TWI559704B - Test method of network transmission rate - Google Patents

Description

網路傳輸速率之測試方法

本發明係一種網路傳輸速率之測試方法，尤指一種測試方法係在一待測網路裝置達到線路滿載之狀態後，始對該待測網路裝置進行網路傳輸速率之測試，以更加精確地篩檢出其上各該待測埠間之網路傳輸速率是否符合標準，進而避免待測網路裝置在線路未達滿載的情況下通過檢測，卻在使用者的測試過程中發生未達標準之問題。

按，近年來，隨著網路通訊技術的大幅進步，寬頻網路及光纖網路等網路通訊設備已逐漸普及於人們之日常生活及工作中，而隨著使用者對於資料傳輸效率的要求逐漸提高，業者也費盡心思地研發或改良各式各樣之網路通訊裝置(如：路由器、網路交換器、網路伺服器...等)，使各該網路通訊裝置及相關周邊產品更為優化，以符合市場需求。一般言，在該等網路通訊裝置推出於市場前，業者必須先對該等網路通訊裝置進行功能上之測試，以確保該等網路通訊裝置具有良好之傳輸效能，惟，業者發現該等網路通訊裝置在線路未達滿載之狀態下，即使原先通過測試，在使用者對各該網路通訊裝置進行自我測試時，卻可能會發現未達測試標準之問題，據此，發明人認為，令該等網路通訊裝置在達到線路滿載之狀態後，始進行網路傳輸速率之測試，必定會使測試結果更佳精確。

查，習知之測試方式主要可概分為下列四種：

一、回送測試(Loopback Test)：回送測試係令一網路通訊裝置之中央處理器(CPU)對該網路通訊裝置之通訊埠發送特定格式之測試封包，俟該網路通訊裝置之通訊埠將該測試封包回送至該中央處理器後，該中央處理器即對該測試封包進行內容驗證。查，在此種回送測試方式中，該中央處理器除必須檢驗該測試封包之傳輸路徑外，尚必須檢驗從該網路通訊裝置傳送該測試封包至該中央處理器之直接記憶體存取(Direct Memory Access，簡稱DMA)的傳輸速率是否正常？據此，此種回送測試方式之主要缺點係該中央處理器一方面必須產生該測試封包，另一方面尚必須對該測試封包進行內容驗證，因此，極易造成線路瓶頸，導致該測試封包之傳輸速率較慢或不穩定，進而令測試結果並不正確。

二、飽和測試(Saturation Test)：飽和測試係令一網路通訊裝置之全部通訊埠都處在同一之虛擬網路(Virtual Local Area Network，簡稱VLAN)，然後，令該網路通訊裝置之中央處理器(CPU)對該網路通訊裝置之通訊埠發送不同大小之測試封包，且使該網路通訊裝置放送(broadcast)該等測試封包，最後，俟該網路通訊裝置達到線路滿載之狀況下，該中央處理器始對該等測試封包進行首次檢驗，且在等待一預定之檢測期間後，再檢查在該預定檢測期間內是否收到錯誤之測試封包？查，在此種飽和測試方式中，該中央處理器主要係檢驗該測試封包之傳輸路徑及線路，其優點係令網路系統能承受較前述回送測試更高之負荷，因此，較有能力檢測出高 速傳輸狀態下始會發生之錯誤及問題，惟，其缺點係因網路系統中流竄著各式大小不同之測試封包，導致無法或不易精準地檢驗出各該通訊埠之正確傳輸速率，而令測試結果不盡理想。

三、蛇形測試(Snake Test)：蛇形測試係令一網路通訊裝置之全部通訊埠以成對的方式分配在不同之虛擬網路(VLAN)，且彼此依序跨VLAN連接而串連成蛇形，以令該網路通訊裝置之中央處理器對該網路通訊裝置之第一個通訊埠發送測試封包，且令該測試封包能依序經由後續之通訊埠，被轉送至最後一個通訊埠，由於，在此種蛇形測試方式中，仍然需要由該網路通訊裝置之中央處理器產生該測試封包，以進行滿載檢測，故，常會因該網路通訊裝置之中央處理器本身之機能限制，無法產生足夠之測試封包，致無法令該網路通訊裝置之線路達到滿載，而發生無能力檢測出高速傳輸狀態下始會發生之錯誤及問題。

