CN103346930B - 网络性能测试仪的测试流生成方法和组件 - Google Patents

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Abstract

一种网络性能测试仪的测试流生成方法和实现该方法的组件，所述组件包括源部件1和扩展部件2，扩展部件2连接源部件1；源部件1由软件构成，产生简化数据流；扩展部件2能够从简化数据流中提取数据指令，根据数据指令包含的时间标记（时间戳）和数据包长度等信息完成把所述的简化数据流经扩展转化为测试流。本发明的优势在于测试数据流的产生先是简化数据流，简化数据流速率要比发送到被测实体的测试数据流速率低得多，使得测试数据流的产生实现起来容易，可以用软件产生简化数据流，再用硬件对其进行扩展，从而克服了现有网络性能测试仪的测试流生成方法速率与灵活性不能兼得问题。

Description

网络性能测试仪的测试流生成方法和组件
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种网络通信性能测试仪的测试流生成方法。
背景技术
性能测试是网络设备生产和网络建设和维护过程中的重要环节，测试流就是直接提供给网络性能测试用的数据流，测试流生成是网络性能测试中的必需与关键环节之一。随着互联网用户的剧增及对网络带宽需求的不断增大，网络互联设备的转发速率也越来越大，对高速网络及其互联设备的性能测试也迫切需要，由于网络的多样性、复杂性和异构性，导致网络的数据流量也很复杂，显现出一定的自相似性。软件实现生成和发送测试流速率太慢，无法满足高速网络性能测试的需要；用硬件方法生成测试流灵活性差，难以完全模拟上层应用，难以体现自相似性，因此，不能完全满足网络性能测试要求。
RFC2544协议是RFC组织提出的用于评测含数据通信功能的设备或网络设备的国际标准。主要是对RFC1242中定义的性能评测参数的具体测试方法、结果的提交形式作了较详细的规定。RFC2544也被实际应用于评测整个含数据通信功能的网络或系统。RFC2544中规定了许多测试不同网络设备的参数，其中4个最为重要的参数为吞吐率(Throughput)、丢包率(Lost Rate)、时延(Latency)和背对背(Back-to-Back)。RFC2544协议十多年前就已经公布，对所提出的参数的测试采用了性质比较简单的测试流，可以用现有的测试流生成方法和组件来完成测试，随着数据通信设备（包括网络设备）、数据通信传输系统、数据通信网络（包括计算机网络、互联网）的技术发展，采用性质简单的测试流不能完全满足对性能的考核要求。例如，对于无源光网络（Passive Optical Network） 的性能考核，比较好的考核方法是采用这样的测试手段：在设置数据流(traffic)的性质是长相关（Long RangeDependence）和短相关（Short Range Dependence）的不同状态下，测试仪发送并接收数据流，测试吞吐率、丢包率、时延和抖动等参数。这样的测试手段能够更好的反映具有数据通信功能的设备、传输系统以及网络的服务质量，现有的产生测试数据流的方法一般用硬件（包括用现场可编程门阵列FPGA）来产生，软件只是作为辅助控制，缺乏灵活性，是难以胜任这样的测试手段，或者成本很高；用软件代替硬件直接产生测试数据流的功能，虽然具有灵活性但数据流的速率受到限制。
申请号为200510011710.5的发明专利提供一种高速（10G）网络性能测试仪流量（测试流）生成与发送电路组件，通过CPU接口电路把流序列、流固定配置及可变配置信息写入流生成与发送电路，再从外部SRAM接口电路取得IP包头信息，形成流数据；还从CPU接口电路把旁路数据信息送入旁路数据转发电路，形成旁路数据，上述流数据和旁路数据经缓存后送入多路选择电路，再从高速串并转换电路中输出差分数据。该组件由FPGA实现，高速串并转换电路采用成型产品。就其方法概括来说，本质上还是只能用硬件方法生成测试流。只是通过软件完成测试流生成与发送电路组件的配置，利用现场可编程门阵列（FPGA）一定程度上提高硬件设计的灵活性和易升级性，
发明内容
为了从本质上克服现有网络性能测试仪的测试生成方法速率与灵活性不能兼得问题，即软件实现生成和发送测试流速率太慢，无法满足高速网络性能测试的需要，用硬件方法生成测试流灵活性差，难以完全模拟上层应用，难以体现自相似性，因而不能完全满足网络性能测试要求的问题，本发明提供一种网络性能测试仪的测试流生成方法：
一种网络性能测试仪的测试流生成方法，所述方法包括如下步骤：
A.产生测试用的简化数据流；优选地，用软件产生测试用的简化数据流；
B.所述的简化数据流经扩展转化为测试流；优选地，所述的简化数据流先存储，再转化为测试流；
所述的简化数据流的速率应小于测试用的输入到被测实体的数据流的速率的三分之一；优选地，所述的简化数据流包含测试流的全部信息，即仅仅根据简化数据流所提供的信息就能够确定提供给网络性能测试用的数据流；优选地，所述的简化数据流包含数据指令和操作指令，数据指令指示每个数据包发送时间标记（时间戳）和数据包长度信息，操作指令指示出的信息包括对关联单元、部件或设备的操作和控制信息。
本发明还提供一种网络性能测试仪的测试流生成组件：
一种网络性能测试仪的测试流生成组件，所述组件包括源部件和扩展部件，源部件与扩展部件连接；
所述的源部件产生测试用的简化数据流；优选地，用软件产生测试用的简化数据流；
所述的扩展部件把简化数据流转化为测试流；优选地，所述的扩展部件具有简化数据流存储功能。
与现有的网络性能测试仪的测试流生成方法和组件相比，本发明的优势在于测试数据流的产生先是简化数据流，简化数据流速率要比发送到被测实体的测试数据流速率低得多，使得测试数据流的产生实现起来容易，可以用软件产生简化数据流，再用硬件对其进行扩展，从而克服了现有网络性能测试仪的测试流生成方法的速率与灵活性不能兼得问题；而且，当扩展部件具有简化数据流存储功能时，一方面可以缓存简化数据流，另一方面可以重复发生部分测试流，进一步降低对简化数据流的发送平均速率和突发速率的要求，使得源部件更易实现，这里的发送平均速率和突发速率指的是源部件发送简化数据流的平均速率和突发速率，而不是测试流的平均速率和突发速率；突发速率指的是数据流最高速率，平均速率指的是数据流的速率在一段时间内的平均值。
附图说明
图1为本发明网络性能测试仪的测试流生成方法的基本流程框图；
图2为实施例一的流程框图，是本发明的网络性能测试仪的测试流生成方法一个实施例；
图3为实施例二的原理框图，是本发明的网络性能测试仪的测试流生成组件一个实施例；
图4为实施例三的结构框图，是所述的简化数据流的一个实施例。
具体实施方式
实施例一：如图2，一种网络性能测试仪的测试流生成方法，所述方法包括如下步骤：
A.产生测试用的简化数据流；简化数据流包含一连串数据指令，数据指令包含数据流标号、数据包发送时间标记（时间戳）、数据包长度信息；
B.存储简化数据流的数据指令；
C.根据数据指令包含的数据流标号、数据包发送时间标记（时间戳）、数据包长度等信息完成把所述的简化数据流经扩展转化为测试流。
实施例二：如图3，一种网络性能测试仪的测试流生成组件，所述组件包括源部件1和扩展部件2，扩展部件2连接源部件1；源部件1由软件构成，产生简化数据流；简化数据流包含一连串数据指令和控制指令，数据指令包含数据包发送时间标记（时间戳）和数据包长度信息；扩展部件2能够从简化数据流中提取简化数据流的数据指令，根据数据指令包含的时间标记（时间戳）和数据包长度等信息，在控制指令的辅助下，完成把所述的简化数据流经扩展转化为测试流。
实施例三：图4所示是所述的简化数据流的一个实施例，简化数据流包含N条数据指令和M条操作指令，M和N都是正整数；数据指令指示出的信息包括每个数据包的编号、发送时间标记（时间戳）和数据包长度，操作指令指示出的信息包括对关联单元、部件或设备的操作和控制信息；数据指令和操作指令的顺序安排和间插是根据具体数据流的要求而定。

