CN111901206A - 一种网卡测试方法、装置及相关设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种网卡测试方法，包括当接收到测试指令时，获取目标网卡的理论吞吐率；通过tcpreplay工具按照理论吞吐率进行数据包回放；通过psutil库统计目标网卡在数据包回放过程中的实际吞吐率；判断实际吞吐率是否超出理论吞吐率，若是，则更新理论吞吐率；判断理论吞吐率对应的实际吞吐率是否超出上一实际吞吐率，若是，则继续更新理论吞吐率，直至实际吞吐率不超出上一实际吞吐率；输出实际吞吐率；该网卡测试方法可以实现网卡吞吐性能的自动化测试，保证测试效率以及测试结果的准确性。本申请还公开了一种网卡测试装置、设备以及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

Description

一种网卡测试方法、装置及相关设备

技术领域

本申请涉及性能测试技术领域，特别涉及一种网卡测试方法，还涉及一种网卡测试装置、设备以及计算机可读存储介质。

背景技术

网卡是计算机必备的硬件之一，是计算机通信的第一道关口，网卡的性能决定了接收和传递通信服务的好坏，网卡的性能测试则是计算机通信服务之前的重要保障。随着信息技术与网络技术的发展，各种应用对服务器数据的海量存储和高速网络传输提出了更高的要求，进而对网卡传输速率的要求也日益提高，因此，进行网卡速率测试是产品在出厂之前必要的测试环节。

目前业界所有处理器平台服务器，在出厂之前普遍采用手动方式分别对网卡的各网口连通并进行速率测试，存在着严重的测试时间长，人力资源成本高的问题。此外，还有通过iperf软件进行网卡测试的方案，但这种方案对iperf软件的依赖性很强，如果iperf软件出现问题，将会导致测试结果不准确的问题。

因此，如何实现网卡吞吐性能的自动化测试，保证测试效率以及测试结果的准确性是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种网卡测试方法，该网卡测试方法可以实现网卡吞吐性能的自动化测试，保证测试效率以及测试结果的准确性；本申请的另一目的是提供一种网卡测试装置、系统以及计算机可读存储介质，也具有上述有益效果。

第一方面，本申请提供了一种网卡测试方法，包括：

当接收到测试指令时，获取目标网卡的理论吞吐率；

通过tcpreplay工具按照所述理论吞吐率进行数据包回放；

通过psutil库统计所述目标网卡在所述数据包回放过程中的实际吞吐率；

判断所述实际吞吐率是否超出所述理论吞吐率，若是，则更新所述理论吞吐率；

判断所述理论吞吐率对应的实际吞吐率是否超出上一实际吞吐率，若是，则继续更新所述理论吞吐率，直至所述实际吞吐率不超出上一实际吞吐率；

输出所述实际吞吐率。

优选的，所述通过psutil库统计所述目标网卡在所述数据包回放过程中的实际吞吐率，包括：

通过所述psutil库统计获得指定时间段内的各原始实际吞吐率；

根据各所述原始实际吞吐率计算获得所述实际吞吐率。

优选的，所述通过psutil库统计所述目标网卡在所述数据包回放过程中的实际吞吐率，包括：

通过调用所述psutil库的get_key函数计算所述目标网卡在所述数据包回放过程中的实际吞吐率。

优选的，所述判断所述实际吞吐率是否超出所述理论吞吐率之前，还包括：

将所述实际吞吐率转换为Mbps格式。

优选的，所述更新所述理论吞吐率，包括：

通过叠加指定速率值至所述理论吞吐率更新所述理论吞吐率。

第二方面，本申请还公开了一种网卡测试装置，包括：

数据确定模块，用于当接收到测试指令时，获取目标网卡的理论吞吐率；

数据包回放模块，用于通过tcpreplay工具按照所述理论吞吐率进行数据包回放；

数据计算模块，用于通过psutil库统计所述目标网卡在所述数据包回放过程中的实际吞吐率；

第一数据判断模块，用于判断所述实际吞吐率是否超出所述理论吞吐率，若是，则更新所述理论吞吐率；

第二数据判断模块，用于判断所述理论吞吐率对应的实际吞吐率是否超出上一实际吞吐率，若是，则继续更新所述理论吞吐率，直至所述实际吞吐率不超出上一实际吞吐率；

数据输出模块，用于输出所述实际吞吐率。

优选的，所述网卡测试装置还包括：

数据转换模块，用于在所述判断所述实际吞吐率是否超出所述理论吞吐率之前，将所述实际吞吐率转换为Mbps格式。

优选的，所述第一数据判断模块具体用于判断所述实际吞吐率是否超出所述理论吞吐率，若是，则通过叠加指定速率值至所述理论吞吐率更新所述理论吞吐率。

第三方面，本申请还公开了一种网卡测试设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序以实现如上所述的任一种网卡测试方法的步骤。

