行测试。

为实现上述目的，本发明还提供一种流量控制设备的测试系统，包括：两个上述的数据流回放装置，以及连接在两个所述数据流回放装置之间的流量控制设备；其中，

两个所述数据流回放装置分别用于模拟内网设备和外网服务器，对所述流量控制设备进行测试。

本发明提供的流量控制设备的测试方法、系统及数据流回放装置，通过从数据源文件中选取源网际协议(Internet Protocol，简称IP)地址符合本地IP地址的数据流报文后，对获取到的数据流报文进行重构，将其中的地址信息替换成预设的地址信息，再发送给流量控制设备，以对流量控制设备的应用协议识别率进行测试，双而使得数据流回放装置发送给流量控制设备进行测试的数据流报文，能够与真实网络中的数据流发送方式相匹配；进一步地，在检测流量控制设备的应用协议识别率的同时，还有效地实现了对流量控制设备的NAT功能的检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明流量控制设备的测试方法实施例一的流程图；

图2为本发明流量控制设备的测试方法实施例二的流程图；

图3为本发明流量控制设备的测试方法所应用的网络拓扑示意图；

图4为本发明流量控制设备的测试方法实施例三的流程图；

图5为本发明数据流回放装置实施例一的结构示意图；

图6为本发明数据流回放装置实施例二的结构示意图；

图7为本发明流量控制设备的测试系统实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明流量控制设备的测试方法实施例一的流程图，如图1所示，本实施例具体包括如下步骤：

步骤100，从数据源文件中获取源IP地址为本地IP地址的当前数据流报文，该数据源文件中保存有从应用程序截获到的多个连续的数据流报文；

在本实施例中，为了对流量控制设备的应用协议识别能力进行测试，在需测试的流量控制设备两端各自设置了数据流回放装置，该数据流回放装置用于分别模拟内网设备和外网服务器，向流量控制设备发送应用协议数据流，以此模拟内网设备与外网服务器之间的数据通信。

具体地，当通过抓包工具或者其他网络工具从客户端应用程序中，抓取截获到多个数据流报文，即从内网客户终端截获到对应于某一应用程序的连续多个数据流报文后，为了对该连续的数据流报文依序进行回放，该截获到的多个连续的数据流报文被保存在同一数据源文件中。在数据流回放装置向流量控制设备发送数据流报文时，首先从数据源文件中获取当前需发送的数据流报文。

由于抓包工具从客户端应用程序抓取截获到的数据源文件中，包括了该应用程序发送出和接收到的所有数据流报文，即数据源文件中保存的数据流报文既包括了从内网发送给外网的数据流报文，还包括了外网发送给内网来的数据流报文。因而，对于设置在流量控制设备任一端的数据流回放装置而言，若需要模拟真实的网络应用场景，在从数据源文件获取当前数据流报文发送给流量控制设备时，便需要选取与其设置的本地IP地址相匹配的数据流报文进行发送。具体地，指数据流回放装置从数据源文件中选取源IP地址符合本地IP地址的当前数据流报文，作为当前需发送给流量控制设备的数据流报文。而该本地IP地址具体为数据流回放装置根据实际的网络拓扑环境，预先设置的需模拟服务器的IP地址，因而数据流回放装置选取的该当前数据流报文均为符合真实网络状态，且符合数据流发送方向的报文。

步骤101，将当前数据流报文中的源IP地址和源MAC地址分别替换为本地IP地址和本地MAC地址，并将当前数据流报文中的目的IP地址和目的MAC地址分别替换为对端IP地址和对端MAC地址；

在数据流回放装置从数据源文件中获取到需发送的当前数据流报文之后，在本实施例中，为了在测试流量控制设备的应用协议识别率的同时，还对流量控制设备具备的NAT功能进行测试，数据流回放装置还从当前数据流报文中提取出其中包括的地址信息，并在保留当前数据流报文的有效数据的基础上，将提取出的地址信息替换成预设的地址信息，以生成的新的当前数据流报文。该预设的地址信息具体包括与本地端对应的源IP地址和源介质访问控制(Media Access Control，简称MAC)地址，以及与对端对应的目的IP地址和目的MAC地址。

即在本步骤中，数据流回放装置对当前数据流报文进行重构，在重构过程中，将当前数据流报文中的源IP地址和源MAC地址分别替换为本地IP地址和本地MAC地址，即替换为数据流回放装置所模拟的服务器的真实IP地址和真实MAC地址，并将当前数据流报文中的目的IP地址和目的MAC地址分别替换为对端IP地址和对端MAC地址，即替换为对端服务器的真实IP地址和真实MAC地址。

