CN116566875A - 一种网卡测试系统及方法 - Google Patents

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周永红
李文泉
李艳丽
罗华文
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    • Y02D30/50—Reducing energy consumption in communication networks in wire-line communication networks, e.g. low power modes or reduced link rate

Abstract

本发明涉及网卡检测技术领域，尤其是一种网卡测试系统及方法，包括网卡端口和与网卡端口连接的测试服务器，所述网卡端口包括测试客户端和网卡接口，网卡接口用于连接待测网卡，所述测试客户端与测试服务器之间通过双向socket通信连接，所述测试客户端内设置有数据包生成器和数据包捕获器，所述测试服务器内设置有网络回环接口，测试客户端与测试服务器之间通过网卡通信发送和接收数据包，通过测试客户端对接收的数据包进行解析和分析，并与数据包生成器生成并发出的数据包进行比对，本发明能够对网卡进行测试，并对测试结果进行分析，得到网卡的测试数据及测试性能，提高测试效率。

Description

一种网卡测试系统及方法
技术领域
本发明涉及网卡检测技术领域，具体领域为一种网卡测试系统及方法。
背景技术
计算机上应用的各个模块在生产后需要对其性能进行测试以保证产品正常稳定。对于网卡的测试，通常需要架设一台或者几台测试服务器作为测试平台，通过实际网线连接，采取手动方式进行联网。在网络中通过传输数据文件等一系列方式进行测试。这种做法需要耗费较多时间进行联网，测试成本高，而且由于实际联网可能出现的人工错误会导致测试的结果不准确。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种网卡测试系统及方法，采用硬件与系统的组合实现低成本的测试，降低了测试成本，提高了测试效率。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种网卡测试系统，包括网卡端口和与网卡端口连接的测试服务器，其特征在于：所述网卡端口包括测试客户端和网卡接口，网卡接口用于连接待测网卡，所述测试客户端与测试服务器之间通过双向socket通信连接，所述测试客户端内设置有数据包生成器和数据包捕获器，所述测试服务器内设置有网络回环接口，数据包生成器能够生成预设配置的数据包，并通过网卡发送到测试服务器，测试服务器将接收到的数据包通过网络回环接口返回网卡，数据包捕获器捕获从网卡接收过来的所有数据包，通过测试客户端对接收的数据包进行解析和分析，并与数据包生成器生成并发出的数据包进行比对。
在其中一些实施例中，所述测试客户端根据要测试的网卡的速率和带宽进行参数配置，并通过socket与测试服务器建立连接。
在其中一些实施例中，所述测试服务器接收测试客户端发送的测试请求，并根据请求接收测试客户端生成的数据包，同时将接收的数据包返回至测试客户端，测试客户端接收从测试服务器传送的数据包，并根据数据包的大小和类型校验数据包的正确性。
在其中一些实施例中，所述测试客户端的创建方式为：
在测试设备上安装Python工具环境，并进行测试数据的配置。
在其中一些实施例中，测试客户端中Python工具环境配置方式为：
通过Python工具导入socket库；
创建一个客户端socket对象；
然后连接服务器。
在其中一些实施例中，所述测试服务器的创建方式为：
通过在Python中创建一个socket对象，同时通过绑定IP地址及端口以及监听函数实现与测试客户端的连接。
在其中一些实施例中，测试服务器中创建与测试客户端的连接方式为：
通过Python工具导入socket库；
在Python中创建socket对象；
获取测试客户端的本机主机名，设置端口号；
绑定端口号和IP地址；
设置最大连接数，超过后排队；
循环等待客户端连接；
建立客户端连接。
在其中一些实施例中，测试客户端发出的数据包与接收的数据包之间进行校验比对，其校验方式为通过检查数据包头、数据包长度、数据包类型、数据包内容的方式来保证数据的正确性。
在其中一些实施例中，所述测试客户端还包括有时延抖动测试模块，其时延抖动计算方式为：
J＝|(Rxi+1-Txi+1)-(Rxi-Txi)|
其中Rxi为第i个数据包的发送时间，Txi为第i个数据包的接收时间，Rxi+1为第i+1个数据包的发送时间，Txi+1为第i+1个数据包的接收时间。
为实现上述目的，本发明还提供如下技术方案：一种网卡测试系统的方法，其步骤为：
(1)将待测网卡与测试客户端的网卡接口进行连接，基于网卡的性能，通过测试客户端配置参数数据包；
(2)通过数据包生成器生成待发送的数据包，该数据包通过网卡传输到测试服务器；
(3)测试服务器将接收的数据包通过网络回环接口完整的发送至测试测试客户端；
(4)数据包捕获器捕获从网卡接收过来的所有数据包；
