CN102201950A - 一种一体化标识网络核心网路由性能的测试方法 - Google Patents

Abstract

一种一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，是通过测试广义交换路由器有效路由容量，以及测量核心网路由振荡、核心网路由收敛时间、核心网路由学习速率几个性能指标中的一个或多个，衡量一体化标识网络核心网路由性能。本发明还包括上述性能指标的测试方法，本发明所述的方法，为评估一体化标识网络核心网路由性能提供了一种可行的方案，对实际中设备选择和网络部署有着重要意义。

Description

一种一体化标识网络核心网路由性能的测试方法

技术领域

本发明属于计算机网络技术领域，涉及一种一体化标识网络核心网路由性能的测试方法。

背景技术

一体化标识网络包括核心网、接入网两个部分。核心网由是一体化网络的主体部分。一体化广义交换路由器支持“基础设备层”的设计原理，选路的标记使用交换路由标识，根据广义交换路由协议理论和算法完成选路。接入网功能由一体化接入交换路由器实现。一体化接入交换路由器引入接入标识解析映射理论，完成接入标识到交换路由标识的转换。此外，接入网还包括终端，终端是联系网络和用户的纽带，包括各类服务器、终端计算机、移动终端等等。

路由器作为一体化标识网络的网通层设备，是互联网络的枢纽，它提供的分组转发和对路由标识处理性能直接影响到整个网络的性能。多种因素都会影响路由器的性能，例如不同的路由信息获取方式、使用不同的动态路由协议以及同一路由协议应用于不同的网络环境下等。因此，对特定的网络系统或环境而言，必须对路由进行相应的测试，以检验路由是否能满足网络总体运行性能的需要。

一体化标识网络的核心网中的路由器包括广义交换路由器和接入交换路由器两类路由设备。广义交换路由器是工作在核心网络中的路由器，它的主要功能是根据数据报文中的路由标识，在核心网进行选路和转发数据报文。接入交换路由器是核心网络的边缘路由器，是用户网络接入核心网络的接入点，负责各种固定终端、移动终端、固定网络以及移动子网等移动网络的接入。它的主要功能是维护接入标识和路由标识的映射关系，为接入的用户分配接入标识，并将用户的数据包的接入标识替换为路由标识在核心网中传输。

终端接入一体化标识网络需要进行认证，标识认证服务器是一体化网络中为请求接入一体化网络的终端提供接入认证和接入控制服务。只有通过认证，终端才能接入一体化网络。一体化标识网络的接入网和核心网是由接入交换路由器隔离开的，因此对核心网路由性能的测试必须通过接入网来进行。

对于一个的研究和发展中的网络来说，衡量路由性能的方法是不可或缺的，然而目前还没有一种具体的衡量一体化标识网络核心网路由性能的方法。由于无法获知一体化标识网络核心网路由性能，无法将其作为广义交换路由器的选择和一体化标识网络核心网部署的依据。在实际部署中，无法按照用户数量、用户业务量或业务种类来选择适当性能级别的接入交换路由器，无法很好的满足用户需求，因此，设计一种衡量一体化标识网络核心网路由性能的方法是必要的。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，能够直接反映广义交换路由器的路由转发性能水平。

本发明又一目的在于，提供一种一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，对广义交换路由器有效路由容量、核心网路由振荡、核心网路由收敛时间、核心网路由学习速率几个方面的衡量，作为选择和部署接入交换路由器的依据。

为了达到上述目的，本发明的采用如下的技术方案：

一种一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，通过广义交换路由器有效路由容量衡量一体化标识网络核心网路由性能，广义交换路由器有效路由容量是广义交换路由器的设备路由容量与域内接入网终端数量之和，其中，广义交换路由器的设备路由容量是，当域内接入交换路由器的地址池配置为用户空间和网络空间一一对应时，广义交换路由器的路由表中所能容纳并且能够转发的最大路由信息条目数量；域内接入网终端数量是，当达到最大设备路由容量时域内接入网中的终端数量。

所述的一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，还包括通过核心网路由振荡衡量一体化标识网络核心网路由性能。

所述的一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，还包括通过核心网路由收敛时间衡量一体化标识网络核心网路由性能。

所述的一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，还包括通过核心网路由学习速率衡量一体化标识网络核心网路由性能，核心网路由学习速率是指，从广义交换路由器接收到一条路由变化的信息到构建这条路由并添加到路由表所消耗的时间。

所述的一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，还包括通过核心网路由学习速率衡量一体化标识网络核心网路由性能，核心网路由学习速率是指，广义交换路由器接收到一条有路由变化的信息到构建这条路由并添加到路由表所消耗的时间。

所述的一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，被测广义交换路由器分别通过第一接入交换路由器和第二接入交换路由器与测试仪表的第一测试端口和第二测试端口连接，第一接入交换路由器与第二接入交换路由器的地址池容量相同，测试广义交换路由器有效路由容量的方法包括以下步骤：

