CN111211944B - 一种路由器一wan多拨稳定性测试系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种路由器一WAN多拨稳定性测试系统及测试方法，本发明测试系统包括一个以上的服务器，第一交换机、第二交换机和第三交换机、N个第一客户端，所述待测路由器设有N个WAN口，每个WAN口均开启最大虚拟子接口，所述第二交换机为支持VLAN划分的交换机，所述第二交换机的一端的每个端口分别连接待测路由器上行端的一个WAN口，所述第二交换机的另一端分别通过不同端口连接N个上级路由器的一端，N个上级路由器的另一端与第一交换机的一端相连，第一交换机的另一端与服务器相连，所述待测路由器的下行端与第三交换机的一端相连，所述第三交换机的另一端有线连接N个第一客户端。本发明测试系统简单有效。

Description

一种路由器一WAN多拨稳定性测试系统及测试方法

技术领域

本发明涉及路由器测试领域，尤其涉及一种路由器一WAN多拨稳定性测试系统及测试方法。

背景技术

现在测试WAN口稳定性只能通过测试仪器进行测试，而且只能测试物理WAN口，并没有针对虚拟物理WAN口的测试仪器和测试方法。

测试物理WAN口的稳定性存在以下三个缺点：

1、需要测试仪器，价格昂贵；

2、测试仪器只能测试1-4个物理WAN口，现有仪器不能测试一个物理WAN下的多个一 WAN多拨(虚拟WAN)接口；

3、一WAN多拨(虚拟WAN)作为新技术，市场上支持的性能测试仪器会由于多一WAN多拨(虚拟WAN)瞬间流量太大而频繁宕机不稳定。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明提供一种路由器一WAN多拨稳定性测试系统及测试方法。

本发明路由器一WAN多拨稳定性测试系统包括一个以上的服务器，第一交换机、第二交换机和第三交换机、N个第一客户端，其中，N为大于1的整数，其中一个服务器设有抓包工具，所述待测路由器设有N个WAN口，每个WAN口均开启最大虚拟子接口，所述第二交换机为支持VLAN划分的交换机，所述第二交换机的一端的每个端口分别连接待测路由器上行端的一个WAN口，所述第二交换机的另一端分别通过不同端口连接N个上级路由器的一端，N个上级路由器的另一端与第一交换机的一端相连，第一交换机的另一端与服务器相连，所述待测路由器的下行端与第三交换机的一端相连，所述第三交换机的另一端有线连接N个第一客户端，

所述路由器一WAN多拨稳定性测试系统还包括第二客户端，所述第二客户端与所述第三交换机有线连接。

本发明作进一步改进，所述服务器为两个，包括第一服务器和第二服务器，其中，第一服务器配置Linux操作系统，第二服务器配置Windows操作系统。

本发明作进一步改进，所述第一服务器设有VPN服务器和文件服务器，第二服务器设有WEB服务器和流媒体服务器。

本发明作进一步改进，所述待测路由器设有一个类型为macvlan，名字为veth0的虚拟网卡，并通过虚拟链路和eth0连接起来，并能够进行虚拟WAN拨号。

本发明作进一步改进，所述待测路由器设有四个WAN口，每个WAN口设有8个虚拟子接口，能够进行32个虚拟WAN拨号。

本发明还提供一种基于路由器一WAN多拨稳定性测试系统及测试方法，包括如下步骤：

S1：创建包含虚拟接口的MacVlan和VLAN后，待测路由器进行PPPOE虚拟WAN拨号；

S2：待测路由器的多个虚拟WAN与上级路由器进行PPPOE交互；

S3：第一客户端能够访问服务器后，所述具有Ping包工具的服务器ping待测路由器的物理WAN口；

S4：第二客户端发送综合数据报文业务流；

S5：判断第一客户端和服务器交互过程中，数据包及拨号的稳定性判断所述待测路由器的一WAN多拨最大可接入能力和稳定性。

本发明作进一步改进，还包括步骤S6，当第一客户端和第二客户端同时访问时，步骤 S1创建的MacVlan和VLAN同时开启后，根据交互进程运行中CPU使用情况和内存占有率，判断一WAN多拨最大接入时一WAN多拨进程对CPU和内存的影响。

