CN113542066B

CN113542066B - 一种设备性能测试方法、装置及相关设备

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Publication number: CN113542066B
Application number: CN202110792431.6A
Authority: CN
Inventors: 李鹏鹏; 范渊
Original assignee: DBAPPSecurity Co Ltd
Current assignee: DBAPPSecurity Co Ltd
Priority date: 2021-07-13
Filing date: 2021-07-13
Publication date: 2022-06-07
Anticipated expiration: 2041-07-13
Also published as: CN113542066A

Abstract

本申请公开了一种设备性能测试方法，包括获取数据报文，并在被测设备上按照预设播放流量回播所述数据报文；按照预设调整规则对所述预设播放流量进行调整，并按照调整后的播放流量回播所述数据报文，直至达到预设调整精度；获取所述数据报文回播过程中产生的日志信息；根据所述日志信息确定出现丢包信息时对应的目标播放流量；输出所述目标播放流量；该设备性能测试方法可以实现更为全面的设备性能检测，降低性能检测成本。本申请还公开了一种设备性能测试装置、系统及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

Description

一种设备性能测试方法、装置及相关设备

技术领域

本申请涉及工控安全监测技术领域，特别涉及一种设备性能测试方法，还涉及一种设备性能测试装置、系统及计算机可读存储介质。

背景技术

在工控安全监测审计平台设备的使用中，会通过不同硬件性能的设备载体承载工控安全监测审计平台进行工作。针对这些不同硬件性能的设备，工控安全监测审计平台对于数据的处理性能也是有差异的，因此，需要对比测试以判断在不同的硬件设备上，审计引擎对于数据采集、处理、存储的效率。

目前，在硬件流量吞吐性能测试中，一般会采用测试仪表SpirentTestCenter构造流量包，并通过二层网络发送至被测设备端口中，通过仪表本身的监测功能查看设备吞吐量及丢包数量，并以此两项指标来衡量设备的网络流量转发处理性能。但在工控审计监测平台的性能测试模型中，使用仪表测试只能关注网络转发的性能指标，无法严格把控引擎对于工控协议的处理及解析效率，并且，仪表存在费用昂贵、使用不够便捷的问题。

因此，如何实现更为全面的设备性能检测，降低性能检测成本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设备性能测试方法，该设备性能测试方法可以实现更为全面的设备性能检测，降低性能检测成本；本申请的另一目的是提供一种设备性能测试装置、系统及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