测试仪表的第一测试端口和第二测试端口分别模拟数量等于第一和第二接入交换路由器的地址池容量的具有不同接入标识的主机；

测试仪表的第一测试端口发送测试数据流，经由第一和第二接入交换路由器和广义交换路由器转发，到达测试仪表的对端端口；

监测测试仪表的对端测试端口是否有丢包，调整第一测试端口模拟的主机数量，得到对端测试端口在不丢包的情况下，第一测试端口模拟的主机数量的最大值，同时相应修改所连接的接入交换路由器的地址池容量；

测试仪表的第二测试端口发送测试数据流，经由第二和第一接入交换路由器和广义交换路由器转发，到达测试仪表的对端测试端口；

监测测试仪表的对端测试端口是否有丢包，调整第二测试端口模拟的主机数量，得到对端测试端口在不丢包的情况下，第二测试端口模拟的主机数量的最大值，同时相应修改所连接的接入交换路由器的地址池容量；

计算测试仪表的第一测试端口和第二测试端口模拟的主机数量最大值之和，得到广义交换路由器设备路由容量；

根据广义交换路由器设备路由容量，计算得出广义交换路由器有效路由容量。

所述的一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，被测广义交换路由器分别通过第一接入交换路由器和第二接入交换路由器与测试仪表的第一测试端口和第二测试端口连接，测试核心网路由振荡包括以下步骤：

配置第一和第二接入交换路由器地址池容量小于等于所述广义交换路由器设备路由容量；

测试仪表的第一测试端口模拟多个不同接入标识主机，测试仪表的第二测试端口模拟一台主机；

测试仪表的第二测试端口向第二接入交换路由器发送测试数据流，经广义交换路由器转发给第一接入交换路由器，到达测试仪表的第一测试端口；

在第一接入交换路由器上反复撤销与发布路由条目，测试仪表绘制的接收包速率-时间曲线，所述曲线分别记录撤销路由的起始时间和结束时间以及学习路由的起始时间和结束时间；

分别用撤销路由的结束时间减去起始时间，以及学习路由的结束时间减去起始时间，得到撤销路由的时间以及学习路由的时间；

根据撤销路由的时间以及学习路由的时间衡量核心网路由振荡，撤销路由的时间以及学习路由的时间越小，表明被测广义交换路由器的路由震荡测试性能越好。

所述的一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，被测广义交换路由器分别通过第一接入交换路由器、第二接入交换路由器和第三接入交换路由器与测试仪表的第一测试端口、第二测试端口和第三测试端口连接，测试核心网路由收敛时间的方法包括以下步骤：

配置第一和第二接入交换路由器地址池容量小于等于所述广义交换路由器设备路由容量；

设置第一接入交换路由器向核心网发布的路由的度量值优先于第二接入交换路由器；

测试仪表的第一测试端口模拟一组具有不同接入标识的多个主机，测试仪表的第二测试端口模拟相同的一组具有不同接入标识的多个主机；

测试仪表的第三测试端口模拟一台主机；

测试仪表的第三测试端口通过第三接入交换路由器向广义交换器发送测试数据流，广义交换器选择最优路由，转发给第一接入交换路由器，到达测试仪表的第一测试端口；

当核心网路由处于收敛状态时，撤销第一接入交换路由器已经发布的路由，记录开始撤销路由的时间；

监测测试仪表的第一测试端口接收测试数据流的接收速率，记录完成撤销路由的时间；

监测测试仪表的第二测试端口接收测试数据流的接收速率，记录开始学习路由的时间以及结束学习路由的时间；

将结束学习路由的时间减去开始撤销路由的时间，得到路由收敛时间。

所述的一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，被测广义交换路由器分别通过第一接入交换路由器、第二接入交换路由器和第三接入交换路由器与测试仪表的第一测试端口、第二测试端口和第三测试端口连接，测试核心网路由收敛时间的方法包括以下步骤：

配置第一和第二接入交换路由器地址池容量小于等于所述广义交换路由器设备路由容量；

设置第一接入交换路由器向核心网发布的路由的度量值优先于第二接入交换路由器；

测试仪表的第一测试端口和第二测试端口模拟相同的具有不同接入标识的多个主机；

测试仪表的第三测试端口模拟一台主机；

测试仪表的第三测试端口通过第三接入交换路由器向广义交换器发送测试数据流，广义交换器选择最优路由，转发给第一接入交换路由器，到达测试仪表的第一测试端口，记录第三测试端口发送测试流的发包数及发包速率；

撤销第一接入交换路由器已经发布的路由；

记录测试仪表的第一测试端口接收测试数据流的接收包数；

记录测试仪表的第二测试端口接收测试数据流的接收包数；

用发包数减去测试仪表第一、二测试端口的收包数之和，得到收敛过程中总丢包数量；

用总丢包数量除以发包速率，得到路由收敛时间。

所述的一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，被测广义交换路由器分别通过第一接入交换路由器和第二接入交换路由器与测试仪表的第一测试端口和第二测试端口连接，测试核心网路由学习速率的方法包括以下步骤：

