CN102684946B - 用于信息集成系统的双网卡切换性能测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于信息集成系统的双网卡切换性能测试方法，首先将受试设备与网络测试仪器连接到信息集成系统网络交换机；其次登陆网络交换机，运行网络测试仪器进行ARP报文发送与报文捕获，对交换机相应端口进行打开/关闭交替操作；最后对捕获到的数据报文进行处理，得到切换时间。该方法避免了传统利用人工插拔网络连接电缆方法的缺陷，提高了工作效率、降低了设备故障率、缩短了试验周期、减少了人力物力；从技术上看，其原理简洁明了，过程控制非常简单，能很好地保证双网卡切换试验的工作质量。
Description
技术领域
本发明属于局域网通信应用领域，具体涉及一种用于双网卡切换功能及性能试验方法，它适用于采用双冗余以太网结构、双网卡设计的系统下的双网卡切换试验。
背景技术
随着高新技术的发展，为了提高系统的可靠性，为了保证全系统在局部故障或受损时不至于瘫痪失效，信息集成系统广泛采用了分布式双冗余以太网结构，并且对单个网络设备也进行了双冗余网卡设计。如图1所示，交换机A和交换机B互联，且同时工作并互为冗余。各节点采用双卡a、b分别与交换机A和交换机B互连，两网卡配置成同一个IP地址。在同一时刻，只有一个网卡处于运行状态，另一个网卡处于后备状态。双冗余通道切换功能在双网卡设备驱动程序中实现，对网络层及以上各层，双冗余通道切换是完全透明的。
为了确保受试系统（设备）双网卡切换功能正常、性能满足要求，需要进行受试系统（设备）的双网卡自动切换功能试验，测出受试系统（设备）的双网卡自动切换时间。
传统的双网卡切换试验方法为插拔网线方式。试验时，受试系统（设备）与测试设备正确连接至同一交换机且同时运行专用配试软件，在试验过程中，手动交替插拔受试系统（设备）与以太网网络交换机连接的两根网络电缆。
这种方法存在很多弊端，首先，切换时间受人为因素影响。不同的试验人员进行双网线交替插拔时，导致的试验结果各不相同，甚至结果会相差悬殊，这也就是所谓插拔手法因素；其次对于硬件设备而言，网线的插拔由于是在系统加电运行过程中进行，带电插拔端口容易引起一些硬件故障，如导致网卡故障。同时，试验一般要反复进行多次，这对接插件是一种考验，接插件随着插拔次数的增加，必然会导致其接触性能下降；再次，受地点因素影响，试验人员必须扛着测试设备到待测系统（设备）所在的位置，将测试设备连接到待测（系统）设备所在的交换机才能进行试验，这种额外的工作量耗费了试验人员大量时间与精力；最后，这种试验方法最少需要2个人员一起配合进行，试验人员工作量大、工作强度高，为了测试一台设备的双网切换功能与性能，需进行的步骤为：找到设备舱室—在诸多电缆中查找设备连接的网络电缆—拔掉待插拔网线周围其他电缆—连接测试仪器—交替插拔电缆进行多次测试—对测试数据统计。按照此步骤，测试一个设备平均下来最少需要30分钟，对于一些信息集成度比较大的系统，如舰艇作战系统等，整个双网卡切换试验一般需要持续2个月左右的时间，最少需要2个人配合，每天全工作时段进行。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种用于信息集成系统的双网卡切换性能测试方法，该方法无须破坏硬件链路，可提高数据的可靠性，消除由于插拔手法而导致的人为因素影响，具备快速、便捷、高效的特点，是一种可单人完成的自主性试验方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
用于信息集成系统的双网卡切换性能测试方法，其特征在于主要分三步进行：首先将待测设备、网络测试仪器和信息集成系统网络交换机连接到信息集成系统以太网，运行网络测试仪器进行报文发送与报文捕获；其次运行交换机管理软件，利用交换机管理软件进行数据交换机端口操作打开/关闭交替操作；最后对捕获到的报文进行处理，得到切换时间。
按上述技术方案，上述方法具体包括如下步骤：
（1）将待测设备与网络测试仪连接在信息集成系统网络交换机上，设备与测试仪均工作正常；
（2）开始运行网络测试仪，以10ms或20ms的间隔向待测设备发送ARP request或者ICMP echo request报文，同时开启报文捕获功能，捕获所有网络测试仪发送的ARP request或者ICMP echo request报文及待测设备发送的ARP reply报文或ICMP echo reply报文；
（3）登陆交换机，对待测设备两个端口轮流进行控制：对连接到A交换机的对应端口进行先关闭后打开操作，接着对连接到B交换机的对应端口进行先关闭后打开操作；然后交替对连接到A交换机与B交换机的对应端口进行打开/关闭操作：对连接到A交换机的对应端口执行先关闭后打开操作，再对连接到B交换机的对应端口执行先关闭后打开操作……，根据实际需求反复执行此过程；
（4）停止报文捕获，对捕获结果进行分析，双网卡切换时间T=T2-T1；其中：T1为发出ARP request或ICMP echo request报文而未接收到ARP reply报文或ICMP echo reply报文的时刻，T2为紧接T1之后收到ARP reply报文或ICMP echo reply报文的时刻。