第一方面，本申请提供了一种设备性能测试方法，包括：

获取数据报文，并在被测设备上按照预设播放流量回播所述数据报文；

按照预设调整规则对所述预设播放流量进行调整，并按照调整后的播放流量回播所述数据报文，直至达到预设调整精度；

获取所述数据报文回播过程中产生的日志信息；

根据所述日志信息确定出现丢包信息时对应的目标播放流量；

输出所述目标播放流量。

优选的，所述获取数据报文，包括：

在网络中抓取所述数据报文；其中，所述数据报文为pcap格式。

优选的，所述在网络中抓取所述数据报文之后，还包括：

判断所述数据报文是否完整；

若是，则执行所述在被测设备上按照预设播放流量回播所述数据报文的步骤；

若否，则利用text2pcap命令对所述数据报文进行修改，获得完整的数据报文，并执行所述在被测设备上按照预设播放流量回播所述数据报文的步骤。

优选的，所述在被测设备上按照预设播放流量回播所述数据报文，包括：

利用tcpreplay命令在所述被测设备上按照所述预设播放流量回播所述数据报文。

优选的，所述按照预设调整规则对所述预设播放流量进行调整，包括：

按照二分法对所述预设播放流量进行调整。

优选的，所述输出所述目标播放流量之前，还包括：

利用Netdata对所述被测设备进行监测，获得监测信息；

对所述日志信息和所述监测信息进行对比分析；

当所述日志信息与所述监测信息相符时，执行所述输出所述目标播放流量的步骤。

优选的，所述设备性能测试方法还包括：

根据所述日志信息和所述监测信息生成性能测试报告。

第二方面，本申请还公开了一种设备性能测试装置，包括：

报文回播模块，用于获取数据报文，并在被测设备上按照预设播放流量回播所述数据报文；

流量调整模块，用于按照预设调整规则对所述预设播放流量进行调整，并按照调整后的播放流量回播所述数据报文，直至达到预设调整精度；

日志获取模块，用于获取所述数据报文回播过程中产生的日志信息；

日志分析模块，用于根据所述日志信息确定出现丢包信息时对应的目标播放流量；

结果输出模块，用于输出所述目标播放流量。

第三方面，本申请还公开了一种设备性能测试系统，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时实现如上所述的任一种设备性能测试方法的步骤。

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上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的任一种设备性能测试方法的步骤。

本申请所提供的一种设备性能测试方法，包括获取数据报文，并在被测设备上按照预设播放流量回播所述数据报文；按照预设调整规则对所述预设播放流量进行调整，并按照调整后的播放流量回播所述数据报文，直至达到预设调整精度；获取所述数据报文回播过程中产生的日志信息；根据所述日志信息确定出现丢包信息时对应的目标播放流量；输出所述目标播放流量。

可见，本申请所提供的设备性能测试方法，通过不断调整播放流量，以按照不同的播放流量对数据报文进行回播，并对数据报文的回播过程进行日志信息的获取，从而根据该日志信息确定恰好出现丢包时所对应的目标播放流量，该目标播放流量即对应设备性能上限，由此实现设备性能检测，相较于基于SpirentTestCenter的性能测试方法，该种实现方式可以直接根据日志信息实现设备性能检测，且由于日志信息中的数据种类更为全面，因此，该种实现方式可以实现更为全面的设备性能测试；此外，该种实现方式舍弃了高精度的测试仪表，减少了设备需求，有效的减少了产品部署时的工作量，降低了系统成本以及开发成本。

本申请所提供的一种设备性能测试装置、系统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设备性能测试方法的流程示意图；

图2为本申请所提供的另一种设备性能测试方法的流程示意图；

图3为本申请所提供的一种设备性能测试装置的结构示意图；

图4为本申请所提供的一种设备性能测试系统的结构示意图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种设备性能测试方法，该设备性能测试方法可以实现更为全面的设备性能检测，降低性能检测成本；本申请的另一核心是提供一种设备性能测试装置、系统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。

本申请实施例提供了一种设备性能测试方法。

请参考图1，图1为本申请所提供的一种设备性能测试方法的流程示意图，该设备性能测试方法可包括：

S101：获取数据报文，并在被测设备上按照预设播放流量回播数据报文；

本步骤旨在实现数据报文的获取以及回播，其中，数据报文可以是网络中任意抓取或技术人员根据实际情况自主构造的数据报文，可以通过在设备上回播数据报文实现设备性能测试，对于其具体内容本申请不做限定。

在具体实现过程中，首先获取网络报文，然后将该网络报文发送至被测设备，以便在被测设备上回播该数据报文，其中，在对数据报文进行回播时，可以按照预先设定的流量大小(即上述预设播放流量)对数据报文进行回播，由此，即可通过采集数据报文回播过程中所产生的日志信息实现被测设备的性能测试结果。其中，预设播放流量的具体取值并不影响本技术方案的实施，本申请对此不做限定，由技术人员根据实际情况进行设定即可，例如，可以直接将其设置为被测设备网口的满配流量大小。

作为一种优选实施例，上述获取数据报文，可以包括：在网络中抓取数据报文；其中，数据报文为pcap格式。

本优选实施例提供了一种数据报文的获取方法，即直接在网络中抓取数据报文，具体可通过网络抓取工具实现。其中，数据报文具体可以为pcap格式(一种数据报文存储格式)。当然，数据报文的具体格式仅为本优选实施例所提供的一种实现方式，并不唯一，本申请对此不做限定。