配置第一和第二接入交换路由器地址池容量小于等于所述广义交换路由器设备路由容量；

测试仪表的第二测试端口模拟一台主机，测试仪表的第一测试端口模拟与第一接入交换路由器地址池容量相同的具有不同接入标识主机；

测试仪表的第二测试端口向第二接入交换路由器发送测试数据流，经给广义交换路由器转发给第一接入交换路由器，经解映射到达测试仪表的第一测试端口；

当测试仪表的第二测试端口发送的测试数据流速率稳定后，配置第一接入交换路由器的路由端口向核心网发布路由，并记录发布路由的时间；

监测测试仪表第一测试端口的接收速率，当接收速率与发送速率一致的时间为完成路由学习的时间；

将完成路由学习的时间减去开始学习路由的时间，得到路由学习时间；

用测试仪表的第一测试端口模拟的主机数量除以路由学习时间，得到核心网路由学习速率。

本发明的有益效果在于：

本发明提供了一种一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，通过测试广义交换路由器有效路由容量、核心网路由振荡、核心网路由收敛时间、核心网路由学习速率四个性能指标，对一体化标识网络核心网路由性能进行衡量。核心网路由性能测试结果不仅能够衡量广义交换路由器的路由转发性能水平，作为区分等级的依据，还可以在实际部署中按照用户数量来选择适当性能级别的广义交换路由器，既能够很好的满足需求，又能节省部署的成本。

附图说明

图1为为本发明一体化标识网络核心网中测试广义交换路由器有效路由容

量、核心网路由震荡和核心网路由学习速率的拓扑图。

图2为本发明一体化标识网络核心网路由振荡的测试结果示意图。

图3为本发明一体化标识网络核心网测试路由收敛时间的拓扑图。

图4为本发明一体化标识网络核心网路由收敛时间的测试结果示意图。

图5为本发明一体化标识网络核心网路由学习速率的测试结果示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，定义了接入交换路由器的路由性能测试指标，包括广义交换路由器有效路由容量、核心网路由振荡、核心网路由收敛时间和核心网路由学习速率，并提出了针对上述性能指标的测试方法，为衡量一体化标识网络核心网路由性能提供了一种可行的方案。

本发明所述的核心网路由性能测试指标定义如下：

1、广义交换路由器有效路由容量是指，一台广义交换路由器的设备路由容量与域内接入网终端数量之和，它反映了广义交换路由器对域内网络的用户空间和网络空间的承载能力。

其中，广义交换路由器的设备路由容量是指，当域内接入交换路由器的地址池配置为用户空间和网络空间一一对应时，单台广义交换路由器的路由表中所能容纳并且能够转发的最大路由信息条目数量。域内接入网终端数量是指，当达到最大设备路由容量时域内接入网中的终端数量。

域内接入网终端数量和域内接入交换路由器地址池中配置的用户空间与网络空间之间的关系相关，这种关系可以看成是设备路由容量的一个函数，即：

N＝r+t    (1)

公式(1)中N为广义交换路由器的有效路由容量，r为设备路由容量，t为域内接入网终端数量。因此，测试时只需测试广义交换路由器的设备路由容量即可计算出广义交换路由器的有效路由容量。

2、核心网路由振荡是指，核心网由于某种原因导致某个目的网络的路由在短期内反复撤销和发布，通过撤销路由时间和学习路由时间来衡量核心网路由振荡。

核心网路由振荡以每秒更新路由的数量来衡量，每秒更新路由的数量越大表明核心网路由震荡越严重。核心网路由震荡对广义交换路由器的转发能力有很大的影响。路由震荡的大小是由网络情况决定的，路由器对路由标识反复撤销和发布的响应速度越快，对数据包转发的影响越小。

3、核心网路由收敛时间是指，在已经收敛的核心网中，网络拓扑发生变化导致的核心网中的各广义交换路由器通过交换网络信息、计算最佳路径并更新路由表等行为来重新达到对网络状态或拓扑的一致认识，从前一个收敛状态到新的收敛状态所需的时间。

核心网路由收敛时间值的大小与广义交换路由器的硬件配置、所使用的路由协议以及路由表中存储的路由条目数量有关。路由收敛时间值越小，表明路由器对路由变化的响应越快，即，能够及时的按照路由变化更新路由器自身的路由表。

4、核心网路由学习速率是指，从广义交换路由器接收到一条路由变化的信息到构建这条路由并添加到路由表所消耗的时间，通常核心网拓扑或接入交换路由器本地映射表发生变化时会导致核心网路由变化。