本发明作进一步改进，在步骤S1中，所述PPPOE虚拟WAN拨号的方法为：

S101：将所有子接口的接入方式写入配置文件，当接入方式为PPPOE接入方式时，将子接口的用户名、密码、接口单元、设备名写入配置文件；

S102：判断已设置为多拨接口的WAN口的所有子接口的接入方式是否为PPPOE，如果否，则结束，如果是，启用md_pppoe进程、md_pppd进程；

S103：md_pppoe进程与md_pppd进程共同完成所属WAN口的所有子接口为PPPOE接入方式的拨号过程，其中，发现阶段由md_pppoe进程与服务器协商完成，会话阶段由 md_pppd进程与服务器协商完成。

本发明作进一步改进，在步骤S103中，所述多虚拟WAN md_pppoe进程的处理方法为：

A1：开始，多拨接口的子接口同时拨号，PADI报文同时发出；

A2：收到服务器PADO报文后，发送PADR报文；若超时未收到PADO报文，则继续发送PADI报文；

A3：收到服务器PADS报文后，记录会话，通知md_pppd进程启用会话阶段，消息内容含回话ID、用户名、密码必要信息；若超时未收到PAD S报文，则重新发送PADI报文；

A4：收到服务器PADT报文后，删除会话记录，通知md_pppd进程结束会话；

A5：收到md_pppd进程断开消息后，删除会话记录；

A6：收到SIGTERM信号，发送PADT报文，断开所有会话，进程退出。

本发明作进一步改进，所述多虚拟WAN md_pppd进程的处理方法为：

B1：收到md_pppoe进程发送的启用会话消息后，开始依次执行LCP协商,CHAP协商和IPCP协商；

B2：IPCP协商成功后，设置ppp接口IP地址，执行回调脚本；若LCP、CHAP或IPCP 协商失败，则清除会话记录，通知md_pppoe进程会话断开；

B3：收到服务器LCP TermReq报文，回复LCP Termination Ack报文，清除会话记录，通知md_pppoe会话断开；

B4：收到SIGTERM信号，发送LCP TermReq报文，断开所有会话，进程退出。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：简单有效，不需要使用价格昂贵的测试仪器，就可以真实的测试出一WAN多拨的最大接入能力和稳定性，还能够评估待测路由器的一WAN 多拨进程对CPU和内存的影响，结果更加准确可靠。

附图说明

图1为本发明测试系统网络拓扑图；

图2为本发明方法流程图；

图3为PPPOE虚拟WAN拨号的方法流程图；

图4为多虚拟WAN md_pppoe进程的处理方法流程图；

图5为多虚拟WAN md_pppd进程的处理方法流程图。

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。

如图1所示，本发明路由器一WAN多拨稳定性测试系统包括2个服务器PC6-PC7，第一交换机、第二交换机和第三交换机、四个第一客户端PC1-PC4，其中一个服务器设有抓包工具(Wireshark)，所述待测路由器设有4个WAN口，每个WAN口均开启最大虚拟子接口，所述第二交换机为支持VLAN划分的交换机，所述第二交换机的一端的每个端口分别连接待测路由器上行端的一个WAN口，所述第二交换机的另一端分别通过不同端口连接4个上级路由器的一端，4个上级路由器的另一端与第一交换机的一端相连，第一交换机的另一端与服务器相连，所述待测路由器的下行端与第三交换机的一端相连，所述第三交换机的另一端有线连接N个第一客户端，所述路由器一WAN多拨稳定性测试系统还包括1个第二客户端PC5，所述第二客户端与所述第三交换机有线连接。

本例的第一服务器PC6为装载Linux操作系统的工控机，第二服务器为装载Windows 操作系统的PC机PC7,本例的第一交换机和第三交换机均为傻瓜型交换机。

具体的，本发明根据图1的网络拓扑图搭建测试环境的步骤如下：

一、配置各个组成装置

路由器R1-R4均为支持PPPOE/DHCP服务的路由器，与第二交换机连接的端口分别标为 VLAN20、VLAN30、VLAN40和VLAN50。所述第二交换机的1-4口分别标为Access20、Access30、Access40、Access50分别用来与所述路由器R1-R4的端口VLAN20、VLAN30、VLAN40和 VLAN50相连，所述第二交换机连接待测路由器DUT(简称DUT)的5-8口分别配置为trunk口，连接路由器的WAN1-WAN4端口，DUT的LAN口连接第三交换机。所述DUT的WAN1-WAN4 端口分别配置为基于VLAN ID，每个WAN口均开启最大虚拟子接口，通过第二交换机连接VLAN20、VLAN30、VLAN40和VLAN50。