作为一种优选实施例，上述在网络中抓取数据报文之后，还可以包括：判断数据报文是否完整；若是，则执行在被测设备上按照预设播放流量回播数据报文的步骤；若否，则利用text2pcap命令对数据报文进行修改，获得完整的数据报文，并执行在被测设备上按照预设播放流量回播数据报文的步骤。

可以理解的是，在网络中随机抓取的网络报文可能存在不完整的情况，因此，对于不完整的数据报文，可以对其进行修改，以获取完整的数据报文。具体而言，当从网络中抓取到数据报文后，首先判断其是否完整，若不完整，则可以利用text2pcap命令对数据报文进行修改，获得完整的数据报文，再进入后续流程，若完整，则直接进入后续流程即可。

作为一种优选实施例，上述在被测设备上按照预设播放流量回播数据报文，可以包括：利用tcpreplay命令在被测设备上按照预设播放流量回播数据报文。

本优选实施例提供了一种回播数据报文的实现方法，即利用tcpreplay命令对数据报文进行回播。其中，tcpreplay命令是一种pcap包的重放工具，它可以将用ethreal、wireshark工具抓下来的包原样或经过任意修改后重放回去，它允许你对报文做任意的修改，指定重放报文的速度等。由此，即可利用tcpreplay命令构建自动脚本对数据报文以配置好的网口、流量大小、循环次数等进行回播。

S102：按照预设调整规则对预设播放流量进行调整，并按照调整后的播放流量回播数据报文，直至达到预设调整精度；

S103：获取数据报文回播过程中产生的日志信息；

以上步骤旨在实现数据报文播放流量大小的调整以及日志信息的采集，也就是对预设播放流量进行调整，以便于可以按照不同预设播放流量对数据报文进行回播，进而通过采集每次回播数据报文过程中产生的日志信息确定被测设备的性能极限。

其中，预设调整规则是由技术人员根据实际需求设定的调整规则，如由大到小、由小到大的顺序等进行调整，直至满足预设调整精度，如1M大小等。

作为一种优选实施例，上述按照预设调整规则对预设播放流量进行调整，可以包括：按照二分法对预设播放流量进行调整。

本优选实施例提供了一种具体类型的预设调整规则，即二分法。在具体实现过程中，将初始的预设播放流量设置为一定值，并按照该定值对数据报文进行回播后，若出现丢包现象，则递增当前预设播放流量的50％，继续对数据报文进行回播；若未出现丢包现象，则递减当前预设播放流量的50％，继续对数据报文进行回播，以此类推，直至达到预设调整精度。

S104：根据日志信息确定出现丢包信息时对应的目标播放流量；

S105：输出目标播放流量。

以上步骤旨在实现目标播放流量的确定，从而获得被测设备的性能测试结果。其中，目标播放流量即为数据报文回播过程中恰好出现丢包时对应的播放流量。具体而言，由于日志信息是数据报文回播过程中所产生的日志信息，因此，可以直接根据该日志信息确定数据报文回播过程中恰好出现丢包信息时对应的目标播放流量，该目标播放流量即为被测设备不丢包的性能上限。进一步，对目标播放流量进行输出，由此，完成被测设备的性能测试，获得测试结果。

作为一种优选实施例，上述输出目标播放流量之前，还可包括：利用Netdata对被测设备进行监测，获得监测信息；对日志信息和监测信息进行对比分析；当日志信息与监测信息相符时，执行输出目标播放流量的步骤。

为进一步提高测试结果的准确性，可以增设Netdata对被测设备进行监测，并利用其对应的监测信息对日志信息进行比对分析，并在二者一致时确定测试结果正确，输出目标播放流量，否则，重新获取数据报文进行被测设备的性能测试即可。其中，Netdata是一个高度优化的Linux守护进程，其可以为Linux系统、应用程序、SNMP服务等提供实时的性能监测，可以利用可视化手段将被监测者的性能细节展现出来，便于用户清晰地了解系统和应用程序实时的状况。