Claims (4)

1.一种网络性能测试仪的测试流生成方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：
A.用软件产生简化数据流；
B.所述的简化数据流经硬件扩展转化为测试流, 即从简化数据流中提取简化数据流的数据指令，根据数据指令包含的时间标记和数据包长度信息，在控制指令的辅助下，完成把所述的简化数据流经扩展转化为测试流；
所述的简化数据流的速率应小于测试用的输入到被测实体的数据流的速率的三分之一，所述的简化数据流包含测试流的全部信息，即仅仅根据简化数据流所提供的信息就能够确定提供给网络性能测试用的数据流；所述的简化数据流包含数据指令和操作指令，数据指令指示每个数据包发送时间标记和数据包长度信息，操作指令指示出的信息包括对关联单元、部件或设备的操作和控制信息。
2.根据权利要求1所述的网络性能测试仪的测试流生成方法，其特征在于，在步骤B中，所述的简化数据流先存储，再转化为测试流。
3.一种网络性能测试仪的测试流生成组件，其特征在于，所述的组件包括源部件和扩展部件，源部件与扩展部件连接，源部件用软件实现，扩展部件由硬件实现；
所述的源部件产生简化数据流，所述的简化数据流的速率应小于测试用的输入到被测实体的数据流的速率的三分之一，所述的简化数据流包含测试流的全部信息，即仅仅根据简化数据流所提供的信息就能够确定提供给网络性能测试用的数据流；所述的简化数据流包含数据指令和操作指令，数据指令指示每个数据包发送时间标记和数据包长度信息，操作指令指示出的信息包括对关联单元、部件或设备的操作和控制信息；
所述的扩展部件把所述的简化数据流转化为测试流, 即从简化数据流中提取简化数据流的数据指令，根据数据指令包含的时间标记和数据包长度信息，在控制指令的辅助下，完成把所述的简化数据流经扩展转化为测试流。
4.根据权利要求3所述的网络性能测试仪的测试流生成组件，其特征在于，所述的扩展部件功能包含对简化数据流的存储。
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