具体地，本实施例中，在发送当前数据流报文之前，将待发送的当前数据流报文进行上述重构的目的在于：由于对于从应用程序截获的、该应用程序从对端接收到的数据流报文而言，该类数据流报文在实际应用中已经被真实的流量控制设备进行了NAT转换，因此若直接将此类数据流报文发送给流量控制设备，将无法检测流量控制设备的NAT转换功能。而在本发明中，通过将待发送数据流报文中的地址进行替换，将其替换成与模拟的服务器所处的实际网络拓扑环境对应的实际地址，使得即使抓包工具从应用程序中截获到的数据源文件中包括经过NAT转换的数据流报文时，数据流回放装置通过地址信息的替换，也能将发送给流量控制设备的数据流报文还原为转换前的初始状态，从而在此基础上，流量控制设备必须对接收到的数据流报文经过NAT转换才能发送给对端服务器，成功实现了对流量控制设备进行NAT功能的检测。

步骤102，将替换了地址信息的当前数据流报文发送给流量控制设备，以对流量控制设备的应用协议识别率进行测试。

数据流回放装置在将待发送的当前数据流报文进行重构之后，将替换了地址信息的当前数据流报文发送给流量控制设备，从而实现了通过模拟真实服务器对流量控制设备的应用协议识别率进行测试的目的。

本实施例的流量控制设备的测试方法，通过从数据源文件中选取源IP地址符合本地IP地址的数据流报文后，对获取到的数据流报文进行重构，将其中的地址信息替换成预设的地址信息，再发送给流量控制设备，以对流量控制设备的应用协议识别率进行测试，从而使得数据流回放装置发送给流量控制设备进行测试的数据流报文，能够与真实网络中的数据流发送方向相匹配；进一步地，在检测流量控制设备的应用协议识别率的同时，还有效地实现了对流量控制设备的NAT功能的检测。

图2为本发明流量控制设备的测试方法实施例二的流程图，如图2所示，本实施例具体包括如下步骤：

步骤200，从各应用程序中截获各种数据流报文，以生成对应的多个数据源文件；

步骤201，从对应的多个数据源文件中获取源IP地址为本地IP地址的多个当前数据流报文；

实际应用中，当客户端同时运行多个应用程序时，通常会出现流量控制设备同时接收到多种应用程序数据流的情形，因此在对流量控制设备的应用协议识别性能进行测试时，测试流量控制设备同时对多种应用数据流的识别状况也是数据流回放装置需要模拟的应用场景之一。现有技术中在实现这种测试时，通常通过启动多台PC同时运行多个数据流回放装置，以同时回放对应于多个应用程序的多种应用数据流给流量控制设备予以实现。这不仅造成了资源的浪费，在实际操作时，还非常的不方便。

在本实施例中，实现了利用同一台数据流装置同时回放多种应用数据流给流量控制设备的方案。具体地，在通过抓包工具或其他网络工具从应用程序中截获对应的数据流报文后，数据流回放装置将该截获到的、分别对应于多个应用程序的连续的多种数据流报文，分别保存在对应的多个数据源文件中，即每个数据源文件中均保存了对应于一个应用程序的一种数据流报文。而在数据流回放装置需要同时回放对应于多个应用程序的多种应用数据流给流量控制设备，以对流量控制设备进行多应用程序协议识别率的检测时，数据流回放装置可以从对应的多个数据源文件中，同时获取源IP地址符合本地IP地址的多个数据流报文，以同时发送给流量控制设备，从而克服了现有技术需要同时启动多台PC以同时回放多种协议的数据流报文至流量控制设备的缺陷，减小了测试资源的开销成本。

具体地，在本实施例中，针对每个应用程序，即每个数据源文件，数据流回放装置可以对应地创建一个收发处理线程，在对待测的流量控制设备进行数据流回放时，数据流回放装置可以同时启动多线程，并行地进行多数据流报文的发送。同时，在实际的测试应用中，为了实现在不同测试时并发处理的不同数据流报文的调节，数据流回放装置还可以根据实际情况，针对多收发处理线程设置一个限制参数，该限制参数可以对最大允许同时并发处理的应用数据流的数目进行限定，从而在数据流回放装置从多个数据源文件中读取多个待发送的当前数据流报文时，可以根据该预设的限制参数进行判断，在获取到的当前数据流报文将超过该限制参数时，则不再继续获取其他的当前数据流报文。

此外还需要说明的是，在实际应用中，数据流回放装置所模拟的服务器通常包括内网设备和外网服务器两种，而若数据流回放装置所模拟的服务器为内网设备，该真实IP地址通常为内网的保留地址网段，而若数据流回放装置所模拟的服务器为外网服务器，该真实IP地址则为除保留地址网段外的其他IP地址。

