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[路由器] 常见的测试方法(扫盲贴来了~)

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发表于 2014-10-17 11:04:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 IOPE 于 2014-10-17 11:06 编辑


Throughput(吞吐量、包转发率)测试:
  Throughput(吞吐量)表示的是路由器每秒能处理的数据量。打个形象的比方,路由器的工作过程很像邮局包裹业务,邮局寄包裹是大家把物品、寄件人、收件人等信息交给邮局,邮局把物品包好,并贴上格式化的包裹单,检查无误后投递到目的地,收包裹是相反过程。路由器基本一样,只不过收发的东西是数据而已。Throughput就相当于邮局单位时间里的包裹处理能力,是路由器性能的直观反映。但同时,这个数据后面隐藏的名堂也是最多的。
  首先应该说明路由器的Throughput,一定是LAN-to-WAN的Throughput,数据流出或流入局域网才需要路由器处理,才能代表路由器性能。而不是LAN-to-LAN,这代表的是路由器内部小交换机性能,一点意义都没有。这就像邮局单位时间里的包裹处理能力,一定指的是运出和运进邮局的包裹量,而不是从邮局一个房间搬到另一个房间的包裹量。
  其次,路由器Throughput,应该是在NAT(网络地址转换)开启、防火墙关闭的情况下得出的测试数据。这是因为NAT是宽带路由器最基本、最核心的功能,不开启NAT就不成其为宽带路由器了,而且软件设计的好坏直接影响到NAT效率和路由器性能,所以NAT开启的Throughput才是有意义的。而防火墙,应该算做宽带路由器附带的高级功能,有的产品防火墙规则很多很复杂,能过滤很多东西,有的产品规则就又少又简单。规则多、复杂的,CPU用来过滤数据的时间就长,规则少、简单的,过滤数据的时间就短,这对Throughput测试数据影响还是挺大的。为公平起见,在测试路由器Throughput时,特别是在不同产品性能比较时,把防火墙关闭是合理的。防火墙的评判,一般放在功能里比较而不是性能比较。
  常见Throughput测试方法有两种,一是Smartbits测试,一是Chariot测试。


Smartbits测试方法简介:
  Smartbits测试是使用全球最权威的网络设备测试仪Smartbits2000或6000,配以专业的测试软件SmartApplication,用连续不断的UDP包,来测出对不同大小的数据包,路由器每秒能处理的包数量。路由器在处理数据包时,主要的时间花在处理包头、包尾上,对不同大小的数据包,路由器每秒能处理的包数量差别不会太大。这就像邮局处理包裹,主要的时间是花在处理寄件人、收件人和物品信息以及检查上,包裹重一点轻一点对处理速度影响不会太大。如128Byte包每秒能处理10000个,并不能做到64 Byte包每秒处理20000个,而是只比10000个略多一点点,比如10100个。例如:有些说法认为路由器在处理最大的1518Byte包时每秒8000个(理论上处理1518Byte包达到100M线速的极限值是每秒8127个),折算出Throughput是100M*8000/8127=98.44M,于是称该路由器Throughput高达98.44M;而实际上这个路由器在处理最小的64Byte包时每秒是11000个(理论上的极限值是每秒148810个),折算只有100M*11000/148810=7.39M,两者相差13倍多!同样,说路由器的“Throughput高达97M”,也很可能是1518Byte包达到97M,而处理64Byte的包却很可能只有7.39M!更为重要的是,小包转发的处理能力才能真正体现路由器的Throughput能力!目前市场上大多数的主流路由器处理512、1024和1518Byte这样的大包,Throughput大都能近似线速,而测试256、128和64Byte等小包的时候,性能差异立即体现。而大多数路由器的实际应用里小包转发能力十分关键,比如网吧里经常玩游戏,每操作一个游戏指令,每扣动一个扳机,转发的全部是小包,如果路由器处理小包的能力不够强,就很难应付游戏的大量小包转发需求,游戏玩起来就很不顺畅。所以NAT开启64 Byte小包的LAN-to-WAN 的Throughput才真正具有评价意义。