核心网路由学习速率越高，则广义交换路由器通过更新后的路由转发丢失率就会越小。广义交换路由器的核心网路由学习速率是决定其转发性能的一个重要因素。

下面结合附图及实施例对本发明的发明内容作进一步的描述。

本发明一种一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，包括测试广义交换路由器有效路由容量，以及核心网路由振荡、核心网路由收敛时间、核心网路由学习速率几个性能指标中的一个或多个。

参见图1所示，为本发明一体化标识网络核心网中测试广义交换路由器有效路由容量、核心网路由震荡和核心网路由学习速率的拓扑图。

在一体化标识网络的核心网内，设有第一接入交换路由器11、第二接入交换路由器12、广义交换路由器13和测试仪表14，测试仪表14用于对广义交换路由器13进行路由性能测试，其中，广义交换路由器13包括第一端口和第二端口，其中，第一端口连接第一交换路由器11，第二端口连接第二接入交换路由器12；测试仪表14包括第一测试端口和第二测试端口，第一测试端口连接第一接入交换路由器11，第二测试端口连接第二接入交换路由器12。

使用测试仪表14的两个测试端口进行测试，两台接入交换路由器11、12的性能不会影响广义交换路由器有效路由容量测试结果，要求接入交换路由器11、12的地址池容纳的路由标识数量能够满足测试要求。

测试仪表14具备如下功能：

(1)在一个测试端口模拟大量接入标识，以满足模拟多个接入的主机的要求。

(2)构建认证数据包，为每个模拟的接入主机向标识认证服务器注册，以满足为模拟的接入标识分配到对应路由标识的映射关系的要求。

(3)将模拟的接入主机失效或删除，以使对应的核心网路由条目失效。

(4)生成、发送、接收、统计带有标签的测试数据包，以便接收统计时与其他无关数据包区分。

通过测试广义交换路由器的设备路由容量，即可计算得出广义交换路由器有效路由容量。

将第一接入交换路由器11和第二接入交换路由器12的地址池配置为用户空间和网络空间一一对应关系。依照广义交换路由器13的硬件配置等级，为其设定适当的地址池容量，作为向核心网注入路由的初始值。

测试广义交换路由器的设备路由容量的方法包括以下步骤：

S11：测试仪表14的第一测试端口和第二测试端口分别模拟多个具有不同接入标识的主机，第一测试端口模拟多个与第一接入交换路由器11的地址池容量相同的主机，第二测试端口模拟多个与第二接入交换路由器12的地址池容量相同的主机，第一接入交换路由器11与第二接入交换路由器12的地址池容量相同。

S12：测试仪表的第一测试端口和第二测试端口分别发送测试数据流，测试数据流分别经由接入交换路由器和广义交换路由器转发，到达测试仪表的对端端口。

每条测试数据流的源标识分别为测试仪表的第一测试端口和第二测试端口模拟的各主机的接入标识，目的标识分别为测试仪表对端测试端口模拟的全部主机的接入标识。例如，测试仪表的第一测试端口发送测试数据流，给第一接入交换路由器11，第一接入交换路由器11到标识映射服务器查询目的标识映射关系，映射后转发给广义交换路由器13，再转发给第二接入交换路由器12，第二接入交换路由器12解映射后转发给测试仪表的第二测试端口；测试仪表的第二测试端口发送测试数据流给第二接入交换路由器12，第二接入交换路由器12到标识映射服务器查询目的标识映射关系，映射后转发给广义交换路由器13，再转发给第一接入交换路由器11，第一接入交换路由器11解映射后转发给测试仪表的第一测试端口。

发送的测试数据流包长为128字节，发送速率为端口最小速率的10％，发送测试流的时间不小于60秒。

S13：监测测试仪表的两个测试端口，查看测试数据流是否有丢包，若未出现丢包，适当增加测试端口模拟的主机数量；若出现丢包，减少模拟的主机数量，在更改测试端口模拟的主机数量的同时，相应修改所连接的接入交换路由器的地址池容量。

在本实施例中，采用二分法减少用户空间的模拟的主机数量。

S14：继续执行步骤S11至S13，重复模拟接入标识、创建和发送测试数据流的步骤，并判断是否丢包，分别对测试端口模拟的主机数量进行调整，得到对端测试端口在不丢包的情况下，两个测试端口模拟的主机数量的最大值。

S15：广义交换路由器13能够成功学习路由并成功转发数据包时，测试仪表的第一测试端口和第二测试端口模拟的主机数量最大值之和即为广义交换路由器设备路由容量。

S16：根据广义交换路由器设备路由容量，计算得出广义交换路由器有效路由容量。

参考用户空间和网络空间的关系，根据公式N＝r+t可以计算得到广义交换路由器有效路由容量。

其中，N为广义交换路由器的有效路由容量，r为广义交换路由器设备路由容量，t为域内接入网终端数量。

t的值根据接入交换路由器的地址池的配置而定，是域内全部接入交换路由器支持终端数的总和。比如在测试广义交换路由器设备路由容量时，r＝t＝模拟的主机数量，则N＝2t。