(5)测试客户端对接收的数据包进行解析和分析，并将测试结果保存到文件中；
(6)在测试客户端发送数据包到接收数据包之间进行时延抖动计算；
(7)基于数据包的完整数据，检测接收的数据包第一帧，并记录第一帧的时延值，然后记录第二帧的时延值，依次将数据包所有帧的时延值记录，并根据时延抖动计算方式将时延抖动数据进行记录；
(8)将最小时延抖动值、最大时延抖动值和平均时延抖动值进行记录，并生成文件；
(9)测试人员根据测试文件对被测网卡进行分类和编号。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：基于Python工件实现测试系统，使用方便。测试结果表明，本系统能够快速、准确、稳定地测试网卡的性能，并且能够满足大多数测试需求。
本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂，通过本申请的实施例对本申请进行详尽说明和了解。
附图说明
图1为本发明的系统框图；
图2为本发明的时延抖动测试流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至2，本发明提供一种技术方案：一种网卡测试系统，包括网卡端口和与网卡端口连接的测试服务器，所述网卡端口包括测试客户端和网卡接口，网卡接口用于连接待测网卡，所述测试客户端与测试服务器之间通过双向socket通信连接，所述测试客户端内设置有数据包生成器和数据包捕获器，所述测试服务器内设置有网络回环接口，数据包生成器能够生成预设配置的数据包，并通过网卡发送到测试服务器，测试服务器将接收到的数据包通过网络回环接口返回网卡，数据包捕获器捕获从网卡接收过来的所有数据包，通过测试客户端对接收的数据包进行解析和分析，并与数据包生成器生成并发出的数据包进行比对。
测试客户端与测试服务器通过双向socket通信，测试客户端通过发送不同类型、不同大小和不同数量的数据包至测试服务器，而测试服务器则将接收到的不同类型、不同大小和不同数量的数据包通过网卡发送至测试客户端，最后，测试客户端将接收到的数据包根据类型和大小校验数据包的正确性。测试结果将在测试客户端上显示。
所述测试客户端根据要测试的网卡的速率和带宽进行参数配置，并通过socket与测试服务器建立连接。
所述测试服务器接收测试客户端发送的测试请求，并根据请求接收测试客户端生成的数据包，同时将接收的数据包返回至测试客户端，测试客户端接收从测试服务器传送的数据包，并根据数据包的大小和类型校验数据包的正确性。
所述测试客户端的创建方式为：
在测试设备上安装Python工具环境，并进行测试数据的配置。
测试客户端中Python工具环境配置方式为：
#导入socket库
import socket
#创建一个客户端socket对象
client_socket＝socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
#连接服务器
client_socket.connect(('服务器IP地址',8888))。
所述测试服务器的创建方式为：
通过在Python中创建一个socket对象，同时通过绑定IP地址及端口以及监听函数实现与测试客户端的连接。
测试服务器中创建与测试客户端的连接方式为：
#导入socket库
import socket
#创建socket对象
server_socket＝socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
#获取本机主机名
host＝socket.gethostname()
#设置端口号
port＝8888
#绑定端口号和IP地址
server_socket.bind((host,port))
#设置最大连接数，超过后排队
server_socket.listen(5)
#循环等待客户端连接
while True:
#建立客户端连接
client_socket,addr＝server_socket.accept()
print('成功连接客户端:',addr)。
测试客户端发出的数据包与接收的数据包之间进行校验比对，其校验方式为通过检查数据包头、数据包长度、数据包类型、数据包内容的方式来保证数据的正确性。
已知数据包在网络中传输时可能存在字节错误的情况，因此需要对接收到的数据包进行校验。校验算法可以通过检查数据包头、数据包长度、数据包类型、数据包内容等方式来保证数据的正确性。
如图2所示，所述测试客户端还包括有时延抖动测试模块，其时延抖动计算方式为：
J＝|(Rxi+1-Txi+1)-(Rxi-Txi)|
其中Rxi为第i个数据包的发送时间，Txi为第i个数据包的接收时间，Rxi+1为第i+1个数据包的发送时间，Txi+1为第i+1个数据包的接收时间。
时延抖动是网络监视和测量的一个重要指标。在数据包以连续流的形式发送，并且数据包之间的距离均匀。由于网络拥塞，不正确的排队或错误，这种稳定的流可能变成块状，或者每个包之间的延迟可能会变化而不是保持不变，较大的抖动可能会对服务造成负面影响。它是由同一应用任意两个相邻数据包在传输中经过网络延迟而产生，因此需要对网卡进行时延抖动测试，并计算记录网卡的时延抖动数据。