Smartbits简介:
  思博伦通信的Smartbits系列数据网络测试平台提供了以太网业务所必需的测试功能,能快速地验证以太网业务,节省现有的人力资源,并且使用人员无需很多数据通信方面的经验,可选的POS和ATM接口卡还可以完成部分SDH和ATM的功能及性能测试。对于对ATM有更深入测试需求的用户,思博伦公司还提供了更专业的ATM测试仪表——AX4000宽带网络测试平台,用以满足ATM测试全方位的需求。
  SmartBits是数据通信业界广泛认同的对于网络设备及网络性能测试的标准测量仪表,在北美、欧洲和亚洲,它被广泛的用于政府、大学科研机构、各大网络通信公司、运营商等相关组织中。在进入中国的短短几年里,SmartBits用户遍及全国,成为网络设备从业人员不可缺少的工具之一,在同类产品中具有绝对优势。使用SmartBits可以帮助用户测试设备及网络性能,如吞吐量、延迟、丢包等指标,更可以在一个端口中模拟上千万个网络的数量,并可以对其各自的性能进行分析,测试出不同的QoS下不同流量的表现。
  SmartBits测试系统有2X系列和6X系列两大类机箱,每个系列中又分别有机架式和便携式两种机箱。2X系列机架式机箱有20个槽位,最多可以支持20个10/100M接口;2X系列便携式机箱有4个槽位,最多可以支持4个10/100M接口;6X系列机架式机箱有12个槽位,最多可以支持96个10/100M接口;6X系列便携式机箱有2个槽位,最多可以支持16个10/100M接口。
  SmartBits提供丰富的接口:包括10MUSB接口,10M/100M/1000M以太网接口,E1/25M/Oc3/Oc12ATM接口,Oc3/Oc12/Oc48/Oc192POS接口和1G/2G Fiber Channel接口。
  SmartBits支持不同接口类型之间的互通测试,支持多用户操作,不同的操作人员可以使用同一机箱上的不同板卡,从而提高了测试设备的使用效率。Smartbits还可以通过机箱之间的扩展达到超过1000端口的测试密度,而且支持远程GPS/CDMA的时钟同步系统进行精准的异地延迟等高要求的测量。整个系统有良好的扩展性。
  SmartBits提供了丰富的测试软件,用户可以通过安装了测试软件的PC机(Windows 9X/NT/2000/XP)控制SmartBits设备,这种控制既可以是本地也可以来自远程。同时SmartBits提供灵活的编程接口,支持TCL和C等语言。用户既可以选择使用功能灵活的软件自定义测试方法与网络拓扑,实现任意功能或性能测试,也可以使用基于标准的定制软件进行基准测试。


Chariot测试方法简介:
  Chariot测试则是用两台服务器,安装NETIQ公司的软件Chariot,一台接路由器WAN口,一台接LAN口,通过统计一个预定长度和格式的脚本文件无差错地从一台服务器传送到另一台服务器的时间来计算出路由器的Throughput。建立的连接数越多,对路由器软件的性能要求越高,软件写得差的,在连接数增加时,其Throughput会直线下降,甚至导致无法连接;而软件写得好的路由器则很平稳,甚至会随连接数的增加反而略有上扬。Chariot测试不象Smartbits测试那样是测试UDP“包”,而是数据“流”,其数据封装成多大TCP包和服务器操作系统相关,但一般都封装为1518Byte大包,所以其测试数据会比用Smartbits测试64 Byte小包的数据好看很多倍。

Chariot简介:
  Chariot 是业界著名的多功能网络业务测试软件。非常多的评测实验室都在使用Chariot 软件进行网络设备的性能测试,比如一些千兆以太网卡横向比较测试和无线局域网产品的横向比较测试,我还看到很多对于防火墙设备的评测都采用了Chariot 。
  Chariot 的基本组成包括Chariot 控制台和Endpoint 。其中Chariot 控制台可以运行于Microsoft 的各种Windows 平台。在Chariot 控制台上可以定义各种可能的测试拓扑结构和测试业务类型。
  Endpoint 可以运行在几乎目前流行的所有操作系统上。Chariot Endpoint 能够充分利用运行主机的资源,执行Chariot 控制台发布的Script 命令,从而完成需要的测试。


最大连接速率测试:
  在最大连接速率测试中,各产品的差别也是比较大。
  由于协议规定TCP端口总数只有65535个,而且还有一千多个是预留的固定端口,因此路由器建立的最大TCP连接总数只能做到64500左右。测试中,各产品的连接总数差距也很大,有的产品TCP连接总数表现很出色,已经达到TCP协议规定的最大连接数的极限值,如TP-LINK的TL-R4199G和欣向的NUR8118,借助其它工具同时进行TCP和UDP测试连接测试得出TL-R4199G最大连接数为100000左右,NUR8118最大连接数为80000左右。有的产品最大连接数很小,如IPtime的IP0409和Vigor的Pro 100最大连接数只有几千。





看到最后,都眼花了~

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论坛元老

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发表于 2014-10-17 13:51:20 | 显示全部楼层
强悍,太专业了。感谢楼主分享。收藏学习……嘻嘻
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