继续参见图1所示，为本发明一体化标识网络核心网中测试核心网路由震荡的拓扑图。

测试核心网路由震荡过程中设置的测试仪表、设备及其连接关系与测试广义交换路由器设备路由容量相同，不再赘述。

测试核心网路由震荡的方法包括以下几个步骤：

S21：配置接入交换路由器地址池容量，地址池容量小于等于所述广义交换路由器设备路由容量，作为向核心网注入路由的初始值。

S22：测试仪表14的第一测试端口模拟多个不同接入标识主机，测试仪表的第二测试端口模拟一台主机。

S23：测试仪表14的第二测试端口向第二接入交换路由器12发送测试数据流，该测试数据流被转发给广义交换路由器13，广义交换路由器13转发给第一接入交换路由器11，最后到达测试仪表的第一测试端口。

测试数据流的包长为128字节，发送速率为端口最小速率的10％，发送测试数据流的时间为300秒。

S24：在第一接入交换路由器11上手工配置路由接口，反复撤销与发布路由条目，监测测试仪表14的第一测试端口接收的测试数据流的速率，测试仪表绘制的接收包速率-时间曲线，其中分别记录了撤销路由以及学习路由的起始时间和结束时间，通过分析，将不同的拐点对应的含义记录成学习或撤销路由的起始或结束时间。

在第一接入交换路由器11上手工配置撤销路由条目，在测试仪表14的第一测试端口上监测所接收的测试数据流量，测试仪表14的第一测试端口接收到的测试数据流量随着路由的撤销而减少，开始撤销路由的时间记做T1，当测试仪表14的第一测试端口监测到测试数据流量减少到0时，说明撤销路由完成，此时的时间为撤销路由的结束时间，记做T2。

在第一接入交换路由器11上手工配置发布路由条目，在测试仪表14的第一测试端口上监测所接收的测试数据流量，测试仪表14的第一测试端口接收到的测试数据流量随着路由的学习而增加，开始发布路由的时间记做T3，当测试仪表14的第一测试端口监测到测试数据流量与测试仪表14的第二测试端口发送的测试数据流量相等时，说明学习路由完成，此时的时间为学习路由的结束时间，记做T4。

S25：分别计算撤销路由的时间以及学习路由的时间。

T2-T1为撤销路由时间。

T4-T3为学习路由时间。

S26：根据撤销路由的时间以及学习路由的时间衡量核心网路由振荡，撤销路由的时间以及学习路由的时间越小，表明被测广义交换路由器的路由震荡测试性能越好。

参见图2所示，为本发明一体化标识网络核心网路由振荡的测试结果示意图，从测试仪表的第一测试端口得到形如图2所示的接收包速率与时间的关系图。

如图所示，T1到T2为撤销全部路由所用的时间；T3到T4为学习全部路由的时间；实线是实际接收到的包速率曲线，它通过广义交换路由器13对测试数据流的转发情况反映了其路由表的变化情况；虚线是理论路由变化曲线。

这两条曲线所包围的面积的重叠的部分越多，即，实际接收到的包速率曲线更趋近于理论路由变化曲线，也即，撤销路由的时间T2-T1以及学习路由的时间T4-T3越小，表明被测广义交换路由器13的路由震荡测试性能越好。

核心网路由震荡测试是测试广义交换路由器在应对路由条目频繁发布和撤销对正常的数据包带来的影响。反复的撤销与发布路由条目的，在测试仪表处应形成相应的曲线，通过对曲线的分析得到对于频繁变化的路由条目，是否会影响到广义交换路由器的正常工作。反映了广义交换路由器的在应对路由条目频繁发布和撤销这种情况时的性能。

参见图3所示，为本发明一体化标识网络核心网测试路由收敛时间的拓扑图。

在一体化标识网络的核心网内，设有第一接入交换路由器31、第二接入交换路由器32、第三接入交换路由器33、广义交换路由器34和测试仪表35，测试仪表35用于对广义交换路由器34进行路由性能测试，其中，广义交换路由器34包括第一端口、第二端口和第三端口，其中，第一端口连接第一交换路由器31，第二端口连接第二接入交换路由器32，第三端口连接第三接入交换路由器33；测试仪表35包括第一测试端口、第二测试端口和第三测试端口，第一测试端口连接第一接入交换路由器31，第二测试端口连接第二接入交换路由器32，第三测试端口连接第三接入交换路由器33。

使用测试仪表35的三个测试端口进行测试，三台接入交换路由器31、32、33的性能不会影响广义交换路由器34有效路由容量测试结果，要求接入交换路由器31、32、33的地址池容纳的路由标识数量能够满足测试要求。