步骤202，将各当前数据流报文中的源IP地址和源MAC地址分别替换为本地IP地址和本地MAC地址，并将各当前数据流报文中的目的IP地址和目的MAC地址分别替换为对端IP地址和对端MAC地址；

在从多个数据源文件中获取到多个符合条件的当前数据流报文后，为了实现对流量控制设备的NAT功能的检测，数据流回放装置进一步地将各当前数据流报文中的地址信息替换成本数据流回放装置预设的地址信息。具体地，该预设的地址信息，为数据流回放装置根据所模拟的服务器所处的真实网络拓扑环境，在自身预设的地址信息。其中包括与本地端对应的源IP地址和源MAC地址，以及与对端对应的目的IP地址和目的MAC地址。即数据流回放装置在进行当期数据流报文的重构过程中，将各当前数据流报文中的源IP地址替换为所模拟服务器真实的本地IP地址，将各当前数据流报文中的源MAC地址替换为所模拟服务器真实的本地MAC地址，而将各当前数据流报文中的目的IP地址替换为所模拟服务器的对端服务器真实的对端IP地址，以及将各当前数据流报文中的源MAC地址替换为对端服务器真实的对端MAC地址，此处所指的所模拟服务器和对端服务器通常为设置在流量控制设备两端的、对应的内网设备和外网服务器。

步骤203，分别通过与各当前数据流报文的五元组信息对应的各数据通道，将替换了地址信息的各当前数据流报文发送给流量控制设备；

在对获取到的多个数据流报文分别替换了其中的地址信息后，为了将各数据流报文通过对应的数据通道发送给流量控制设备，数据流回放装置将提取出各数据流报文中携带的五元组信息，并将各数据流报文通过对应的数据通道发送给流量控制设备，该对应的数据通道指与各数据流报文的五元组信息分别对应的数据通道。具体地，该五元组信息包括源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口和协议类型，在数据流报文的五元组信息确定了之后，与该五元组信息对应的唯一的数据通道可以确定。

具体地，在本实施例中，由于数据流回放装置可以同时发送分别对应于不同应用程序的多个不同的数据流报文给流量控制设备，以进行测试，而对应于不同的应用程序，不同的数据流报文所对应的五元组信息将有所不同，因此数据流回放装置将多个数据流报文发送至流量控制设备时，需要将该不同的数据流报文通过对应的不同的数据通道发送给流量控制设备。同时，即时在同一数据源文件中，还可能同时包括不同类型的数据流报文，不同的数据流报文同样需要通过不同的数据通道发送。因此数据流回放装置将同时发送的各种不同的数据流报文，分别通过对应于不同五元组信息的不同数据通道进行发送，不仅实现了利用一台PC向流量控制设备回放多种应用协议数据流，以对流量控制设备的多应用数据流的识别率进行测试的目的，同时还保证了多数据流报文的有序发送。

实际应用中，数据流回放装置针对每一种数据流报文，即针对每一数据源文件，在对应的收发线程中可以设置具体的发送队列和接收队列，且在每一发送队列中，都依序排列了对应于某一组相同的五元组信息的同一种待发送的数据流报文，以及在每一接收队列中，都依序排列了通过对应于该同样的五元组信息的数据通道接收到的同一种的对端数据流报文，即每一对发送队列和接收队列都对应唯一的数据通道，从而在数据流回放装置通过某一数据通道发送数据流报文给流量控制设备时，可以直接从对应的发送队列中进行数据流报文的读取与发送，并将通过某一数据通道接收到的数据流报文保存至对应的接收队列中。

步骤204，若数据源文件中包含的下一个数据流报文的源IP地址不符合本地IP地址，则进入挂起等待状态，以等待对端返回的对端数据流报文；

步骤205，判断在预设的时间内，是否接收到对端通过流量控制设备返回的对端数据流报文，若是，执行步骤206，若否，执行步骤207；

步骤206，通过接收到的对端数据流报文的五元组信息识别与该对端数据流报文对应的数据源文件，返回执行步骤201；

在将各当前数据流报文通过不同的数据通道发送的流量控制设备之后，在本实施例中，数据流回放装置并不立即将各数据源文件中的下一条数据流报文发送给流量控制设备，而是需要继续判断数据源文件中包含的下一条数据流报文的源IP地址是否符合本地IP地址，即判断该下一条数据流报文是否属于本端需要发送的报文。若数据源文件中包含的下一条数据流报文的源IP地址并不符合本地IP地址，数据流回放装置将进入挂起等待状态，以等待对端通过流量控制设备在接收到本地发送的当前数据流报文后，返回的数据流报文。且只有在接收到对端通过流量控制设备返回的对应的数据流报文时，数据流回放装置才进行对应的下一条数据流报文的发送。