作为一种优选实施例，该设备性能测试方法还可包括：根据日志信息和监测信息生成性能测试报告。

本优选实施例所提供的设备性能测试方法实现了测试报告生成功能。具体的，日志信息和Netdata的监测信息均为被测设备运行过程中所产生的相关数据信息，因此，可以直接根据该根据日志信息和监测信息生成被测设备的性能测试报告。进一步，还可以根据实际需求对该性能测试报告进行保存或可视化展示。

基于以上各实施例，本申请实施例提供了另一种设备性能测试方法。

请参考图2，图2为本申请所提供的另一种设备性能测试方法的流程示意图，其具体实现流程如下：

(1)现网抓取pcap格式的用于性能测试使用的数据报文，或手动构造pcap格式的数据报文，其中，构造数据报文是为解决实际抓取的数据报文为不完整的数据报文的问题(可能抓取的数据报文只有某一层的数据)，此时，可以使用text2pcap将其构建为一个完整的数据包。具体来说，在集成于wireshark的Dos界面使用text2pcap命令便可以构造修改对应的数据报文，之后使用Shell脚本通过Linux中的tcpreplay命令构建自动脚本，以将抓取到的数据报文以配置好的网口、流量大小、循环次数进行回播。

(2)在被测试设备上搭建Netdata环境，运行Netdata对被测设备进行性能监测。

(3)开启被测设备审计引擎中的日志功能，实时记录工控安全监测审计平台的各等级日志输出。

(4)执行测试：

使用二分法分次加减脚本中的流量变量的方法对发送数据流量进行更改，首次可以在脚本中配置设备网口的满配流量大小，若出现丢包，则更改为满配的50％流量大小，若持续出现丢包，则以此类推；若未出现丢包，则递增50％并以此类推。当二分法到精度大小为1M时，若每分钟统计的引擎日志未出现“kernel drop”字段的报文丢失日志告警，则视此时的流量大小为审计引擎的性能测试瓶颈。其中，测试脚本中设置的流量进度越小，则测试的性能结果越准确。

(5)处理返回结果：

首先，登录审计平台前端页面，记录流量统计图标中的速率数据，再判断流量统计是否符合实际流量大小：将Netdata监控到的性能图表数据以节点值的形式输出为文本文档，与审计平台自身的流量数据换算成统一的Mbps单位数量之后进行对比，查验数值大小是否相等。

其次，在各个回播流量数据包大小的点位上查看性能测试情况：在Netdata显示的不同流量大小状态下，查看审计引擎的各等级日志输出，查看是否有丢包等日志产生，从而判断不丢包的性能上限为多少。

(6)将性能极限下的NetData监测数据及工控安全监测审计平台统计的流量大小结果进行记录、输出和保存，用于进行性能测试报告的撰写。

可见，本申请实施例所提供的设备性能测试方法，通过不断调整播放流量，以按照不同的播放流量对数据报文进行回播，并对数据报文的回播过程进行日志信息的获取，从而根据该日志信息确定恰好出现丢包时所对应的目标播放流量，该目标播放流量即对应设备性能上限，由此实现设备性能检测，相较于基于SpirentTestCenter的性能测试方法，该种实现方式可以直接根据日志信息实现设备性能检测，且由于日志信息中的数据种类更为全面，因此，该种实现方式可以实现更为全面的设备性能测试；此外，该种实现方式舍弃了高精度的测试仪表，减少了设备需求，有效的减少了产品部署时的工作量，降低了系统成本以及开发成本。