第四方面，本申请还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用以实现如上所述的任一种网卡测试方法的步骤。

本申请所提供的一种网卡测试方法，包括当接收到测试指令时，获取目标网卡的理论吞吐率；通过tcpreplay工具按照所述理论吞吐率进行数据包回放；通过psutil库统计所述目标网卡在所述数据包回放过程中的实际吞吐率；判断所述实际吞吐率是否超出所述理论吞吐率，若是，则更新所述理论吞吐率；判断所述理论吞吐率对应的实际吞吐率是否超出上一实际吞吐率，若是，则继续更新所述理论吞吐率，直至所述实际吞吐率不超出上一实际吞吐率；输出所述实际吞吐率。

可见，本申请所提供的网卡测试方法，将tcpreplay工具和psutil库相结合，先利用tcpreplay工具来回放数据包，再利用psutil库来获取网卡的吞吐效率，进而完成网卡的吞吐性能测试，整个测试过程均是自动化完成，无需人工干预，可以在有效节省人力成本的同时极大地提高测试效率，此外，还可以保证测试结果有据可查，进而保证测试结果的准确性。

本申请所提供的一种网卡测试装置、设备以及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明现有技术和本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和本申请实施例描述中需要使用的附图作简要的介绍。当然，下面有关本申请实施例的附图描述的仅仅是本申请中的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图，所获得的其他附图也属于本申请的保护范围。

图1为本申请所提供的一种网卡测试方法的流程示意图；

图2为本申请所提供的另一种网卡测试方法的流程示意图；

图3为本申请所提供的一种网卡测试装置的结构示意图；

图4为本申请所提供的一种网卡测试设备的结构示意图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种网卡测试方法，该网卡测试方法可以实现网卡吞吐性能的自动化测试，保证测试效率以及测试结果的准确性；本申请的另一核心是提供一种网卡测试装置、系统以及计算机可读存储介质，也具有上述有益效果。

为了对本申请实施例中的技术方案进行更加清楚、完整地描述，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行介绍。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

目前业界所有处理器平台服务器，在出厂之前普遍采用手动方式分别对网卡的各网口连通并进行速率测试，存在着严重的测试时间长，人力资源成本高的问题。此外，还有通过iperf软件进行网卡测试的方案，但这种方案对iperf软件的依赖性很强，如果iperf软件出现问题，将会导致测试结果不准确的问题。因此，为解决上述技术问题，本申请提供了一种网卡测试方法，该网卡测试方法可以实现网卡吞吐性能的自动化测试，保证测试效率以及测试结果的准确性。

请参考图1，图1为本申请所提供的一种网卡测试方法的流程示意图，该网卡测试方法可包括：

S101：当接收到测试指令时，获取目标网卡的理论吞吐率；

本步骤旨在实现目标网卡理论吞吐率的获取，该目标网卡即为被测试网卡，理论吞吐率则是指目标网卡最大吞吐速率的理论值，一般而言，网卡的速率都有一个理论值，例如，千兆网口的理论值为900Mbps，万兆网口的理论值为9000Mbps。具体的，当接收到针对目标网卡的测试指令时，即可获取其理论吞吐率，其中，测试指令可以由用户根据实际需求通过相应的终端设备发起。

S102：通过tcpreplay工具按照理论吞吐率进行数据包回放；

本步骤旨在实现目标网卡的数据包回放，具体基于tcpreplay工具，即通过tcpreplay工具按照上述理论数据值对数据包进行回放。其中，Tcpreplay是一系列工具的总称，包括tcpreplay、tcprewrite和tcpprep等工具，其可以用来在Unix系统或者linux系统上重放网络包，tcpprep主要用于划分客户端和服务器以及区分数据包流向，tcprewrite主要用于修改报文，tcpreplay主要用于实现发包功能。