具体地，由于在实际情况中，内网设备和外网服务器的数据交互都是需要等待发送的，即无论哪一端的服务器，只有接收到期待的对端报文后，才会向对端发送下一条报文。因此，若在对流量控制设备进行测试时，不考虑到这种应用场景，将无法模拟真实的应用协议数据的正常交互，而无法对流量控制设备进行准确的测试。

在本实施例中，在对数据流回放装置进行初始化设置时，根据实际数据发送情况，预设了一个等待时间，在数据流回放装置每发送完一个数据流报文给流量控制设备后，该预设的时间内，数据流回放装置进入等待挂起状态，对流量控制设备返回的对端发送的数据流报文进行等待。若在预设的时间内，数据流回放装置接收到了对端通过流量控制设备返回的对端数据流报文，数据流回放装置通过提取该对端数据流报文的五元组信息，可以识别到该对端数据流报文对应的数据通道，进而可以识别该对端数据流报文对应的数据源文件，从而数据流回放装置在识别到的对应的数据源报文中，可以获取与该对端数据流报文对应的下一条数据流文件，以继续进行下一条对应的数据流报文的发送，即返回至执行步骤201。

步骤207，重发与未接收到的对端数据流报文对应的当前数据流报文，并返回执行步骤204。

而若在预设的时间内，数据流回放装置还未接收到对端通过流量控制设备返回的、任一与发送的上述当前数据流报文对应的对端数据流报文，这表明对端服务器可能并未通过流量控制设备接收到数据流回放装置发送的上一条数据流报文，即数据流回放装置发送给流量控制设备的上一条数据流报文可能由于网络不稳定或其他因素，在发送的过程中出现丢包现象；或者是可能由于流量控制设备的某种故障原因，流量控制设备将其进行了丢弃，而未发送给对端服务器。

而无论对应上述哪种状况，在本实施例中，为了继续实现对流量控制设备的测试，数据流回放装置将重新发送与未接收到的对端数据流报文对应的上一条当前数据流文件，以模拟真实应用场景中服务器的数据重传机制及容错机制，继续对流量控制设备进行测试。

需要说明的是，在本实施例中，针对上述的重传机制，在对数据流回放装置的初始化设置中，还可以预设一可容忍的超时重传次数，例如若设置该超时重传次数为3次，对应某一发送至流量控制设备的当前数据流报文而言，若连续3次还未接收到对端通过流量控制设备返回的对端数据流报文，数据流回放装置将不再进行等待，而是从对应的数据源文件中读取下一个待发送的数据流报文，以继续对流量控制设备进行测试。

此外还需要说明的是，在本实施例中，为了对数据流回放装置向流量控制设备回放数据流报文的速率进行控制，还可以预设一控制时间，该控制时间用于指示数据流回放装置，即使在接收到对端返回的对端数据流报文后，也不立即进行下一条数据流报文的发送，而是根据该预设的控制时间，进行一段时间的等待，在该控制时间之后，再进行对应的下一条数据流报文的发送。这样设置的目的在于：通过设置该控制时间，使得数据流回放装置可以模拟不同的通信带宽压力场景向流量控制设备回放数据流报文，以对不同通信压力场景下流量控制设备的应用协议数据识别率进行测试，以使对流量控制设备的测试更加准确。

本实施例的流量控制设备的测试方法，通过从数据源文件中选取源IP地址符合本地IP地址的数据流报文后，对获取到的数据流报文进行重构，将其中的地址信息替换成预设的地址信息，再发送给流量控制设备，以对流量控制设备的应用协议识别率进行测试，从而使得数据流回放装置发送给流量控制设备进行测试的数据流报文，能够与真实网络中的数据流发送方向相匹配；进一步地，在检测流量控制设备的应用协议识别率的同时，还有效地实现了对流量控制设备的NAT功能的检测。

进一步地，本实施例中，还通过在数据流回放装置中设置多个数据源文件，可以通过一台PC同时发送对应多个应用程序的多个数据流报文给流量控制设备，以及通过设置等待时间，在等待时间内接收到对端返回的数据流报文时才进行下一条报文的发送，在等待时间内未接收到对端返回的数据流报文时便进行上一条数据流报文的重发，从而实现了模拟多台PC同时和对端服务器进行数据交互的应用场景，以及模拟通信过程中的超时等待及重传机制的应用场景，对流量控制设备进行了更准确的测试。