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

报文回播模块1，用于获取数据报文，并在被测设备上按照预设播放流量回播数据报文；

流量调整模块2，用于按照预设调整规则对预设播放流量进行调整，并按照调整后的播放流量回播数据报文，直至达到预设调整精度；

日志获取模块3，用于获取数据报文回播过程中产生的日志信息；

日志分析模块4，用于根据日志信息确定出现丢包信息时对应的目标播放流量；

结果输出模块5，用于输出目标播放流量。

可见，本申请实施例所提供的设备性能测试装置，通过不断调整播放流量，以按照不同的播放流量对数据报文进行回播，并对数据报文的回播过程进行日志信息的获取，从而根据该日志信息确定恰好出现丢包时所对应的目标播放流量，该目标播放流量即对应设备性能上限，由此实现设备性能检测，相较于基于SpirentTestCenter的性能测试方法，该种实现方式可以直接根据日志信息实现设备性能检测，且由于日志信息中的数据种类更为全面，因此，该种实现方式可以实现更为全面的设备性能测试；此外，该种实现方式舍弃了高精度的测试仪表，减少了设备需求，有效的减少了产品部署时的工作量，降低了系统成本以及开发成本。

作为一种优选实施例，上述报文回播模块1可具体用于在网络中抓取数据报文；其中，数据报文为pcap格式。

作为一种优选实施例，上述报文回播模块1还可用于在上述在网络中抓取数据报文之后，判断数据报文是否完整；若是，则执行在被测设备上按照预设播放流量回播数据报文的步骤；若否，则利用text2pcap命令对数据报文进行修改，获得完整的数据报文，并执行在被测设备上按照预设播放流量回播数据报文的步骤。

作为一种优选实施例，上述报文回播模块1可具体用于利用tcpreplay命令在被测设备上按照预设播放流量回播数据报文。

作为一种优选实施例，上述流量调整模块2可具体用于按照二分法对预设播放流量进行调整。

作为一种优选实施例，该设备性能测试装置还可包括结果校验模块，用于在上述输出目标播放流量之前，利用Netdata对被测设备进行监测，获得监测信息；对日志信息和监测信息进行对比分析；当日志信息与监测信息相符时，执行输出目标播放流量的步骤。

作为一种优选实施例，该设备性能测试装置还可包括报告生成模块，用于根据日志信息和监测信息生成性能测试报告。

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设备性能测试系统，请参考图4，图4为本申请所提供的一种设备性能测试系统的结构示意图，该设备性能测试设备可包括：

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设备性能测试方法的步骤。

对于本申请提供的系统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设备性能测试方法的步骤。

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

1.一种设备性能测试方法，其特征在于，包括：

获取所述数据报文回播过程中产生的日志信息；

输出所述目标播放流量；

所述输出所述目标播放流量之前，还包括：

利用Netdata对所述被测设备进行监测，获得监测信息；

对所述日志信息和所述监测信息进行对比分析；

2.根据权利要求1所述的设备性能测试方法，其特征在于，所述获取数据报文，包括：

3.根据权利要求2所述的设备性能测试方法，其特征在于，所述在网络中抓取所述数据报文之后，还包括：

判断所述数据报文是否完整；

4.根据权利要求1所述的设备性能测试方法，其特征在于，所述在被测设备上按照预设播放流量回播所述数据报文，包括：

5.根据权利要求1所述的设备性能测试方法，其特征在于，所述按照预设调整规则对所述预设播放流量进行调整，包括：

按照二分法对所述预设播放流量进行调整。

6.根据权利要求1所述的设备性能测试方法，其特征在于，还包括：

根据所述日志信息和所述监测信息生成性能测试报告。

7.一种设备性能测试装置，其特征在于，包括：

结果输出模块，用于输出所述目标播放流量；

结果校验模块,用于在上述输出目标播放流量之前，利用Netdata对被测设备进行监测，获得监测信息；

对日志信息和监测信息进行对比分析；

当日志信息与监测信息相符时，执行输出目标播放流量的步骤。

8.一种设备性能测试系统，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时实现如权利要求1至6任一项所述的设备性能测试方法的步骤。

9.一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上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的设备性能测试方法的步骤。