测试仪表35具备的功能同图1网络中测试仪表14的功能，在此不再赘述。

将第一接入交换路由器31和第二接入交换路由器32的地址池配置为相同的网络空间。

根据第一接入交换路由器31和第二接入交换路由器32的本地映射表配置第三接入交换路由器33的目的映射表。

测试核心网路由收敛时间的方法包括以下步骤：

S31：配置接入交换路由器地址池容量，地址池容量小于等于所述广义交换路由器设备路由容量，作为向核心网注入路由的初始值。

S32：设置第一接入交换路由器31向核心网发布的路由的度量值优先于第二接入交换路由器32。

即，核心网中到第一接入交换路由器31的路由为最优路由，到第二接入交换路由器32的路由为次优路由。

S33：测试仪表的第一测试端口模拟一组具有不同接入标识的多个主机，测试仪表的第二测试端口模拟相同的一组具有不同接入标识的多个主机。即，第二测试端口模拟的多个主机的接入标识与第一测试端口模拟的多个主机的接入标识相同。

S34：测试仪表35的第三测试端口模拟一台主机。

S35：测试仪表35的第三测试端口向广义交换器34发送测试数据流，广义交换器34选择最优路由，转发给第一接入交换路由器31，最终到达测试仪表35的第一测试端口。

测试数据流的包长为128字节，发送速率为端口最小速率的10％，发送测试数据流的时间为180秒。

S36：监测测试仪表35的第三测试端口的发送速率和测试仪表35的第一测试端口的接收速率，当达到一致时即表明核心网路由已经处于收敛状态，此时配置第一接入交换路由器31的路由端口，撤销已经发布的路由，记录开始撤销路由的时间。

开始撤销路由的时间记做T1。

S37：监测测试仪表35的第一测试端口接收测试数据流的情况，记录完成撤销路由的时间。

当测试仪表35的第一测试端口的接收速率为0时，说明完成了路由撤销，完成撤销路由的时间记做T2。

由于最优路由被撤销，测试数据流将切换到次优路由，即，测试数据流经广义交换路由器34转发至第二接入交换路由器32，最终到达测试仪表35的第二测试端口。

S38：监测测试仪表35的第二测试端口接收测试数据流的情况，记录开始学习路由的时间以及结束学习路由的时间。

开始学习路由的时间是指，测试仪表35的第二测试端口开始接收到测试数据流的时间，记做T3。

结束学习路由的时间是指，当测试仪表35的第二测试端口与测试仪表35的第三测试端口的发送速率达到一致时，即表明核心网路由已经处于收敛状态，说明完成了路由学习，此时的时间记做T4。

S39：将第二接入交换路由器32结束学习路由的时间减去第一接入交换路由器31开始撤销路由的时间，得到路由收敛时间。

路由收敛时间为T4-T1。

在本发明中，测试核心网路由收敛时间还可以采用以下的方法：

利用图3的网络拓扑连接，配置第一接入交换路由器31的路由端口，撤销已经发布的路由，监测测试仪表35第三测试端口发送测试数据流的发包数以及测试仪表35第一、二测试端口接收测试数据流的包数，用发包数减去测试仪表35第一、二测试端口的收包数之和，得到收敛过程中总丢包数量，路由收敛时间即为，收敛过程中总丢包数量除以发包速率。

参见图4所示，为本发明一体化标识网络核心网路由收敛时间的测试结果示意图，从测试仪表35的第一及第二测试端口得到形如图4所示的接收包速率与时间的关系图。

如图所示，T1到T2为第一接入交换路由器31撤销路由映射所用的时间；T3到T4为广义交换路由器34从最优路由切换到次优路由的时间；测试仪表35的第一测试端口测得的接收包速率为通过最优路由的接收速率；测试仪表35的第二测试端口测得的接收包速率为通过次优路由的接收速率；T4-T1为路由收敛时间，即，从最优路由流量变化为次优路由流量所需的时间。路由收敛时间值越小，表明路由器对路由变化的响应越快，即，能够及时的按照路由变化更新路由器自身的路由表。

继续参见图1所示，为本发明一体化标识网络核心网中测试核心网路由学习速率的拓扑图。

测试核心网路由震荡过程中设置的测试仪表、设备及其连接关系与测试广义交换路由器设备路由容量相同，不再赘述。

将第一接入交换路由器11和第二接入交换路由器12的地址池配置为用户空间和网络空间一一对应关系。

测试核心网路由学习速率的方法包括以下步骤：

S41：配置接入交换路由器地址池容量，地址池容量小于等于所述广义交换路由器设备路由容量，作为向核心网注入路由的初始值。

S42：测试仪表14的第二测试端口模拟一台主机，测试仪表14的第一测试端口模拟与第一接入交换路由器11地址池容量相同数量的具有不同接入标识主机。

S43：测试仪表的第二测试端口向第二接入交换路由器12发送测试数据流，该测试数据流映射后经广义交换路由器13转发给第一接入交换路由器11，最后经解映射到达测试仪表的第一测试端口。