图3为本发明流量控制设备的测试方法所应用的网络拓扑示意图，图4为本发明流量控制设备的测试方法实施例三的流程图。如图3所示，在本实施例中，以在流量控制设备两端分别设置用于模拟内网设备的数据流回放装置(本实施例中称为内网回放装置)，以及用于模拟外网服务器的数据流回放装置(本实施例中称为外网回放装置)为例，对内网回放装置和外网回放装置模拟真实的网络环境对流量控制设备进行测试的方法进行说明。如图4所示，本实施例具体包括如下步骤：

步骤300，报文抓取工具从各应用程序中截获各种数据流报文，以生成对应的多个数据源文件；

步骤301，报文抓取工具将生成的多个数据源文件分别保存在内网回放装置和外网回放装置中；

在本实施例中，报文抓取工具从应用程序中截获到对应于多个应用程序的连续的多种数据流报文，并根据抓取到的多种数据流报文生成对应的多个数据源文件中后，分别将生成的多个数据源文件发送至内网回放装置和外网回放装置中以进行保存。

步骤302，在内网回放装置和外网回放装置中分别设置对应的地址信息，超时等待时间和等待次数；

在内网回放装置和外网回放装置中分别保存了需发送给流量控制设备以进行测试的数据源文件后，为了模拟真实内网与外网的数据通信应用场景，在本实施例中，还需要根据当前网络拓扑结构，分别在内网回放装置和外网回放装置中设置对应的地址信息，以及根据实际应用情况，在内网回放装置和外网回放装置中设置对应的超时等待时间和等待次数。具体指在内网回放装置和外网回放装置中，设置本地IP地址和本地MAC地址为所模拟的设备或服务器的真实IP地址和MAC地址，设置对端IP地址和对端MAC地址为对端服务器或设备的真实IP地址和MAC地址；以及在内网回放设备和外网回放设备中分别设置符合实际应用场景的、能够容忍的超时等待时间以及可等待的最多次数。

此外需要说明的是，由于本实施例中，数据流回放装置可以并行地发送对应于不同的多个应用程序的多个数据流报文给流量控制设备，而为了在实际的测试应用中实现对并发处理的不同数据流报文的调节，在本实施例中，在初始化设置阶段，还可以在内网回放装置和外网回放装置中，根据实际情况，针对多收发处理线程设置一个限制参数，该限制参数用于对最大允许同时并发处理的应用数据流的数目进行限定。

步骤303，内网回放装置从多个数据源文件中获取源IP地址为本地IP地址的多个当前数据流报文；

步骤304，内网回放装置对各当前数据流报文中的地址信息进行替换；

步骤305，内网回放装置将替换了地址信息的各数据流报文通过对应数据通道，发送至流量控制设备；

初始化设置完毕之后，数据流回放装置可以从各数据源文件中，读取相应的当前数据流报文进行发送。具体地，在本实施例中，假定内网设备与外网服务器的数据通信首先从内网设备开始，因此，内网回放装置将首先从各数据源文件中获取源IP地址为预设的本地IP地址的各数据流报文，即从各数据源文件中获取符合本地地址，属于本端该发送报文的数据流报文。在获取到各当前数据流报文后，内网回放装置根据上述步骤302中的设置，将各当前数据流报文中的源IP地址、源MAC地址、目的IP地址以及目的MAC地址替换为预设的地址信息，并将替换了地址信息的各数据流报文，通过与各当前数据流报文的五元组信息对应的数据通道发送至流量控制设备。

步骤306，内网回放装置进入挂起等待状态；

发送完毕之后，对于任一数据源文件，若内网回放装置检测到数据源文件中包含的下一个数据流报文的源IP地址已经不符合本地IP地址，即数据源文件中的下一个数据流报文已经不属于本端应发送的报文时，内网回放装置将进入挂起等待状态，等待对端通过流量控制设备返回的对端数据流报文。

步骤307，外网回放装置通过流量控制设备接收到内网回放装置发送的各数据流报文；

步骤308，外网回放装置根据接收到的各数据流报文的五元组信息识别与该数据流报文对应的数据源文件，并从识别出的数据源文件中，获取源IP地址为本地IP地址的当前数据流报文；

步骤309，外网回放装置将获取到的当前数据流报文中地址信息进行替换；

步骤310，外网回放装置将替换了地址信息的当前数据流报文通过对应数据通道，发送至流量控制设备；

而外网回放装置通过流量控制设备接收到内网回放装置发送的数据流报文后，根据接收到的数据流报文的五元组信息，将识别出各数据流报文对应的数据通道，从而识别出各数据流报文对应的数据源文件，从而外网回放装置从识别出的各数据源文件中，能够获取到属于本端应发送的数据流报文，即获取到源IP地址符合预设的本地IP地址(外网服务器的IP地址)的当前数据流报文。