S103：通过psutil库统计目标网卡在数据包回放过程中的实际吞吐率；

本步骤旨在实现目标网卡实际吞吐率的统计，实际吞吐率则是指目标网卡在运行过程中的吞吐率，具体为目标网卡按照理论吞吐率进行数据包回放过程中的实际吞吐率，基于psutil库统计获得。其中，psutil库是一个跨平台库，能够轻松实现获取系统运行的进程和系统利用率(包括CPU、内存、磁盘、网络等)信息，主要用于实现系统监控、性能分析以及进程管理等功能。

作为一种优选实施例，上述通过psutil库统计目标网卡在数据包回放过程中的实际吞吐率，可以包括：通过psutil库统计获得指定时间段内的各原始实际吞吐率；根据各原始实际吞吐率计算获得实际吞吐率。

本优选实施例提供了一种较为具体的目标网卡实际吞吐率的计算方法，即通过统计一定时间段内的实际吞吐率进而计算该时间段内所有实际吞吐率的平均值的方法实现，首先，统计目标网卡在指定时间段内的各个原始实际吞吐率，进一步，计算所有原始实际吞吐率的平均值作为目标网卡的实际吞吐率。其中，上述指定时间段的具体取值并不影响本技术方案的实施，由技术人员根据实际情况进行设定即可，本申请对此不做限定。

作为一种优选实施例，上述通过psutil库统计目标网卡在数据包回放过程中的实际吞吐率，可以包括：通过调用psutil库的get_key函数计算目标网卡在数据包回放过程中的实际吞吐率。

本优选实施例提供了一种较为具体的目标网卡实际吞吐率的计算方法，即调用psutil库的get_key函数实现。具体的，get_key函数返回目标网卡当前收到了多少字节的流量以及发送了多少字节的流量，由此，即可通过间隔1s(假设以秒为单位)两次调用get_key函数的方式来获取目标网卡在这1s内收到和发送的字节数，实现目标网卡实际吞吐率的计算。

S104：判断实际吞吐率是否超出理论吞吐率；若是，则执行S105，若否，则执行S107；

本步骤旨在实现目标网卡的实际吞吐率与理论吞吐率的比较判断，如若实际吞吐率超出了理论吞吐率，则说明目标网卡的实际吞吐性能优于标准性能，需要进行进一步测试以确定其实际吞吐性能；反之，如若实际吞吐率未超出理论吞吐率，则说明目标网卡的实际性能不如标准性能或刚满足标准性能，也就是说，目标网卡当前的实际性能已经是最优性能，即上述实际吞吐率就是目标网卡的最终测试结果，此时，执行后续S107，输出该实际吞吐率即可。

作为一种优选实施例，上述判断实际吞吐率是否超出理论吞吐率之前，还可以包括：将实际吞吐率转换为Mbps格式。

本优选实施例旨在实现实际吞吐率的格式转换，具体为单位转换，即将基于psutil库统计获得的实际吞吐率的单位转换为Mbps，更加方便后续进行实际吞吐率与理论吞吐率的比较判断以及后期测试结果的可视化展示。

S105：更新理论吞吐率；

本步骤旨在实现吞吐理论值的更新，具体为增加上述理论吞吐率的取值，以便在目标网卡的实际吞吐性能优于标准性能时继续进行吞吐性能测试。可以理解的是，上述提升理论吞吐率的方法并不唯一，在循环判定过程中，可以预先设定某一定值并按照该定值依次增加，也可以是按照某种规律设定每次循环判断过程中理论吞吐率的增加值，如递增、递减等，具体实现方法由技人员根据实际需求进行设定即可，本申请对此不做限定。

作为一种优选实施例，上述更新理论吞吐率，可以包括：通过叠加指定速率值至理论吞吐率更新理论吞吐率。

本优选实施例提供了一种较为具体的理论吞吐率的更新方法，即通过叠加指定速率值至理论吞吐率的方法实现理论吞吐率的更新，如每次循环判断过程中，理论吞吐率增加10Mbps/s。当然，上述指定速率值的具体取值并不唯一，同样可以由技术人员根据实际情况进行设置，本申请对此不做限定。