测试数据流的包长为128字节，发送速率为端口最小速率的10％，发送测试数据流的时间为120秒。

S44：当测试仪表14的第二测试端口发送的测试数据流速率稳定后，配置第一接入交换路由器11的路由端口向核心网发布路由，并记录发布路由的时间。

开始发布路由的时间记做T1。

S45：监测测试仪表第一测试端口的接收速率，当达到与测试仪表第二测试端口的发送速率一致时，记录此时的时间为完成路由学习的时间。

即表明路由条目已经完全学习到，此时的时间记做T2。

S46：将完成路由学习的时间减去开始学习路由的时间，得到路由学习时间，记做T2-T1。

S47：用测试仪表的第一测试端口模拟的主机数量除以路由学习时间，得到核心网路由学习速率。

参见图5所示，为本发明一体化标识网络核心网路由学习速率的测试结果示意图，从测试仪表35的第一测试端口得到形如图5所示的接收包速率与时间的关系图。

如图所示，T1到T2为被测广义交换路由器13进行路由学习所用的时间。核心网路由学习速率为：测试仪表的第一测试端口模拟的主机数量除以路由学习时间(T2-T1)。核心网路由学习速率越高，则广义交换路由器通过更新后的路由转发丢失率就会越小。广义交换路由器的核心网路由学习速率是决定其转发性能的一个重要因素。

本发明提供了一种一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，通过测试广义交换路由器有效路由容量、核心网路由振荡、核心网路由收敛时间、核心网路由学习速率四个性能指标，对一体化标识网络核心网路由性能进行衡量。核心网路由性能测试结果不仅能够衡量广义交换路由器的路由转发性能水平，作为区分等级的依据，还可以在实际部署中按照用户数量来选择适当性能级别的广义交换路由器，既能够很好的满足需求，又能节省部署的成本。

Claims (10)

1.一种一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，其特征在于，通过广义交换路由器有效路由容量衡量一体化标识网络核心网路由性能，广义交换路由器有效路由容量是广义交换路由器的设备路由容量与域内接入网终端数量之和，其中，广义交换路由器的设备路由容量是，当域内接入交换路由器的地址池配置为用户空间和网络空间一一对应时，广义交换路由器的路由表中所能容纳并且能够转发的最大路由信息条目数量；域内接入网终端数量是，当达到最大设备路由容量时域内接入网中的终端数量。

2.根据权利要求1所述的一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，其特征在于，还包括通过核心网路由振荡衡量一体化标识网络核心网路由性能。

3.根据权利要求1或2所述的一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，其特征在于，还包括通过核心网路由收敛时间衡量一体化标识网络核心网路由性能。

4.根据权利要求1或2所述的一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，其特征在于，还包括通过核心网路由学习速率衡量一体化标识网络核心网路由性能，核心网路由学习速率是指，从广义交换路由器接收到一条路由变化的信息到构建这条路由并添加到路由表所消耗的时间。

5.根据权利要求3所述的一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，其特征在于，还包括通过核心网路由学习速率衡量一体化标识网络核心网路由性能，核心网路由学习速率是指，广义交换路由器接收到一条有路由变化的信息到构建这条路由并添加到路由表所消耗的时间。

6.根据权利要求1所述的一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，被测广义交换路由器分别通过第一接入交换路由器和第二接入交换路由器与测试仪表的第一测试端口和第二测试端口连接，第一接入交换路由器与第二接入交换路由器的地址池容量相同，其特征在于，测试广义交换路由器有效路由容量的方法包括以下步骤：

测试仪表的第一测试端口和第二测试端口分别模拟数量等于第一和第二接入交换路由器的地址池容量的具有不同接入标识的主机；

测试仪表的第一测试端口发送测试数据流，经由第一和第二接入交换路由器和广义交换路由器转发，到达测试仪表的对端端口；

监测测试仪表的对端测试端口是否有丢包，调整第一测试端口模拟的主机数量，得到对端测试端口在不丢包的情况下，第一测试端口模拟的主机数量的最大值，同时相应修改所连接的接入交换路由器的地址池容量；

测试仪表的第二测试端口发送测试数据流，经由第二和第一接入交换路由器和广义交换路由器转发，到达测试仪表的对端测试端口；

监测测试仪表的对端测试端口是否有丢包，调整第二测试端口模拟的主机数量，得到对端测试端口在不丢包的情况下，第二测试端口模拟的主机数量的最大值，同时相应修改所连接的接入交换路由器的地址池容量；

计算测试仪表的第一测试端口和第二测试端口模拟的主机数量最大值之和，得到广义交换路由器设备路由容量；

根据广义交换路由器设备路由容量，计算得出广义交换路由器有效路由容量。

7.根据权利要求2所述的一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，被测广义交换路由器分别通过第一接入交换路由器和第二接入交换路由器与测试仪表的第一测试端口和第二测试端口连接，其特征在于，测试核心网路由振荡包括以下步骤：