同样地，为了实现对流量控制设备的NAT功能的检测，外网回放装置进一步地将获取到的各数据流报文的地址信息按照预设的地址信息进行替换，并将替换了地址信息的各数据流报文按照对应的各数据通道，通过流量控制设备发送给内网回放装置。

步骤311，内网回放装置在预设的时间内接收到外网回放装置返回的数据流报文，识别该数据流报文对应的数据源文件，返回执行步骤303；

步骤312，内网回放装置在预设的时间内未接收到外网回放装置返回的数据流报文，重发对应的数据流报文，返回执行步骤306。

内网回放装置从上述步骤306中进入挂起等待状态之后，便开始预设的超时等待时间的计时，该超时等待时间为根据实际拓扑情况，预设的一个合理的等待时间。若在预设的该超时等待时间内，内网回放装置接收到了外网回放装置通过流量控制设备返回的数据流报文，内网回放装置将根据该数据流报文的五元组信息识别该数据流报文对应的数据源文件，并返回执行上述步骤303中，以从该对应的数据源文件中获取源IP地址符合预设的本地IP地址的下一个当前数据流报文，以进行下一个当前数据流报文的地址替换并发送。

而反之，若内网回放装置在预设的时间过后，仍然未接收到外网回放装置通过流量控制设备返回的对端数据流报文，这表明外网回放装置可能未接收到内网回放装置发送的上一个数据流报文，或者外网回放装置返回的数据流报文可能在网络中发生了丢失，因此，内网回放装置将重新发送对应的数据流报文，并返回至上述步骤306中，以进入挂起等待状态。

需要说明的是，若在预设的超时次数之内，即在内网回放装置在重发了预设次数的数据流报文之后，内网回放装置仍然未接收到对端返回的报文，为了继续对流量控制设备进行测试，在本实施例中，内网回放装置将丢弃需重发的数据流报文，而同样进入下一个当前数据流报文的获取、重构及发送，以保证数据流回放的持续进行。

本实施例的流量控制设备的测试方法，通过从数据源文件中选取源IP地址符合本地IP地址的数据流报文后，对获取到的数据流报文进行重构，将其中的地址信息替换成预设的地址信息，再发送给流量控制设备，以对流量控制设备的应用协议识别率进行测试，从而使得数据流回放装置发送给流量控制设备进行测试的数据流报文，能够与真实网络中的数据流发送方向相匹配；进一步地，在检测流量控制设备的应用协议识别率的同时，还有效地实现了对流量控制设备的NAT功能的检测。

进一步地，本实施例中，还通过在数据流回放装置中设置多个数据源文件，可以通过一台PC同时发送对应多个应用程序的多个数据流报文给流量控制设备，以及通过设置等待时间，在等待时间内接收到对端返回的数据流报文时才进行下一条报文的发送，在等待时间内未接收到对端返回的数据流报文时便进行上一条数据流报文的重发，从而实现了模拟多台PC同时和对端服务器进行数据交互的应用场景，以及模拟通信过程中的超时等待及重传机制的应用场景，对流量控制设备进行了更准确的测试。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

图5为本发明数据流回放装置实施例一的结构示意图，如图5所示，本实施例的数据流回放装置包括：报文获取模块11、地址替换模块12和报文发送模块13。

其中，报文获取模块11用于从数据源文件中获取源IP地址为本地IP地址的当前数据流报文，该数据源文件保存有从应用程序截获到的多个连续的数据流报文；地址替换模块12用于将获取到的当前数据流报文中的源IP地址和源MAC地址分别替换为本地IP地址和本地MAC地址，并将当前数据流报文中的目的IP地址和目的MAC地址分别替换为对端IP地址和对端MAC地址；报文发送模块13用于将替换了地址信息的当前数据流报文发送给流量控制设备，以对流量控制设备的应用协议识别率进行测试。

具体地，本实施例中的所有模块所涉及的具体工作过程，可以参考上述流量控制设备的测试方法所涉及的相关实施例揭露的相关内容，在此不再赘述。

本实施例的数据流回放装置，通过从数据源文件中选取源IP地址符合本地IP地址的数据流报文后，对获取到的数据流报文进行重构，将其中的地址信息替换成预设的地址信息，再发送给流量控制设备，以对流量控制设备的应用协议识别率进行测试，从而使得数据流回放装置发送给流量控制设备进行测试的数据流报文，能够与真实网络中的数据流发送方向相匹配；进一步地，在检测流量控制设备的应用协议识别率的同时，还有效地实现了对流量控制设备的NAT功能的检测。