四、外部測試(External Test)：外部測試係在相同於前述蛇形測試之網路環境下，透過一外部專用檢測機台，對該網路通訊裝置發送測試封包，此一測試方法雖能令該網路通訊裝置達到線路滿載，且能驗證到該虛擬網路之功能，但是，由於該外部專用檢測機台之造價成本很高，且必需付出人力及時間成本，對其進行定期維修及保養，故並不符合經濟效益。

故，如何針對習知之測試方式進行改良，以期使用一般之電腦，即能令網路通訊裝置不僅達到線路滿載之狀態，進而能更精確地篩檢出網路通訊裝置上未達網路傳輸速率標準之通訊埠，即成為本發明在此亟 欲解決的重要問題。

有鑑於習知測試方式具有前述之問題，發明人乃憑藉著多年 來的實務經驗，並經過多次的實驗及測試後，終於設計出本發明之一種網路傳輸速率之測試方法，期能藉由本發明，有效改善前述的諸多缺失。

本發明之一目的，係提供一種網路傳輸速率之測試方法，該 方法係應用至一網路傳輸檢測系統，該檢測系統包括一電腦及至少一待測網路裝置(如：交換式集線器)，該電腦與該待測網路裝置間係透過一控制線相互連接，該待測網路裝置係至少設有一第一待測埠及一第二待測埠，該第一待測埠及該第二待測埠之外部係透過一回接線或治具(loopback cable or fixture)，相互連接在一起；該方法係令該電腦執行下列步驟：首先，清除各該待測埠上之一封包計數器的資料；將該第一待測埠及該第二待測埠設定為同一個虛擬區域網路(VLAN)；令該待測網路裝置從各該待測埠依序發送出固定長度之封包，且開始以洪泛傳輸(flooding)之方式，執行一封包傳輸動作；意即，該第一待測埠發送出去之封包，由該第二待測埠收到後，因二者處於相同之虛擬區域網路，該封包會經由該待測網路裝置之內部，轉發至該第一待測埠，再依序經由該第一待測埠，發送至該第二待測埠，反之亦然；如此，反覆執行前述傳輸動作，即能令該第一待測埠及第二待測埠逐漸達到線路滿載之狀態；俟達到線路滿載之狀態後，在一第一次測試時間，分別讀取該第一待測埠及該第二待測埠之封包計數器內之封包數量，且將所讀取之各該封包數量分別記錄為一第一初始數量及一第二初始數量；俟等候一預定期間；再於一第二次測試時間，分別讀取該 第一待測埠及該第二待測埠之封包計數器內之封包數量，且將所讀取之各該封包數量分別記錄為一第一最終數量及一第二最終數量；在完成前述兩次測試後，將該等待測埠從虛擬區域網路中移除，令該待測網路裝置停止洪泛傳輸；計算在該預定期間內該第一待測埠及第二待測埠之傳輸速率(即，每秒之封包傳輸量，(第一最終數量-第一初始數量)/預定期間，及(第二最終數量-第二初始數量)/預定期間)，並據以精準地判斷出該第一待測埠及第二待測埠是否會因該待測網路裝置內之線路、時脈振盪器或其它元件之不穩定，而發生封包傳輸速率不一致之問題。如此，由於本發明之測試方法係一待測網路裝置在達到線路滿載之狀態後，才令該待測網路裝置進行網路傳輸速率之測試，故，本發明之測試方法能更加精確地篩檢出網路傳輸速率未達標準之待測網路裝置，以避免待測網路裝置在線路未滿載的情況下通過檢測，卻在使用者的測試過程中有未達標準之問題產生；此外，本發明之測試方法係藉由洪泛方式以較少之封包數進行傳輸及轉發動作，以減輕中央處理器之負載，且能快速又穩定地達到線路滿載之狀態。

為便 貴審查委員能對本發明之目的、步驟及其功效，做更進一步之認識與瞭解，茲舉實施例配合圖式，詳細說明如下：

〔習知〕

無

〔本發明〕

3‧‧‧待測網路裝置

31‧‧‧待測埠組

311‧‧‧第一待測埠

313‧‧‧第二待測埠

33‧‧‧回接線

35‧‧‧第一回接治具

37‧‧‧第二回接治具

第1圖係本發明測試方法之流程圖；第2圖係本發明測試方法之第一較佳實施例裝載回接線示意圖；第3圖係本發明測試方法之其他較佳實施例裝載回接治具示意圖；及 第4圖係本發明測試方法之其他較佳實施例中流程示意圖。