按上述技术方案，步骤（3）中交替对连接到A交换机与B交换机的对应端口进行打开/关闭操作的具体步骤为：
a）假定1.1.1.3为A交换机的IP地址，开启第一个控制台程序，输入telnet 1.1.1.3登陆A交换机，根据提示输入登陆密码；
b）假定1.1.1.4为B交换机的IP地址，另开启第二个控制台程序，输入telnet 1.1.1.4登陆B交换机，根据提示输入登陆密码；
以下步骤对A、B交换机均相同：
c）运行system-view进入系统视图命令；
d）运行display brief interface命令来显示端口概要信息，包括端口简单名称、连接状态、协议连接状态、协议类型、主IP地址，在端口概要信息中查找到待测设备连接到A或B交换机的对应端口类型interface-type、及端口编号interface-number，确保该端口处于UP状态；
e）运行interface interface-type interface-number命令，进入待测设备连接到A或B交换机的对应端口；
f）在所述的第一个控制台程序中，
执行shutdown命令，关闭连接到A交换机的对应端口；
过约5秒钟后，执行undo shutdown命令，打开连接到A交换机的对应端口；
g）切换到第二个控制台程序中，
执行shutdown命令，关闭连接到B交换机的对应端口；
过约5秒钟后，执行undo shutdown命令，打开该连接到B交换机的对应端口；
反复进行f）、g）步骤，根据实际需求确定反复次数。
初步试验结果表明，使用该新方法完成单个设备双网卡切换试验仅需6分钟左右，较传统方法缩短了5倍；该方法完全不依赖其他条件，也无需各种后勤保障的支持，由于其原理简单明了，过程控制非常简单，能更好地保证信息系统双网卡切换试验的工作质量。既能够充分保证信息系统双网切换试验数据的准确度，又有完全的自主性，完全能够保证试验周期，达到经济效益的最佳。
本方法的试验原理与传统方法原理一致，即人为制造一种网络故障环境，在这种交替的故障环境中测试设备的双网卡切换功能及性能，不同的是传统双网卡切换方法是通过破坏硬件链路达到这种目的，我们称之为硬切换方法，新方法通过对数据交换机端口的操作达到这种目的，我们称之为软切换方法。
本发明方法的优点在于：
（1）提高数据的可靠性，消除由于插拔手法而导致的人为因素影响；
（2）避免重复插拔动作对设备及接插件的损坏；
（3）减轻试验人员的工作量与工作强度，仅需一名试验人员在交换机端便能完成所有试验，极大地提高了工作效率。
附图说明
以下结合附图和各实施例对本发明作进一步说明。
图1为现有技术中双网卡与交换机连接示意图；
图2为本发明方法所涉及的设备连接示意图；
图3为本发明方法所涉及的交换机管理软件操作界面示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步详细的说明。
本发明用于信息集成系统的双网卡切换性能测试方法分三步来实施：如图2所示，首先将待测设备、网络测试仪器和信息集成系统网络交换机连接到信息集成系统以太网，运行网络测试仪器进行报文发送与报文捕获；其次运行交换机管理软件，利用交换机管理软件进行数据交换机端口操作打开/关闭交替操作；最后对捕获到的报文进行处理，得到切换时间。具体如下：
（1）将待测设备、以太网协议分析仪连接在信息集成系统网络上。连接完成后，待测设备、以太网协议分析仪开机。
（2）开始运行以太网协议分析仪，以10ms或20ms的间隔向待测设备发送ARP request或者ICMP echo request报文，同时开启报文捕获功能，捕获所有网络测试仪发送的ARP request或者ICMP echo request报文及待测设备发送的ARP reply报文或ICMP echo reply报文；
（3）登陆信息集成系统A、B网络交换机（以H3C交换机为例），详细操作步骤如下：
a）假定1.1.1.3为A交换机的IP地址，开启一个MSDOS窗口（如图3所示）（在其他实施例中，如Linux、Unix、Solaris操作系统下则为打开一个终端窗口），输入telnet 1.1.1.3登陆A交换机，根据提示输入登陆密码，此MSDOS窗口假定为窗口1；
b）假定1.1.1.4为B交换机的IP地址，另开启一个MSDOS窗口（如图3所示）（在其他实施例中，如Linux、Unix、Solaris操作系统下则为打开一个终端窗口），输入telnet 1.1.1.4登陆B交换机，根据提示输入登陆密码，此MSDOS窗口假定为窗口2；
以下对A、B交换机运行步骤均相同：
c）运行system-view进入系统视图命令；
d）运行display brief interface命令来显示端口概要信息，包括端口简单名称、连接状态、协议连接状态、协议类型、主IP地址，在端口概要信息中查找到待测设备连接到A（B）换机的端口类型interface-type及端口编号interface-number，确保该端口处于UP状态；
e）运行interface interface-type interface-number命令进入待测设备连接到A（B）换机的端口；
f）在窗口1中
执行shutdown命令，关闭连接到A交换机的端口；
过约5秒钟后，执行undo shutdown命令，打开连接到A交换机的端口；