S106；判断理论吞吐率对应的实际吞吐率是否超出上一实际吞吐率；若是，则返回S105，若否，则执行S107；

本步骤旨在实现目标网卡的当前实际吞吐率与上一实际吞吐率的比较判断，通过依次更新理论吞吐率的方法判断更新理论吞吐率后对应的实际吞吐率是否超出更新理论吞吐率前对应的实际吞吐率，若当前实际吞吐率仍然超出上一实际吞吐率，则说明仍未检测到目标网卡的最优吞吐性能，需要继续进行测试以确定其实际吞吐性能，因此，返回S105继续更新理论吞吐率进行比较判断即可，反之，若当前实际吞吐率未超出上一实际吞吐率，则说明已经检测到目标网卡的最优吞吐性能，该当前实际吞吐率即为目标网卡的最终测试结果，此时，执行后续S107，输出该实际吞吐率即可。

S107：输出实际吞吐率。

本步骤旨在实现实际吞吐率的输出，该实际吞吐率即为经过上述循环比较后所获得的最终的实际性能值，代表目标网卡的吞吐性能测试结果，至此，针对目标网卡的吞吐性能测试完成。

可见，本申请所提供的网卡测试方法，将tcpreplay工具和psutil库相结合，先利用tcpreplay工具来回放数据包，再利用psutil库来获取网卡的吞吐效率，进而完成网卡的吞吐性能测试，整个测试过程均是自动化完成，无需人工干预，可以在有效节省人力成本的同时极大地提高测试效率，此外，还可以保证测试结果有据可查，进而保证测试结果的准确性。

在上述各实施例的基础上，本优选实施例提供了一种更为具体的网卡测试方法。

1、对端设备通过tcpreplay命令以网卡的最大理论速率(理论吞吐率)来发包；

2、通过python的psutil库来计算网卡的速率(实际吞吐率)：

(1)获取被测网卡(目标网卡)的信息，可以通过定义一个方法get_key来实现，该方法返回被测网卡当前收到了多少字节的流量以及发送了多少字节的流量；

(2)通过两次调用get_key方法，两次调动的时间相差1s的方式来获取被测网卡在这1s内收到和发送的字节数；

(3)将被测网卡的速率单位转换为Mbps；

3、判断检测获得的网卡速率是否达到了最大理论速率；若是，执行步骤4，否则执行步骤10；

4、假如网卡速率达到最大理论速率，则说明网卡真实的吞吐有可能超过理论值，此时提高tcpreplay的放包速率；

5、以新的放包速率继续通过tcpreplay放包；

6、通过步骤2的方法来计算当前网卡的速率；

7、判断网卡的当前速率是否超过上一次检测获得的网卡速率；

8、假如当前网卡速率超出上一网卡速率，则返回步骤5继续进行循环判断；

9、假如当前网卡速率未超出上一网卡速率，则上一网卡速率或当前网卡速率(当前网卡速率等于上一网卡速率)即为网卡的吞吐性能值；

10、输出最终计算获得的实际网卡速率。

可见，本申请实施例所提供的网卡测试方法，将tcpreplay工具和psutil库相结合，先利用tcpreplay工具来回放数据包，再利用psutil库来获取网卡的吞吐效率，进而完成网卡的吞吐性能测试，整个测试过程均是自动化完成，无需人工干预，可以在有效节省人力成本的同时极大地提高测试效率，此外，还可以保证测试结果有据可查，进而保证测试结果的准确性。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种网卡测试装置，请参考图3，图3为本申请所提供的一种网卡测试装置的结构示意图，该网卡测试装置可包括：

数据确定模块1，用于当接收到测试指令时，获取目标网卡的理论吞吐率；

数据包回放模块2，用于通过tcpreplay工具按照理论吞吐率进行数据包回放；

数据计算模块3，用于通过psutil库统计目标网卡在数据包回放过程中的实际吞吐率；

第一数据判断模块4，用于判断实际吞吐率是否超出理论吞吐率，若是，则更新理论吞吐率；

第二数据判断模块5，用于判断理论吞吐率对应的实际吞吐率是否超出上一实际吞吐率，若是，则继续更新理论吞吐率，直至实际吞吐率不超出上一实际吞吐率；

数据输出模块6，用于输出实际吞吐率。

可见，本申请实施例所提供的网卡测试装置，将tcpreplay工具和psutil库相结合，先利用tcpreplay工具来回放数据包，再利用psutil库来获取网卡的吞吐效率，进而完成网卡的吞吐性能测试，整个测试过程均是自动化完成，无需人工干预，可以在有效节省人力成本的同时极大地提高测试效率，此外，还可以保证测试结果有据可查，进而保证测试结果的准确性。

