CN106792828B - 一种户外无线ap设备间速度测试方法及工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种户外无线AP设备间速度测试方法及工具，属于无线产品测试领域。本发明测试方法包括如下步骤：无线设备AP1通过配置页面配置无线设备AP2参数信息、测试时间和测试方向，然后请求开启速度测试；数据发送方的内核UDP发包模块构造并发送UDP报文，同时，通知数据接收方记录无线接口的当前接收数据；测试时间到，数据发送方关闭发送UDP报文；通过web页面发送测试结果获取请求，获取测试结果。本发明还提供了一种实现上述测试方法的测试工具。本发明的有益效果为：测试非常方便，结果稳定可靠；采用内核直接发送UDP报文，数据包不需要经过协议栈的处理，减少CPU的占用。

Description

一种户外无线AP设备间速度测试方法及工具

技术领域

本发明涉及无线产品测试领域，尤其涉及一种户外无线AP设备间速度测试方法，还涉及一种实现上述方法的测试工具。

背景技术

户外AP(Access Point，无线接入点)产品两台设备间距离较远，且安装位置一般较高，不方便采用PC端的chariot流量测试工具进行测试。

此外，现在网络上也存在各种的Linux测速工具且可以集成到AP产品中，像iperf、netperf等工具，但都是运行在产品应用层，数据包的发送和接收都需要经过协议栈处理，极耗费CPU，导致测试流量在达到某个临界值时，流量就再也不能提高了，不能满足高速率和高吞吐量产品的测试要求。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明提供一种户外无线AP设备间速度测试方法，还提供了一种实现上述方法的测试工具。

本发明用于测试无线设备AP1和无线设备AP2之间的速度，其中，PC设备与无线设备AP1无线连接，本发明户外无线AP设备间速度测试方法包括如下步骤：

S1：无线设备AP1通过配置页面配置无线设备AP2参数信息、测试时间和测试方向，然后请求开启速度测试；

S2：数据发送方的内核UDP发包模块构造并发送UDP报文，同时，通知数据接收方记录无线接口的当前接收数据；

S3：测试时间到，数据发送方关闭发送UDP报文；

S4：通过web页面发送测试结果获取请求，获取测试结果。

本发明作进一步改进，在步骤S1中，所述无线设备AP2参数信息包括IP、web端口号、对端web管理界面用户名、对端web管理界面密码，所述测试方向包括发送或接收。

本发明作进一步改进，在步骤S2中，内核UDP发包模块的处理方法包括如下步骤：

S21：为UDP报文数据包的内容定义结构指针；

S22：创建应用层访问内核的文件，用于开启或关闭UDP报文发送，并将对端无线设备AP2的IP地址传入内核；

S23：判断是否创建成功，如果是，对文件读写初始化，如果否，结束；

S24：等待应用层对文件的操作；

S25：检测到应用层的设置，如果是开启UDP报文发送，则对结构指针进行封装处理，创建内核线程，用于循环发送UDP报文，如果是关闭UDP报文发送，那么结束UDP报文的发送；

S26：结束。

本发明作进一步改进，在步骤S21中，UDP数据包的内容定义了一个全局sk_buff结构指针，变量名为s_skb_packet；在步骤S22中，应用层访问内核文件为/proc/sptest/enable和/proc/sptest/dstip文件。

本发明作进一步改进，在步骤S22中，开启或关闭报文发送的处理为：启动封装处理线程，根据应用层传入的值，对全局变量s_skb_packet进行封装，设置为开启，为s_skb_packet分配内存，并填充相应内容；设置为关闭，则释放s_skb_packet，使s_skb_packet指向空指针。

本发明作进一步改进，在步骤S25中，对结构指针进行封装处理的方法为：根据应用层传入的IP获取源MAC、源IP和目的MAC地址，然后根据内核提供的接口依次加入以太网头，IP头，udp头和数据内容。

本发明作进一步改进，在步骤S25中，所述内核线程的处理方法为：定义一个sk_buff结构指针skb_tx，将全局变量s_skb_packet拷贝到skb_tx，使用while循环不停的发送，while判断条件为skb_tx不为空。