IP地址配置如下：

PC1-PC5的IP地址：192.168.0.5-192.168.0.9；

WAN1的各个虚拟子接口WAN1.1-WAN1.8 IP地址：172.16.100.1-172.16.100.8；

WAN2的各个虚拟子接口WAN2.1-WAN2.8 IP地址：172.16.100.9-172.16.100.16；

WAN3的各个虚拟子接口WAN3.1-WAN3.8 IP地址：172.16.100.17-172.16.100.24；

WAN4的各个虚拟子接口WAN4.1-WAN4.8 IP地址：172.16.100.25-172.16.100.32；

R1-R4地址：192.168.100.5-192.168.100.8；

第一服务器:192.168.100.3；

第二服务器：192.168.100.4。

二、搭建第一服务器

1、在PC6上搭建VPN服务器：

(1)yum install ppp安装ppp(Point-to-Point Protocol)，PPP协议为能在两个路由器之间互相传递数据分组的基本结构信息；

(2)Yum install iptables安装iptables，iptables是与最新的2.4.x版本Linux内核集成的IP信息包过滤系统；

(3)Yum install pptpd安装pptp套件；

(4)开启路由转发；

(5)设置VPN服务器账号和密码：123pptd 123 192.168.100.3 ；

(6)使用PC1进行VPN拨号账号/密码:123/123。

2、在PC6上搭建文件服务器

(1)安装文件服务器；

(2)启动ftp命令：#service vsftpd start；

停止ftp命令：#service vsftpd stop；

重启ftp命令：#service vsftpd restart；其中，ftp为File Transfer Protocol，文件传输协议的英文简称；

(3)配置用户名密码(此密码和系统密码一致)

#useradd test；#passwd test；

(4)搭建完成访问

使用PC2访问ftp://vsftp 192.168.100.3进行上传下载，确认能够访问。

三、搭建第二服务器

1、在PC7上搭建WEB服务器

(1)在PC7上配置IIS管理器；

(2)在IIS管理器上创建WEB服务器，可访问IP填写任意，端口号填写8888，在对应的文件夹中放置WEB网页源代码；

(3)使用PC3 http://192.168.100.4:8888访问WEB服务器，确认能够访问成功。

2、在PC7上搭建流媒体服务器

(1)在PC7上配置IIS管理器；

(2)在IIS管理器上下载IIS Media Services 4.1，并安装IIS Media Services4.1 (服务器上)，端口号为8889；

(3)在对应的文件夹中放置媒体播放文件，使用PC4在WEB界面访问http:// 192.168.100.4:8889，确认能够访问成功。

如图2所示，上述测试环境搭建完成后，即可对待测路由器进行测试，具体测试步骤如下：

步骤S1：创建包含虚拟接口的MacVlan和VLAN后，待测路由器进行PPPOE虚拟WAN拨号。所述DUT(客户端)和拨号服务器多虚拟WAN创建多个虚拟物理接口创建方法为：

a、创建一个类型为macvlan，名字为veth0的虚拟网卡，并通过虚拟链路和eth0连接起来；

b、内核开启MACVLAN宏；

c、启用veth0接口；

e、创建VLAN接口名类型为vlanx；

f、在eth0上创建vlan2接口；

g、启用vlan2接口。

根据上述步骤创建好虚拟接口的MacVlan和VLAN后，根据图2-4所示的方法进行PPPOE 32个虚拟WAN拨号。

如图3所示，所述PPPOE虚拟WAN拨号的方法为：

S101：将所有子接口的接入方式写入配置文件，当接入方式为PPPOE接入方式时，将子接口的用户名、密码、接口单元、设备名写入配置文件；

S102：判断已设置为多拨接口的WAN口的所有子接口的接入方式是否为PPPOE，如果否，则结束，如果是，启用md_pppoe进程、md_pppd进程；

S103：md_pppoe进程与md_pppd进程共同完成所属WAN口的所有子接口为PPPOE接入方式的拨号过程，其中，发现阶段由md_pppoe进程与服务器协商完成，会话阶段由 md_pppd进程与服务器协商完成。