图6为本发明数据流回放装置实施例二的结构示意图，如图6所示，在上述数据流回放装置实施例一的基础上，本实施例的数据流回放装置中，报文获取模块11具体用于从对应的多个数据源文件中获取源IP地址为本地IP地址的多个当前数据流报文，每个数据源文件均保存有从任一应用程序截获到的多个连续的数据流报文。相应地，报文发送模块13具体用于分别通过与各当前数据流报文的五元组信息对应的各数据通道，将对应的替换了地址信息的当前数据流报文发送给流量控制设备。

进一步地，本实施例的数据流回放装置中，还可以包括挂起等待模块14。该挂起等待模块14用于在报文发送模块13将替换了地址信息的当前数据流报文发送给流量控制设备之后，若数据源文件中包含的下一个数据流报文的源IP地址不符合本地IP地址，则进入挂起等待状态，以等待对端返回的对端数据流报文。

更进一步地，本实施例的数据流回放装置中，还可以包括：识别模块15、指示信息发送模块16以及报文重发模块17。其中，识别模块15用于在挂起等待模块14进入挂起等待状态之后，若在预设的时间内，接收到对端通过流量控制设备返回的对端数据流报文，则通过该对端数据流报文的五元组信息识别对端数据流报文对应的数据源文件；而指示信息发送模块16则用于发送指示信息给报文获取模块11，该指示信息用于指示报文获取模块11继续从识别出的对应的数据源文件中，获取源IP地址为预设的本地IP地址的对应的当前数据流报文，以继续进行对对应的数据源文件中下一个源IP地址为预设的本地IP地址的数据流报文的发送。

而报文重发模块17则用于在挂起等待模块14进入挂起等待状态之后，若在所述预设的时间内，未接收到对端通过流量控制设备返回的、与任一当前数据流报文对应的对端数据流报文，则重发该任一当前数据流报文。

具体地，本实施例中的上述所有模块所涉及的具体工作过程，同样可以参考上述流量控制设备的测试方法所涉及的相关实施例揭露的相关内容，在此不再赘述。

本实施例的数据流回放装置，通过从数据源文件中选取源IP地址符合本地IP地址的数据流报文后，对获取到的数据流报文进行重构，将其中的地址信息替换成预设的地址信息，再发送给流量控制设备，以对流量控制设备的应用协议识别率进行测试，从而使得数据流回放装置发送给流量控制设备进行测试的数据流报文，能够与真实网络中的数据流发送方向相匹配；进一步地，在检测流量控制设备的应用协议识别率的同时，还有效地实现了对流量控制设备的NAT功能的检测。

进一步地，本实施例中，还通过在数据流回放装置中设置多个数据源文件，可以同时通过一台PC发送对应多个应用程序的多个数据流报文给流量控制设备，以及通过设置等待时间，在等待时间内接收到对端返回的数据流报文时才进行下一条报文的发送，在等待时间内未接收到对端返回的数据流报文时便进行上一条数据流报文的重发，从而实现了模拟多台PC同时和对端服务器进行数据交互的应用场景，以及模拟通信过程中的超时等待及重传机制的应用场景，对流量控制设备进行了更准确的测试。

图7为本发明流量控制设备的测试系统实施例的结构示意图，如图7所示，本实施例的中流量控制设备的测试系统主要包括：两个数据流回放装置1，以及连接在该两个数据流回放装置之间的流量控制设备2。其中，两个数据流回放装置1用于分别模拟内网设备和外网服务器之间的数据通信，对流量控制设备2进行测试。

具体地，本实施例中数据流回放装置包括的所有模块，以及所有模块所涉及的具体工作过程，可以参考上述流量控制设备的测试方法以及数据流回放装置所涉及的相关实施例揭露的相关内容，在此不再赘述。

本实施例的数据流回放装置，通过从数据源文件中选取源IP地址符合本地IP地址的数据流报文后，对获取到的数据流报文进行重构，将其中的地址信息替换成预设的地址信息，再发送给流量控制设备，以对流量控制设备的应用协议识别率进行测试，从而使得数据流回放装置发送给流量控制设备进行测试的数据流报文，能够与真实网络中的数据流发送方向相匹配；进一步地，在检测流量控制设备的应用协议识别率的同时，还有效地实现了对流量控制设备的NAT功能的检测。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种流量控制设备的测试方法，其特征在于，包括：

从数据源文件中获取源IP地址为本地IP地址的当前数据流报文，所述数据源文件保存有从应用程序截获到的多个连续的数据流报文；

将所述当前数据流报文中的源IP地址和源MAC地址分别替换为所述本地IP地址和本地MAC地址，并将所述当前数据流报文中的目的IP地址和目的MAC地址分别替换为对端IP地址和对端MAC地址；