本發明係一種網路傳輸速率之測試方法，該方法係應用至一網路傳輸檢測系統，請參閱第1及2圖所示，在本發明之第一較佳實施例中，該檢測系統包括一電腦及至少一待測網路裝置3，在本較佳實施例中，該待測網路裝置3係一交換式集線器，該電腦與該待測網路裝置3間係透過一控制線相互連接，該待測網路裝置3係至少設有一第一待測埠311及一第二待測埠313，在本較佳實施例中，該第一待測埠311及該第二待測埠313係呈一待測埠組31，而該待測埠組31之外部係透過一回接線33(loopback cable)，相互連接在一起；而該測試方法係令該電腦執行下列步驟：(201)請參閱第1、2圖所示，首先，先清除該第一待測埠311上之一封包計數器的封包數量資料；(202)復請參閱第1、2圖所示，將該第一待測埠311及該第二待測埠313設定為同一個虛擬區域網路(Virtual Local Area Network，簡稱VLAN)；(203)復請參閱第1、2圖所示，令該待測網路裝置3從各該待測埠311、313依序發送出固定長度之封包，且開始以洪泛傳輸(flooding)之方式，執行封包傳輸動作；意即，該第一待測埠311發送出去之封包，由該第二待測埠313收到後，因二者處於相同之虛擬區域網路，該封包會經由該待測網路裝置3之內部，轉發至該第一待測埠311，再依序經由該第一待測埠311，發送至該第二待測埠313，反之亦 然；如此，反覆執行前述之傳輸動作，即能令該第一待測埠311及第二待測埠313逐漸達到線路滿載之狀態；(204)復請參閱第1、2圖所示，判斷線路是否達到滿載之狀態，若是，進入步驟(205)；若否，則回到步驟(203)繼續執行前述之封包傳輸動作，直至線路達到滿載之狀態；(205)復請參閱第1、2圖所示，俟達到線路滿載之狀態後，在一第一次測試時間，讀取該第一待測埠311之封包計數器內之封包數量，且將所讀取之該封包數量記錄為一第一初始數量；(206)復請參閱第1、2圖所示，俟等候一預定期間；(207)復請參閱第1、2圖所示，再於一第二次測試時間，讀取該第一待測埠311之封包計數器內之封包數量，且將所讀取之該封包數量記錄為一第一最終數量；及(208)復請參閱第1、2圖所示，根據該第一初始數量及第一最終數量，計算在該預定期間內該第一待測埠311之網路傳輸速率(即，每秒之封包傳輸量，(第一最終數量-第一初始數量)/(第二次測試時間-第一次測試時間))。

如此，由於本發明之測試方法係一待測網路裝置3在達到線路滿載之狀態後，才令該待測網路裝置3進行網路傳輸速率之測試，故，本發明之測試方法能更加精確地篩檢出網路傳輸速率未達標準之待測網路裝置，以避免待測網路裝置在線路未滿載的情況下通過檢測，卻在使用者的測試過程中有未達標準之問題產生；此外，本發明之測試方法係藉由洪泛方式以較少之封包數進行傳輸及轉發動作，以減輕中央處理器之負載， 且能快速又穩定地達到線路滿載之狀態。

又，在本發明之其他較佳實施例中，請參閱第1、2、4圖所示，該測試方法在達到線路滿載之狀態後，尚包括下列步驟：(401)清除該第二待測埠313上之一封包計數器的封包數量資料；(402)俟達到線路滿載之狀態後，在該第一次測試時間，讀取該第二待測埠313之封包計數器內之封包數量，且將所讀取之該封包數量記錄為一第二初始數量；(403)俟等候一預定期間；(404)再於該第二次測試時間，讀取該第二待測埠313之封包計數器內之封包數量，且將所讀取之該封包數量記錄為一第二最終數量；及(405)根據該第二初始數量及第二最終數量，計算在該預定期間內該第二待測埠313間之網路傳輸速率。