如图4所示，所述多虚拟WAN md_pppoe进程的处理方法为：

A1：开始，多拨接口的子接口同时拨号，PADI报文同时发出；

A2：收到服务器PADO报文后，发送PADR报文；若超时未收到PADO报文，则继续发送PADI报文；

A3：收到服务器PADS报文后，记录会话，通知md_pppd进程启用会话阶段，消息内容含回话ID、用户名、密码必要信息；若超时未收到PAD S报文，则重新发送PADI报文；

A4：收到服务器PADT报文后，删除会话记录，通知md_pppd进程结束会话；

A5：收到md_pppd进程断开消息后，删除会话记录；

A6：收到SIGTERM信号，发送PADT报文，断开所有会话，进程退出。

如图5所示，所述多虚拟WAN md_pppd进程的处理方法为：

B1：收到md_pppoe进程发送的启用会话消息后，开始依次执行LCP协商,CHAP协商和IPCP协商；

B2：IPCP协商成功后，设置ppp接口IP地址，执行回调脚本；若LCP、CHAP或IPCP 协商失败，则清除会话记录，通知md_pppoe进程会话断开；

B3：收到服务器LCP TermReq报文，回复LCP Termination Ack报文，清除会话记录，通知md_pppoe会话断开；

B4：收到SIGTERM信号，发送LCP TermReq报文，断开所有会话，进程退出。

步骤S2：待测路由器的多个虚拟WAN与上级路由器进行PPPOE交互。

能够交互后，采用PC1-PC5访问，评估DUT一WAN多拨(虚拟WAN)功能业务可靠性，具体如下：

步骤S3：PC1-PC5能够访问服务器后，所述第一服务器PC6 ping待测路由器的四个物理WAN口；

步骤S4：第二客户端发送综合数据报文业务流；

步骤S5：判断第一客户端和服务器交互过程中，数据包及拨号的稳定性判断所述待测路由器的一WAN多拨最大可接入能力和稳定性。

PC1-PC4分别访问步骤二到步骤三上创建的服务器，在PC1-PC4访问过程中和PC5发送带有组播、单播、广播、视频流、语音流的综合数据报文业务流时，WAN口PING包是否断开和抓包是否正常，根据DUT和服务器的交互过程中是否会出现错包、拨号不稳定现象来判断多一WAN多拨(虚拟WAN)最大可接入能力和稳定性。

本例还包括步骤S6：评估PC1-PC5访问后CPU和内存稳定性；

具体为：当PC1-PC5同时访问时，根据步骤六创建的MACVLAN和VLAN同时开启后md_pppoe进程、md_pppd进程运行中CPU使用情况和内存占有率，判断一WAN多拨(虚拟 WAN)最大接入时一WAN多拨进程对CPU和内存的影响。

由于现有测试WAN口稳定性只能使用测试仪器测试物理WAN口不能测试新技术下的一 WAN多拨(虚拟WAN)，测试仪器测试物理WAN口稳定性和最大接入时受制于精密仪器的稳定性对结果影响较大，本发明创造性的提出了一WAN多拨(虚拟WAN)的最简单有效的测试系统和测试方法，不需要使用价格昂贵的测试仪器，就可以真实的测试出一WAN多拨(虚拟WAN)的最大接入能力和稳定性，测试结构准确可靠。

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)

1.一种路由器一WAN多拨稳定性测试系统，其特征在于：包括一个以上的服务器，第一交换机、第二交换机和第三交换机、N个第一客户端，其中，N为大于1的整数，其中一个服务器设有抓包工具，待测路由器设有N个WAN口，每个WAN口均开启最大虚拟子接口，所述第二交换机为支持VLAN划分的交换机，所述第二交换机的一端的每个端口分别连接待测路由器上行端的一个WAN口，所述第二交换机的另一端分别通过不同端口连接N个上级路由器的一端，N个上级路由器的另一端与第一交换机的一端相连，第一交换机的另一端与服务器相连，所述待测路由器的下行端与第三交换机的一端相连，所述第三交换机的另一端有线连接N个第一客户端，