配置第一和第二接入交换路由器地址池容量小于等于所述广义交换路由器设备路由容量；

测试仪表的第一测试端口模拟多个不同接入标识主机，测试仪表的第二测试端口模拟一台主机；

测试仪表的第二测试端口向第二接入交换路由器发送测试数据流，经广义交换路由器转发给第一接入交换路由器，到达测试仪表的第一测试端口；

在第一接入交换路由器上反复撤销与发布路由条目，测试仪表绘制的接收包速率-时间曲线，所述曲线分别记录撤销路由的起始时间和结束时间以及学习路由的起始时间和结束时间；

分别用撤销路由的结束时间减去起始时间，以及学习路由的结束时间减去起始时间，得到撤销路由的时间以及学习路由的时间；

根据撤销路由的时间以及学习路由的时间衡量核心网路由振荡，撤销路由的时间以及学习路由的时间越小，表明被测广义交换路由器的路由震荡测试性能越好。

8.根据权利要求3所述的一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，被测广义交换路由器分别通过第一接入交换路由器、第二接入交换路由器和第三接入交换路由器与测试仪表的第一测试端口、第二测试端口和第三测试端口连接，其特征在于，测试核心网路由收敛时间的方法包括以下步骤：

配置第一和第二接入交换路由器地址池容量小于等于所述广义交换路由器设备路由容量；

设置第一接入交换路由器向核心网发布的路由的度量值优先于第二接入交换路由器；

测试仪表的第一测试端口模拟一组具有不同接入标识的多个主机，测试仪表的第二测试端口模拟相同的一组具有不同接入标识的多个主机；

测试仪表的第三测试端口模拟一台主机；

测试仪表的第三测试端口通过第三接入交换路由器向广义交换器发送测试数据流，广义交换器选择最优路由，转发给第一接入交换路由器，到达测试仪表的第一测试端口；

当核心网路由处于收敛状态时，撤销第一接入交换路由器已经发布的路由，记录开始撤销路由的时间；

监测测试仪表的第一测试端口接收测试数据流的接收速率，记录完成撤销路由的时间；

监测测试仪表的第二测试端口接收测试数据流的接收速率，记录开始学习路由的时间以及结束学习路由的时间；

将结束学习路由的时间减去开始撤销路由的时间，得到路由收敛时间。

9.根据权利要求3所述的一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，被测广义交换路由器分别通过第一接入交换路由器、第二接入交换路由器和第三接入交换路由器与测试仪表的第一测试端口、第二测试端口和第三测试端口连接，其特征在于，测试核心网路由收敛时间的方法包括以下步骤：

配置第一和第二接入交换路由器地址池容量小于等于所述广义交换路由器设备路由容量；

设置第一接入交换路由器向核心网发布的路由的度量值优先于第二接入交换路由器；

测试仪表的第一测试端口和第二测试端口模拟相同的具有不同接入标识的多个主机；

测试仪表的第三测试端口模拟一台主机；

测试仪表的第三测试端口通过第三接入交换路由器向广义交换器发送测试数据流，广义交换器选择最优路由，转发给第一接入交换路由器，到达测试仪表的第一测试端口，记录第三测试端口发送测试流的发包数及发包速率；

撤销第一接入交换路由器已经发布的路由；

记录测试仪表的第一测试端口接收测试数据流的接收包数；

记录测试仪表的第二测试端口接收测试数据流的接收包数；

用发包数减去测试仪表第一、二测试端口的收包数之和，得到收敛过程中总丢包数量；

用总丢包数量除以发包速率，得到路由收敛时间。

10.根据权利要求4所述的一体化标识网络核心网路由性能的测试方法，被测广义交换路由器分别通过第一接入交换路由器和第二接入交换路由器与测试仪表的第一测试端口和第二测试端口连接，其特征在于，测试核心网路由学习速率的方法包括以下步骤：

配置第一和第二接入交换路由器地址池容量小于等于所述广义交换路由器设备路由容量；

测试仪表的第二测试端口模拟一台主机，测试仪表的第一测试端口模拟与第一接入交换路由器地址池容量相同的具有不同接入标识主机；

测试仪表的第二测试端口向第二接入交换路由器发送测试数据流，经给广义交换路由器转发给第一接入交换路由器，经解映射到达测试仪表的第一测试端口；

当测试仪表的第二测试端口发送的测试数据流速率稳定后，配置第一接入交换路由器的路由端口向核心网发布路由，并记录发布路由的时间；

监测测试仪表第一测试端口的接收速率，当接收速率与发送速率一致的时间为完成路由学习的时间；

将完成路由学习的时间减去开始学习路由的时间，得到路由学习时间；

用测试仪表的第一测试端口模拟的主机数量除以路由学习时间，得到核心网路由学习速率。

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