g）切换到窗口2中；
执行shutdown命令，关闭连接到B交换机的端口；
过约5秒钟后，执行undo shutdown命令，打开该连接到B交换机的端口；
反复执行步骤f）、g），根据实际需求确定反复次数。
（6）停止报文捕获，对捕获结果进行分析，双网卡切换时间T=T2-T1；其中：T1为发出ARP request或ICMP echo request报文而未接收到ARP reply报文或ICMP echo reply报文的时刻，T2为紧接T1之后收到ARP reply报文或ICMP echo reply报文的时刻。。
至此，完成了单个设备的双网切换试验，按照这个过程，一般最多为6分钟左右，较传统方法缩短了5倍；该方法完全不依赖其他条件，也无需各种后勤保障的支持，由于其原理简单明了，过程控制非常简单，能更好地保证信息系统双网卡切换试验的工作质量。既能够充分保证信息系统双网切换试验数据的准确度，又有完全的自主性，完全能够保证试验周期，达到经济效益的最佳。
本方法的试验原理与传统方法原理一致，即人为制造一种网络故障环境，在这种交替的故障环境中测试设备的双网卡切换功能及性能，不同的是传统双网卡切换方法是通过破坏硬件链路达到这种目的，我们称之为硬切换方法，新方法通过对数据交换机端口的操作达到这种目的，我们称之为软切换方法。
本发明方法的优点在于：
（1）提高数据的可靠性，消除由于插拔手法而导致的人为因素影响；
（2）避免重复插拔动作对设备及接插件的损坏；
（3）减轻试验人员的工作量与工作强度，仅需一名试验人员在交换机端便能完成所有试验，极大地提高了工作效率。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，如对工艺参数或装置做出的变动和改良仍属本发明的保护范围。
Claims (2)
1.用于信息集成系统的双网卡切换性能测试方法，其特征在于主要分三步进行：首先将待测设备、网络测试仪器和信息集成系统网络交换机连接到信息集成系统以太网，运行网络测试仪器进行报文发送与报文捕获；其次运行交换机管理软件，利用交换机管理软件进行数据交换机端口操作打开/关闭交替操作；最后对捕获到的报文进行处理，得到切换时间；
利用交换机管理软件进行数据交换机端口操作打开/关闭交替操作的具体步骤为：a)假定1.1.1.3为A交换机的IP地址，开启第一个控制台程序，输入telnet1.1.1.3登陆A交换机，根据提示输入登陆密码；
b)假定1.1.1.4为B交换机的IP地址，另开启第二个控制台程序，输入telnet1.1.1.4登陆B交换机，根据提示输入登陆密码；
以下步骤对A、B交换机均相同：
c)运行system-view进入系统视图命令；
d)运行display brief interface命令来显示端口概要信息，包括端口简单名称、连接状态、协议连接状态、协议类型、主IP地址，在端口概要信息中查找到待测设备连接到A或B交换机的对应端口类型interface-type、及端口编号interface-number，确保该端口处于UP状态；
e)运行interface interface-type interface-number命令，进入待测设备连接到A或B交换机的对应端口；
f)在所述的第一个控制台程序中，
执行shutdown命令，关闭连接到A交换机的对应端口；
过约5秒钟后，执行undo shutdown命令，打开连接到A交换机的对应端口；
g)切换到第二个控制台程序中，
执行shutdown命令，关闭连接到B交换机的对应端口；
过约5秒钟后，执行undo shutdown命令，打开该连接到B交换机的对应端口；
反复进行f)、g)步骤，根据实际需求确定反复次数。
2.根据权利要求1所述的用于信息集成系统的双网卡切换性能测试方法，其特征在于：上述用于信息集成系统的双网卡切换性能测试方法具体包括如下步骤：
(1)将待测设备与网络测试仪连接在信息集成系统网络交换机上，设备与测试仪均工作正常；
(2)开始运行网络测试仪，以10ms或20ms的间隔向待测设备发送ARP request或者ICMP echo request报文，同时开启报文捕获功能，捕获所有网络测试仪发送的ARP request或者ICMP echo request报文及待测设备发送的ARP reply报文或ICMP echo reply报文；
(3)登陆交换机，对待测设备两个端口轮流进行控制：对连接到A交换机的对应端口进行先关闭后打开操作，接着对连接到B交换机的对应端口进行先关闭后打开操作；然后交替对连接到A交换机与B交换机的对应端口进行打开/关闭操作：对连接到A交换机的对应端口执行先关闭后打开操作，再对连接到B交换机的对应端口执行先关闭后打开操作……，根据实际需求反复执行此过程；
(4)停止报文捕获，对捕获结果进行分析，双网卡切换时间T＝T2-T1；其中：T1为发出ARP request或ICMP echo request报文而未接收到ARP reply报文或ICMP echo reply报文的时刻，T2为紧接T1之后收到ARP reply报文或ICMP echo reply报文的时刻。
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