如此，即可藉由該第一待測埠311及該第二待測埠313間網路傳輸速率與一標準值之差異，判斷是否有待測埠之網路傳輸速率不穩定之問題產生，另，該標準值係測試人員在理想傳輸狀態先行律定之一理想網路傳輸速率值。

另，在本發明之另一較佳實施例中，請參閱第1、2、3圖所示，該第一待測埠311及該第二待測埠313之外部亦可分別裝載一第一回接治具35及一第二回接治具37(loopback fixture)，再執行本發明之測試方法，亦能使該待測網路裝置3達到線路滿載之狀態，意即，在執行前述步驟(203)的情況下，令該第一待測埠311發出封包，透過該第一回接治具35，傳回至該第一待測埠311，由於該第一待測埠311及該第二待測埠313 係處於相同之虛擬區域網路，因此封包再經由該待測網路裝置3之內部，傳送至該第二待測埠313，嗣，該第二待測埠313發出封包，透過該第二回接治具37，傳回至該第二待測埠313，再經由該待測網路裝置3之內部，傳送至該第一待測埠311，而反覆執行封包之傳輸動作，如此，亦能令該第一待測埠311及第二待測埠313逐漸達到線路滿載之狀態，且使用者能根據目前既有之回接線33或該等回接治具35、37，選擇所要設置回接之方式，無須為了進行網路測試而使用額外之特殊線材或治具。

另，在本發明之另一較佳實施例中，復請參閱第1、2、3 圖所示，業者亦能在完成讀取各該封包之最終數量的步驟後，在執行前述步驟(208)的情況下，同時進行下列步驟：將該等待測埠311、313從虛擬區域網路中移除，且令該待測網路裝置3停止洪泛傳輸。以檢查各該封包計數器是否有不良之封包產生，進而精準地判斷出該第一待測埠311及該第二待測埠313是否會因該待測網路裝置3內之線路、時脈振盪器或其它元件之不穩定，而發生封包傳輸速率不一致之問題。

另，在本發明之又一較佳實施例中，請參閱第1、2及3圖 所示，該待測網路裝置3尚設有複數個第一待測埠311及複數個一第二待測埠313，各該第一待測埠311與相對應之各該第二待測埠313係呈一待測埠組31，而各該第一待測埠311及各該第二待測埠313之外部係裝載該回接線33或該等回接治具35、37，在執行將各該第一待測埠311及相對應之各該第二待測埠313設定為同一個虛擬區域網路的步驟時，該測試方法尚包括下列步驟：將不同待測埠組31對應之各該第一待測埠311及相對應之各該第二待測埠313設定為不同之虛擬區域網路。

按，以上所述，僅係本發明之較佳實施例，惟，本發明所主張之權利範圍，並不侷限於此，按凡熟悉該項技藝人士，依據本發明所揭露之技術內容，可輕易思及之等效變化，均應屬不脫離本發明之保護範疇。

201~208‧‧‧步驟

Claims (8)