本发明作进一步改进，在步骤S4中，无线设备AP1利用http服务器，使用wget命令实现http请求，所述http请求包括向对端提交测试相关数据和获取结果。

本发明作进一步改进，如果与PC相连的无线设备AP1为数据发送方，则无线设备AP1向无线设备AP2发出请求，无线设备AP2接收消息后，获取其无线接口当前接收数据，然后计算出测试结果返回给AP1；如果无线设备AP1为数据接收方，则直接获取其无线接口之前保存的无线接口数据和当前无线接口接收数据，计算出测试结果。

本发明还提供了一种实现上述方法的测试工具，设置在户外AP产品内，用于测试两个户外AP产品之间的速度，两个户外AP产品分别为无线设备AP1和无线设备AP2，包括配置参数模块：用于在请求开启速度测试时，通过配置页面配置无线设备AP2参数信息、测试时间和测试方向；

内核UDP发包模块：用于数据发送方构造并发送UDP报文，同时，通知数据接收方记录无线接口的当前接收数据；

关闭测试模块：用于当测试时间到，使数据发送方关闭发送UDP报文；

结果计算模块：用于在收到测试结果获取请求时，计算并返回测试结果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在AP中集成速度测试工具，只需在一端连接PC就可测试两台AP无线连接的吞吐量；操作上，只要两台户外AP产品通过无线桥接成功后，进入其中一台设备管理界面，配置另一台的管理地址等参数，启动测速工具就可以等待测试完成，获取结果，测试非常方便，结果稳定可靠；能够用于户外安装AP产品时和另一台进行天线方向是否对准的验证；采用内核直接发送UDP报文，数据包不需要经过协议栈的处理，减少CPU的占用。

附图说明

图1为本发明方法流程图；

图2为实施例一测试过程时序图；

图3为内核UDP发包模块处理方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明户外无线AP设备间速度测试工具，设置在户外AP产品内，用于测试两个户外AP产品之间的速度，两个户外AP产品分别为无线设备AP1和无线设备AP2，包括配置参数模块：用于在请求开启速度测试时，通过配置页面配置无线设备AP2参数信息、测试时间和测试方向；内核UDP发包模块：用于数据发送方构造并发送UDP报文，同时，通知数据接收方记录无线接口的当前接收数据；关闭测试模块：用于当测试时间到，使数据发送方关闭发送UDP报文；结果计算模块：用于在收到测试结果获取请求时，计算并返回测试结果。其中，UDP为User Datagram Protocol的简称，中文名是用户数据报协议。

本发明的测试工具实现主要有两部分：(1)两台AP之间通信；(2)内核发包。方便户外AP之间吞吐量测试，在户外安装AP时用于和另外一台进行天线方向是否对准验证。它解决了采用PC端流量测试工具在户外AP测试中的不方便的问题。

本发明测试工具只要两台户外AP产品通过无线桥接成功后，只需在其中一台连接PC电脑，进入设备管理界面，配置另一台的管理地址等参数，启动测速工具就可以等待测试完成，获取结果，操作非常简单快捷。并且本发明测试工具内核直接构造UDP报文发送，减少协议栈处理，减少CPU的占用，测试效率大大提升，能够满足高速率和高吞吐量产品的测试要求。

如图1所示，现已知两台户外AP产品，分别为无线设备AP1和无线设备AP2，他们之间无线桥接方式已连接，作为本发明的一个实施例，在无线设备AP1上进行速度测试，将无线AP1通过无线连接PC电脑。

本例的测试方法包括如下步骤：

S1：测试前，进入无线设备AP1的速度测试工具配置页面，配置无线设备AP2参数信息、测试时间和测试方向，然后请求开启速度测试，无线设备AP1后台接收消息并处理，并向对端无线设备AP2发送http请求；其中，所述无线设备AP2参数信息包括IP、web端口号、对端web管理界面用户名、对端web管理界面密码，所述测试方向包括发送或接收。

S2：数据发送方的内核UDP发包模块构造并发送UDP报文，同时，通知数据接收方记录无线接口的当前接收数据。具体地，若无线设备AP1判断方向为发送，则无线设备AP1开启UDP包发送功能，并通知无线设备AP2记录无线接口的当前接收数据record1；若无线设备AP1判断方向为接收，则无线设备AP1记录无线接口当前接收数据，AP2开启UDP发送功能。