作为一种优选实施例，上述数据计算模块3可具体用于通过psutil库统计获得指定时间段内的各原始实际吞吐率；根据各原始实际吞吐率计算获得实际吞吐率。

作为一种优选实施例，上述数据计算模块3可具体用于通过调用psutil库的get_key函数计算目标网卡在数据包回放过程中的实际吞吐率。

作为一种优选实施例，该网卡测试装置还包括数据转换模块，用于在判断实际吞吐率是否超出理论吞吐率之前，将实际吞吐率转换为Mbps格式。

作为一种优选实施例，上述第一数据判断模块4可具体用于判断实际吞吐率是否超出理论吞吐率，若是，则通过叠加指定速率值至理论吞吐率更新理论吞吐率。

对于本申请提供的装置的介绍请参照上述方法实施例，本申请在此不做赘述。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种网卡测试设备，请参考图4，图4为本申请所提供的一种网卡测试设备的结构示意图，该网卡测试设备可包括：

存储器10，用于存储计算机程序；

处理器20，用于执行计算机程序时可实现如上述任意一种网卡测试方法的步骤。

对于本申请提供的设备的介绍请参照上述方法实施例，本申请在此不做赘述。

为解决上述问题，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现如上述任意一种网卡测试方法的步骤。

该计算机可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

对于本申请提供的计算机可读存储介质的介绍请参照上述方法实施例，本申请在此不做赘述。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种网卡测试方法，其特征在于，包括：

当接收到测试指令时，获取目标网卡的理论吞吐率；

通过tcpreplay工具按照所述理论吞吐率进行数据包回放；

通过psutil库统计所述目标网卡在所述数据包回放过程中的实际吞吐率；

判断所述实际吞吐率是否超出所述理论吞吐率，若是，则更新所述理论吞吐率；

判断所述理论吞吐率对应的实际吞吐率是否超出上一实际吞吐率，若是，则继续更新所述理论吞吐率，直至所述实际吞吐率不超出上一实际吞吐率；

输出所述实际吞吐率。

2.根据权利要求1所述的网卡测试方法，其特征在于，所述通过psutil库统计所述目标网卡在所述数据包回放过程中的实际吞吐率，包括：

通过所述psutil库统计获得指定时间段内的各原始实际吞吐率；

根据各所述原始实际吞吐率计算获得所述实际吞吐率。

3.根据权利要求1所述的网卡测试方法，其特征在于，所述通过psutil库统计所述目标网卡在所述数据包回放过程中的实际吞吐率，包括：

通过调用所述psutil库的get_key函数计算所述目标网卡在所述数据包回放过程中的实际吞吐率。

4.根据权利要求1所述的网卡测试方法，其特征在于，所述判断所述实际吞吐率是否超出所述理论吞吐率之前，还包括：

将所述实际吞吐率转换为Mbps格式。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的网卡测试方法，其特征在于，所述更新所述理论吞吐率，包括：

通过叠加指定速率值至所述理论吞吐率更新所述理论吞吐率。

6.一种网卡测试装置，其特征在于，包括：

数据确定模块，用于当接收到测试指令时，获取目标网卡的理论吞吐率；

数据包回放模块，用于通过tcpreplay工具按照所述理论吞吐率进行数据包回放；

数据计算模块，用于通过psutil库统计所述目标网卡在所述数据包回放过程中的实际吞吐率；

第一数据判断模块，用于判断所述实际吞吐率是否超出所述理论吞吐率，若是，则更新所述理论吞吐率；

第二数据判断模块，用于判断所述理论吞吐率对应的实际吞吐率是否超出上一实际吞吐率，若是，则继续更新所述理论吞吐率，直至所述实际吞吐率不超出上一实际吞吐率；

数据输出模块，用于输出所述实际吞吐率。

7.根据权利要求6所述的网卡测试装置，其特征在于，还包括：

数据转换模块，用于在所述判断所述实际吞吐率是否超出所述理论吞吐率之前，将所述实际吞吐率转换为Mbps格式。

8.根据权利要求6或7所述的网卡测试装置，其特征在于，所述第一数据判断模块具体用于判断所述实际吞吐率是否超出所述理论吞吐率，若是，则通过叠加指定速率值至所述理论吞吐率更新所述理论吞吐率。

9.一种网卡测试设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序以实现如权利要求1至5任一项所述的网卡测试方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用以实现如权利要求1至5任一项所述的网卡测试方法的步骤。

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