将替换了地址信息的当前数据流报文发送给所述流量控制设备，以对所述流量控制设备的应用协议识别率进行测试。

2.根据权利要求1所述的流量控制设备的测试方法，其特征在于：

所述从数据源文件中获取源IP地址为本地IP地址的当前数据流报文具体包括：从对应的多个数据源文件中获取源IP地址为本地IP地址的多个所述当前数据流报文，每个所述数据源文件均保存有从任一应用程序截获到的多个连续的数据流报文；

所述将替换了地址信息的当前数据流报文发送给所述流量控制设备具体包括：分别通过与各所述当前数据流报文的五元组信息对应的各数据通道，将对应的替换了地址信息的各当前数据流报文发送给所述流量控制设备。

3.根据权利要求1或2所述的流量控制设备的测试方法，其特征在于，所述将替换了地址信息的当前数据流报文发送给所述流量控制设备之后，所述方法还包括：

若所述数据源文件中包含的下一个数据流报文的源IP地址不符合所述本地IP地址，则进入挂起等待状态，以等待对端返回的对端数据流报文。

4.根据权利要求3所述的流量控制设备的测试方法，其特征在于，所述进入挂起等待状态之后，所述方法还包括：

在预设的时间内，若接收到对端通过所述流量控制设备返回的对端数据流报文，则通过所述对端数据流报文的五元组信息识别所述对端数据流报文 对应的数据源文件，并返回至执行从所述对应的数据源文件中，获取源IP地址为预设的本地IP地址的当前数据流报文的步骤，以继续对所述对应的数据源文件中下一个源IP地址为预设的本地IP地址的数据流报文进行发送。

5.根据权利要求3所述的流量控制设备的测试方法，其特征在于，所述进入挂起等待状态之后，所述方法还包括：

在预设的时间内，若未接收到所述对端通过流量控制设备返回的、与任一所述当前数据流报文对应的对端数据流报文，则重发对应的所述当前数据流报文。

6.一种数据流回放装置，其特征在于，包括：

报文获取模块，用于从数据源文件中获取源IP地址为本地IP地址的当前数据流报文，所述数据源文件保存有从应用程序截获到的多个连续的数据流报文；

地址替换模块，用于将所述当前数据流报文中的源IP地址和源MAC地址分别替换为所述本地IP地址和本地MAC地址，并将所述当前数据流报文中的目的IP地址和目的MAC地址分别替换为对端IP地址和对端MAC地址；

报文发送模块，用于将替换了地址信息的当前数据流报文发送给流量控制设备，以对所述流量控制设备的应用协议识别率进行测试。

7.根据权利要求6所述的数据流回放装置，其特征在于：

所述报文获取模块具体用于从对应的多个数据源文件中获取源IP地址为本地IP地址的多个所述当前数据流报文，每个所述数据源文件均保存有从任一应用程序截获到的多个连续的数据流报文；

所述报文发送模块具体用于分别通过与各所述当前数据流报文的五元组信息对应的各数据通道，将对应的替换了地址信息的各当前数据流报文发送给所述流量控制设备。

8.根据权利要求6或7所述的数据流回放装置，其特征在于，所述装置还包括： 

挂起等待模块，用于在所述报文发送模块将替换了地址信息的当前数据流报文发送给所述流量控制设备之后，若所述数据源文件中包含的下一个数据流报文的源IP地址不符合所述本地IP地址，则进入挂起等待状态，以等待对端返回的对端数据流报文。

9.根据权利要求8所述的数据流回放装置，其特征在于，所述装置还包括：

识别模块，用于在所述挂起等待模块进入挂起等待状态之后，若在预设的时间内，接收到所述对端通过所述流量控制设备返回的对端数据流报文，则通过所述对端数据流报文的五元组信息识别所述对端数据流报文对应的数据源文件；

指示信息发送模块，用于发送指示信息给所述报文获取模块，所述指示信息用于指示所述报文获取模块继续从识别出的所述对应的数据源文件中，获取源IP地址为预设的本地IP地址的当前数据流报文，以继续对所述对应的数据源文件中下一个源IP地址为预设的本地IP地址的数据流报文进行发送。

10.根据权利要求8所述的数据流回放装置，其特征在于，所述装置还包括：

报文重发模块，用于在所述挂起等待模块进入挂起等待状态之后，若在预设的时间内，未接收到所述对端通过流量控制设备返回的、与任一所述当前数据流报文对应的对端数据流报文，则重发对应的所述当前数据流报文。

11.一种流量控制设备的测试系统，其特征在于，包括：两个如权利要求6至10任一所述的数据流回放装置，以及连接在两个所述数据流回放装置之间的流量控制设备；其中，

两个所述数据流回放装置分别用于模拟内网设备和外网服务器，对所述流量控制设备进行测试。 

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