S3：在测试时间到后，数据发送方关闭UDP包的发送。

S4：测试时间到后，web页面发送结果获取请求，如果无线设备AP1的方向为发送，则无线设备AP1向无线设备AP2发送请求，无线设备AP2接收到消息后，获取其无线接口当前接收数据record2，然后计算出测试结果返回给无线设备AP1，计算公式为：result＝(record2-record1)/time,其中，time为测试时间；若无线设备AP1的方向为接收，则无线设备AP1获取其无线接口当前接收数据，并计算出结果。

此步骤中，本发明无线设备AP1利用http服务器，使用wget命令实现http请求，所述http请求包括向对端提交测试相关数据和获取结果。

如图2所示，本发明具体实现步骤为：

步骤1：进入无线设备AP1管理界面，配置速度测试参数，然后开始测速；

步骤2、3、6：无线设备AP1收到页面测速请求，进行以下处理：①保存速度测试参数到配置；②判断测试方向，若为发送，向无线设备AP2发送http请求消息，将速度测试参数信息发给无线设备AP2，等待无线设备AP2返回，启动内核UDP发包模块；若为接收，则记录无线设备AP1无线接口当前的接收字节数；

步骤4、5：无线设备AP2收到无线设备AP1的消息，进行以下处理：①保存速度测试参数到配置；②判断测试方向，若为接收，则启动内核UDP发包模块；若为发送，则记录无线设备AP2无线接口当前的接收字节数；

步骤7：测试时间到，停止UDP报文发送，向浏览器页面返回处理结果；

步骤8：结果获取，由页面触发，当页面等待设置测试时间后，向无线设备AP1发送请求

步骤9、10：无线设备AP1收到测试结果请求消息，处理如下：①从配置获取速度测试参数；②判断测试方向，若为发送，向无线设备AP2发送http请求消息，获取测试结果；若为接收，从配置中取出之前保存的无线接口接收字节，再从/dev/net/dev中获取当前的无线接口接收字节，计算出结果，返回测试结果给浏览器页面；

步骤11：无线设备AP2收到测试结果的请求处理：运行用于速度测试的speed_test.sh脚本，从配置中取出之前保存的无线接口接收字节，再从/dev/net/dev中获取当前的无线接口接收字节，计算出结果，返回测试结果给浏览器页面。

如图3所示，在步骤S2中，内核UDP发包模块的处理方法包括如下步骤：

S21：开始，为UDP报文数据包的内容定义结构指针；所示结构指针为一个全局sk_buff结构指针，变量名为s_skb_packet；

S22：创建/proc/sptest/enable和/proc/sptest/dstip文件，用于应用层访问内核，主要是开启或关闭UDP报文发送，并将对端无线设备AP2的IP地址传入内核，并对这连个文件进行读写初始化。其中，开启或关闭报文发送的处理为：启动封装处理线程，根据应用层传入的值，对全局变量s_skb_packet进行封装，设置为开启，为s_skb_packet分配内存，并填充相应内容；设置为关闭，则释放s_skb_packet，使s_skb_packet指向空指针；

S23：判断是否创建成功，如果是，对文件读写初始化，如果否，结束；

S24：等待应用层对文件的操作；

S25：检测到应用层的设置，其中，针对/proc/sptest/dstip的写操作处理：主要获取到目的IP后，对sk_buff进行封装构造一个UDP包；针对/proc/sptest/enable的写操作处理：判断写入的值，若为1，则启动和创建内核线程send_tx，开始UDP报文发送；若为0，结束内核线程send_tx，结束UDP报文发送；

S26：结束。

在步骤S25中，对结构指针进行封装处理的方法为：根据应用层传入的IP获取源MAC、源IP和目的MAC地址，然后根据内核提供的接口依次加入以太网头，IP头，udp头和数据内容。所述内核线程的处理方法为：定义一个sk_buff结构指针skb_tx，将全局变量s_skb_packet拷贝到skb_tx，使用while循环不停的发送，while判断条件为skb_tx不为空。

本发明实现户外AP产品间速度测试，为户外AP产品流量测试提供方便，不用两边都连接一台可用于流量测试的PC，直接在一台户外AP产品上就可以完成。测试简单方便，并且测试结果与现有比较成熟的PC端的chariot测试的结果差异不大，测试结果稳定可靠。可用于户外AP安装时，与对端AP的天线方向是调整，并且本发明采用内核直接发送UDP报文，数据包不需要经过协议栈的处理，减少CPU的占用。