1. 一種網路傳輸速率之測試方法，該方法係應用至一網路傳輸檢測系統，該檢測系統包括一電腦及至少一待測網路裝置，該電腦與該待測網路裝置間係透過一控制線相互連接，該待測網路裝置係至少設有一第一待測埠及一第二待測埠，該第一待測埠及該第二待測埠係呈一待測埠組，而該待測埠組之外部係透過一回接線相互連接在一起，以令該第一待測埠發出之封包，能透過該回接線，傳送至該第二待測埠，再經由該待測網路裝置之內部，傳回至該第一待測埠，而反覆執行封包之傳輸動作；該方法係令該電腦執行下列步驟：首先，清除該第一待測埠上之一封包計數器的資料；將該第一待測埠及該第二待測埠設定為同一個虛擬區域網路；令該待測網路裝置從各該待測埠依序發送出固定長度之封包，且開始以洪泛傳輸之方式，執行封包傳輸動作；俟達到線路滿載之狀態後，在一第一次測試時間，讀取該第一待測埠之封包計數器內之封包數量，且將所讀取之該封包數量記錄為一第一初始數量；俟等候一預定期間；再於一第二次測試時間，讀取該第一待測埠之封包計數器內之封包數量，且將所讀取之該封包數量記錄為一第一最終數量；及 根據該第一初始數量及第一最終數量，計算在該預定期間內該第一待測埠之網路傳輸速率。
2. 如請求項1所述之測試方法，尚包括下列步驟：清除該第二待測埠上之一封包計數器的資料；在該第一次測試時間，讀取該第二待測埠之封包計數器內之封包數量，且將所讀取之該封包數量記錄為一第二初始數量；再於該第二次測試時間，讀取該第二待測埠之封包計數器內之封包數量，且將所讀取之該封包數量記錄為一第二最終數量；及根據該第二初始數量及第二最終數量，計算在該預定期間內該第二待測埠之網路傳輸速率。
3. 如請求項1或2所述之測試方法，其中，該待測網路裝置尚設有複數個第一待測埠及複數個一第二待測埠，各該第一待測埠與相對應之各該第二待測埠係呈一待測埠組，而各該待測埠組之第一待測埠及第二待測埠係透過該回接線，兩兩相互連接在一起，該測試方法尚包括下列步驟：將不同待測埠組對應之各該第一待測埠及各該第二待測埠設定為不同之虛擬區域網路。
4. 如請求項3所述之測試方法，其中，在完成紀錄各該最終數量的步驟後，該測試方法尚包括下列步驟：將該等待測 埠從虛擬區域網路中移除，且令該待測網路裝置停止洪泛傳輸。
5. 一種網路傳輸速率之測試方法，該方法係應用至一網路傳輸檢測系統，該檢測系統包括一電腦及至少一待測網路裝置，該電腦與該待測網路裝置間係透過一控制線相互連接，該待測網路裝置係至少設有一第一待測埠及一第二待測埠，該第一待測埠及該第二待測埠係呈一待測埠組，而該第一待測埠及該第二待測埠之外部係分別裝載一第一回接治具及一第二回接治具，以令該第一待測埠發出之封包，能透過該第一回接治具，傳回至該第一待測埠，再經由該待測網路裝置之內部，傳送至該第二待測埠，嗣，該第二待測埠發出之封包，能透過該第二回接治具，傳回至該第二待測埠，再經由該待測網路裝置之內部，傳送至該第一待測埠，而反覆執行封包之傳輸動作；該方法係令該電腦執行下列步驟：首先，清除該第一待測埠上之一封包計數器的資料；將該第一待測埠及該第二待測埠設定為同一個虛擬區域網路；令該待測網路裝置從各該待測埠依序發送出固定長度之封包，且開始以洪泛傳輸之方式，執行封包傳輸動作； 俟達到線路滿載之狀態後，在一第一次測試時間，讀取該第一待測埠之封包計數器內之封包數量，且將所讀取之該封包數量記錄為一第一初始數量；俟等候一預定期間；再於一第二次測試時間，讀取該第一待測埠之封包計數器內之封包數量，且將所讀取之該封包數量記錄為一第一最終數量；及根據該第一初始數量及第一最終數量，計算在該預定期間內該第一待測埠之網路傳輸速率。
6. 如請求項5所述之測試方法，尚包括下列步驟：清除該第二待測埠上之一封包計數器的資料；在該第一次測試時間，讀取該第二待測埠之封包計數器內之封包數量，且將所讀取之該封包數量紀錄為一第二初始數量；再於該第二次測試時間，讀取該第二待測埠之封包計數器內之封包數量，且將所讀取之該封包數量記錄為一第二最終數量；及根據該第二初始數量及第二最終數量，計算在該預定期間內該第二待測埠之網路傳輸速率。
7. 如請求項5或6所述之測試方法，其中，該待測網路裝置尚設有複數個第一待測埠及複數個一第二待測埠，各該第一待測埠與相對應之各該第二待測埠係呈一待測埠組，而 各該第一待測埠及各該第二待測埠之外部係分別裝載該第一回接治具及該第二回接治具，該測試方法尚包括下列步驟：將不同待測埠組對應之各該第一待測埠及各該第二待測埠設定為不同之虛擬區域網路。
8. 如請求項7所述之測試方法，其中，在完成紀錄各該最終數量的步驟後，該測試方法尚包括下列步驟：將該等待測埠從虛擬區域網路中移除，且令該待測網路裝置停止洪泛傳輸。