所述路由器一WAN多拨稳定性测试系统还包括第二客户端，所述第二客户端与所述第三交换机有线连接，

由所述路由器一WAN多拨稳定性测试系统实现的测试方法包括如下步骤：

S1：创建包含虚拟子接口的MacVlan和VLAN后，待测路由器进行PPPOE虚拟WAN拨号；

S2：待测路由器的多个虚拟WAN与上级路由器进行PPPOE交互；

S3：第一客户端能够访问服务器后，具有ping包工具的服务器ping待测路由器的物理WAN口；

S4：第二客户端发送综合数据报文业务流；

S5：第一客户端和服务器交互过程中，根据 数据包及拨号的稳定性判断所述待测路由器的一WAN多拨最大可接入能力和稳定性。

2.根据权利要求1所述的路由器一WAN多拨稳定性测试系统，其特征在于：所述服务器为两个，包括第一服务器和第二服务器，其中，第一服务器配置Linux操作系统，第二服务器配置Windows 操作系统。

3.根据权利要求2所述的路由器一WAN多拨稳定性测试系统，其特征在于：所述第一服务器设有VPN服务器和文件服务器，第二服务器设有WEB服务器和流媒体服务器。

4.根据权利要求1-3任一项所述的路由器一WAN多拨稳定性测试系统，其特征在于：所述待测路由器设有一个类型为MacVlan，名字为veth0的虚拟网卡，并通过虚拟链路和eth0连接起来，并能够进行虚拟WAN拨号。

5.根据权利要求4所述的路由器一WAN多拨稳定性测试系统，其特征在于：所述待测路由器设有四个WAN口，每个WAN口设有8个虚拟子接口，能够进行32个虚拟WAN拨号。

6.根据权利要求1-3任一项所述的路由器一WAN多拨稳定性测试系统，其特征在于：所述测试方法还包括步骤S6，当第一客户端和第二客户端同时访问时，步骤S1创建的MacVlan和VLAN同时开启后，根据交互进程运行中CPU使用情况和内存占有率，判断一WAN多拨最大接入时一WAN多拨进程对CPU和内存的影响。

7.根据权利要求6所述的路由器一WAN多拨稳定性测试系统，其特征在于：在步骤S1中，所述PPPOE虚拟WAN拨号的方法为：

S101：将所有子接口的接入方式写入配置文件，当接入方式为PPPOE接入方式时，将子接口的用户名、密码、接口单元、设备名写入配置文件；

S102：判断已设置为多拨接口的WAN口的所有子接口的接入方式是否为PPPOE，如果否，则结束，如果是，启用md_pppoe进程、md_pppd进程；

S103： md_pppoe进程与md_pppd进程共同完成所属WAN口的所有子接口为PPPOE接入方式的拨号过程，其中，发现阶段由md_pppoe进程与服务器协商完成，会话阶段由md_pppd进程与服务器协商完成。

8.根据权利要求7所述的路由器一WAN多拨稳定性测试系统，其特征在于：在步骤S103中，多虚拟WAN的 md_pppoe进程的处理方法为：

A1：开始，多拨接口的子接口同时拨号，PADI报文同时发出；

A2：收到服务器PADO报文后，发送PADR报文；若超时未收到PADO报文，则继续发送PADI报文；

A3：收到服务器PADS报文后，记录会话，通知md_pppd进程启用会话阶段，消息内容含回话ID、用户名、密码必要信息；若超时未收到PADS报文，则重新发送PADI报文；

A4：收到服务器PADT报文后，删除会话记录，通知md_pppd进程结束会话；

A5：收到md_pppd进程断开消息后，删除会话记录；

A6：收到SIGTERM信号，发送PADT报文，断开所有会话，进程退出。

9.根据权利要求8所述的路由器一WAN多拨稳定性测试系统，其特征在于：所述多虚拟WAN md_pppd进程的处理方法为：

B1：收到md_pppoe进程发送的启用会话消息后，开始依次执行LCP协商, CHAP协商和IPCP协商；

B2：IPCP协商成功后，设置ppp接口IP地址，执行回调脚本；若LCP、CHAP或IPCP协商失败，则清除会话记录，通知md_pppoe进程会话断开；

B3：收到服务器LCP TermReq报文，回复LCP Termination Ack报文，清除会话记录，通知md_pppoe会话断开；

B4：收到SIGTERM信号，发送LCP TermReq报文，断开所有会话，进程退出。

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