以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明所作的等效变化均在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种户外无线AP设备间速度测试方法，用于测试无线设备AP1和无线设备AP2之间的速度，其中，PC设备与无线设备AP1无线连接，其特征在于包括如下步骤：

S1：无线设备AP1通过配置页面配置无线设备AP2参数信息、测试时间和测试方向，然后请求开启速度测试；

S2：数据发送方的内核UDP发包模块构造并发送UDP报文，同时，通知数据接收方记录无线接口的当前接收数据；

S3：测试时间到，数据发送方关闭发送UDP报文；

S4：通过web页面发送测试结果获取请求，获取测试结果，

其中，在步骤S2中，内核UDP发包模块的处理方法包括如下步骤：

S21：为UDP报文数据包的内容定义结构指针；

S22：创建应用层访问内核的文件，用于开启或关闭UDP报文发送，并将对端无线设备AP2的IP地址传入内核；

S23：判断是否创建成功，如果是，对文件读写初始化，如果否，结束；

S24：等待应用层对文件的操作；

S25：检测到应用层的设置，如果是开启UDP报文发送，则对结构指针进行封装处理，创建内核线程，用于循环发送UDP报文，如果是关闭UDP报文发送，那么结束UDP报文的发送；

S26：结束。

2.根据权利要求1所述的户外无线AP设备间速度测试方法，其特征在于：在步骤S1中，所述无线设备AP2参数信息包括IP、web端口号、对端web管理界面用户名、对端web管理界面密码，所述测试方向包括发送或接收。

3.根据权利要求1所述的户外无线AP设备间速度测试方法，其特征在于：在步骤S21中，UDP数据包的内容定义了一个全局sk_buff结构指针，变量名为s_skb_packet；在步骤S22中，应用层访问内核文件为/proc/sptest/enable和/proc/sptest/dstip文件，其中，所述/proc/sptest/enable文件用于打开或者关闭UDP报文发送，

/proc/sptest/dstip文件用于存储对端无线设备AP的IP地址。

4.根据权利要求3所述的户外无线AP设备间速度测试方法，其特征在于：在步骤S22中，开启或关闭报文发送的处理为：启动封装处理线程，根据应用层传入的值，对全局变量s_skb_packet进行封装，设置为开启，为s_skb_packet分配内存，并填充相应内容；设置为关闭，则释放s_skb_packet，使s_skb_packet指向空指针。

5.根据权利要求4所述的户外无线AP设备间速度测试方法，其特征在于：在步骤S25中，对结构指针进行封装处理的方法为：根据应用层传入的IP获取源MAC、源IP和目的MAC地址，然后根据内核提供的接口依次加入以太网头，IP头，udp头和数据内容。

6.根据权利要求5所述的户外无线AP设备间速度测试方法，其特征在于：在步骤S25中，所述内核线程的处理方法为：定义一个sk_buff结构指针skb_tx，将全局变量s_skb_packet拷贝到skb_tx，使用while循环不停的发送，while判断条件为skb_tx不为空。

7.根据权利要求1所述的户外无线AP设备间速度测试方法，其特征在于：在步骤S4中，无线设备AP1利用http服务器，使用wget命令实现http请求，所述http请求包括向对端提交测试相关数据和获取结果。

8.根据权利要求7所述的户外无线AP设备间速度测试方法，其特征在于：如果与PC相连的无线设备AP1为数据发送方，则无线设备AP1向无线设备AP2发出请求，无线设备AP2接收消息后，获取其无线接口当前接收数据，然后计算出测试结果返回给AP1；如果无线设备AP1为数据接收方，则直接获取其无线接口之前保存的无线接口数据和当前无线接口接收数据，计算出测试结果。

9.一种实现权利要求1-8任一项所述户外无线AP设备间速度测试方法的工具，设置在户外AP产品内，用于测试两个户外AP产品之间的速度，两个户外AP产品分别为无线设备AP1和无线设备AP2，其特征在于包括：配置参数模块：用于在请求开启速度测试时，通过配置页面配置无线设备AP2参数信息、测试时间和测试方向；

内核UDP发包模块：用于数据发送方构造并发送UDP报文，同时，通知数据接收方记录无线接口的当前接收数据；

关闭测试模块：用于当测试时间到，使数据发送方关闭发送UDP报文；

结果计算模块：用于在收到测试结果获取请求时，计算并返回测试结果。