一种网卡测试系统的方法，其步骤为：
(1)将待测网卡与测试客户端的网卡接口进行连接，基于网卡的性能，通过测试客户端配置参数数据包；
(2)通过数据包生成器生成待发送的数据包，该数据包通过网卡传输到测试服务器；
(3)测试服务器将接收的数据包通过网络回环接口完整的发送至测试测试客户端；
(4)数据包捕获器捕获从网卡接收过来的所有数据包；
(5)测试客户端对接收的数据包进行解析和分析，并将测试结果保存到文件中；
(6)在测试客户端发送数据包到接收数据包之间进行时延抖动计算；
(7)基于数据包的完整数据，检测接收的数据包第一帧，并记录第一帧的时延值，然后记录第二帧的时延值，依次将数据包所有帧的时延值记录，并根据时延抖动计算方式将时延抖动数据进行记录；
(8)将最小时延抖动值、最大时延抖动值和平均时延抖动值进行记录，并生成文件；
(9)测试人员根据测试文件对被测网卡进行分类和编号。
通过本申请的技术方案，在实际测试中，针对不同类型、不同大小和不同数量的数据包进行测试，并观察其接收成功率、接收丢包率、平均接收时间等指标。测试结果表明，本测试系统能够快速、准确、稳定地测试网卡的接收能力，并能满足大多数场景下的测试需求。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种网卡测试系统，包括网卡端口和与网卡端口连接的测试服务器，其特征在于：所述网卡端口包括测试客户端和网卡接口，网卡接口用于连接待测网卡，所述测试客户端与测试服务器之间通过双向socket通信连接，所述测试客户端内设置有数据包生成器和数据包捕获器，所述测试服务器内设置有网络回环接口，数据包生成器能够生成预设配置的数据包，并通过网卡发送到测试服务器，测试服务器将接收到的数据包通过网络回环接口返回网卡，数据包捕获器捕获从网卡接收过来的所有数据包，通过测试客户端对接收的数据包进行解析和分析，并与数据包生成器生成并发出的数据包进行比对。
2.根据权利要求1所述的一种网卡测试系统，其特征在于：所述测试客户端根据要测试的网卡的速率和带宽进行参数配置，并通过socket与测试服务器建立连接。
3.根据权利要求2所述的一种网卡测试系统，其特征在于：所述测试服务器接收测试客户端发送的测试请求，并根据请求接收测试客户端生成的数据包，同时将接收的数据包返回至测试客户端，测试客户端接收从测试服务器传送的数据包，并根据数据包的大小和类型校验数据包的正确性。
4.根据权利要求3所述的一种网卡测试系统，其特征在于：所述测试客户端的创建方式为：
在测试设备上安装Python工具环境，并进行测试数据的配置。
5.根据权利要求4所述的一种网卡测试系统，其特征在于：测试客户端中Python工具环境配置方式为：
通过Python工具导入socket库；
创建一个客户端socket对象；
然后连接服务器。
6.根据权利要求5所述的一种网卡测试系统，其特征在于：所述测试服务器的创建方式为：
通过在Python中创建一个socket对象，同时通过绑定IP地址及端口以及监听函数实现与测试客户端的连接。
7.根据权利要求6所述的一种网卡测试系统，其特征在于：测试服务器中创建与测试客户端的连接方式为：
通过Python工具导入socket库；
在Python中创建socket对象；
获取测试客户端的本机主机名，设置端口号；
绑定端口号和IP地址；
设置最大连接数，超过后排队；
循环等待客户端连接；
建立客户端连接。
8.根据权利要求3所述的一种网卡测试系统，其特征在于：测试客户端发出的数据包与接收的数据包之间进行校验比对，其校验方式为通过检查数据包头、数据包长度、数据包类型、数据包内容的方式来保证数据的正确性。
9.根据权利要求1所述的一种网卡测试系统，其特征在于：所述测试客户端还包括有时延抖动测试模块，其时延抖动计算方式为：
J＝|(Rxi+1-Txi+1)-(Rxi-Txi)|
其中Rxi为第i个数据包的发送时间，Txi为第i个数据包的接收时间，Rxi+1为第i+1个数据包的发送时间，Txi+1为第i+1个数据包的接收时间。
10.一种网卡测试系统的方法，其特征在于：其步骤为：
(1)将待测网卡与测试客户端的网卡接口进行连接，基于网卡的性能，通过测试客户端配置参数数据包；
(2)通过数据包生成器生成待发送的数据包，该数据包通过网卡传输到测试服务器；
(3)测试服务器将接收的数据包通过网络回环接口完整的发送至测试测试客户端；
(4)数据包捕获器捕获从网卡接收过来的所有数据包；
(5)测试客户端对接收的数据包进行解析和分析，并将测试结果保存到文件中；
(6)在测试客户端发送数据包到接收数据包之间进行时延抖动计算；
(7)基于数据包的完整数据，检测接收的数据包第一帧，并记录第一帧的时延值，然后记录第二帧的时延值，依次将数据包所有帧的时延值记录，并根据时延抖动计算方式将时延抖动数据进行记录；
(8)将最小时延抖动值、最大时延抖动值和平均时延抖动值进行记录，并生成文件；
(9)测试人员根据测试文件对被测网卡进行分类和编号。
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