计算机网络管理第9章网络测试与性能评价优质PPT.pptx

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这种测试可分为积极测试和消极测试两种，积极测试就是积极发现网络设备的问题，从而为改进这些问题提供依据。

消极测试是指利用技术手段给稳定运行的设备造成某种损伤，用以检测设备的抗损毁能力。

一致性测试（ConformanceTesting）：

测试协议实现与协议规范之间匹配的程度，也就是企图发现设备执行协议功能时可能出现的差错。

第9章网络测试与性能评价性能测试（PerformanceTesting）：

测试网络设备在各种不同负载情况下表现的性能，主要有吞吐率（Throughput）、传输时延（TransitDelay）、抖动（Jitter）、数据丢失率（DataLossRate）等。

性能测试通常被认为是一种“压力测试”，其目的是观察设备在不同负载压力下的性能表现，包括空载、正常负载和过压负载下的表现。

互操作测试（InteroperabilityTesting）：

将设备放置在实际的网络运行环境中以测试设备与其他（不同厂家的）同类设备是否可以互联互通、互相操作。

健壮性测试（RobustnessTesting）：

检测网络设备在各种恶劣环境下（例如信道被切断、技术掉电、注入干扰等）运行的能力。

第9章网络测试与性能评价网络系统测试是对网络系统总体性能的测试，在网络系统验收和网络系统维护阶段需要进行这种测试。

这种测试并不注重对单个网络设备的功能进行验证，而主要是对跨网络的端到端节点间的性能指标进行测试，例如测试两个远端节点间的带宽、吞吐率、单/双向延迟、延迟抖动、误码率、丢包率等。

根据测试实施的过程可以将其分为手工测试和自动化测试。

手工测试就是由网管员一个一个地执行测试用例，然后观察和分析测试结果。

这种测试方式效率不高。

第9章网络测试与性能评价自动化测试通过运行脚本（script）来控制测试仪表和测试设备自动执行测试用例完成测试过程。

与人工通过图形界面控制测试仪表的方式不同，运行脚本测试程序的测试过程更加精准高效，测试工作更易于管理，也排除了人为因素造成测试结果的差异。

当测试是一种大量重复测试或者大流量长时间测试的时候，可以考虑采用自动测试方式。

这时测试人员不需要过多参与中间过程，从配置、运行到最后结果分析的全过程可以快速完成，节约大量的人工和测试时间。

第9章网络测试与性能评价网络测试技术的发展从三层测试向应用测试过渡早期的网络测试侧重于单一的性能指标，而且主要集中在三层测试，例如丢包率是多少，传输延迟有多大等。

可是这些测试结果与网络应用的关系有多大，对网络用户的体验有什么影响，则很难建立相应的数量关系。

通常是根据简单的测试结果加上网管员的经验来判断网络中的问题，再作出试探性的管理决策的。

最近十多年来，一些主要的测试设备制造商纷纷开发出新技术，推出了新产品，出现了专门从事网络测试的实验室和评估机构。

随着测试手段的日趋丰富，全方位的网络性能监测系统和网络测试基础设施已经建立起来，针对网络应用（例如话音业务、Web业务）的测试成为研究的热点。

第9章网络测试与性能评价2从性能指标测试向用户体验测试过渡网络服务的对象是用户，但是传统的网络性能指标却是针对网络服务供应商的。

所谓带宽、误码率、资源利用率等成为运营商忽悠用户的一堆数字。

由于网络应用的普及，迫使网络服务提供者展开了针对用户体验的网络测试研究工作。

所谓体验质量（QualityofExperience，QoE）是指用户对设备、网络和系统、应用或业务的质量和性能的主观感受。

通过QoE评分，运营商可以将用户对网络服务质量的综合评价结果用来优化网络。

当前这方面研究的方向是如何建立三层性能指标、网络服务质量（QoS）、用户体验三者之间的数量关系。

第9章网络测试与性能评价3从传统计算机网络测试向网络综合业务平台测试过渡三网合一的发展趋势使得传统通信网和无线通信系统都在向IP基础架构靠拢，数据、话音、电视、移动IP、3G/4G等基础网络技术的融合形成了统一的通信平台，网络综合业务获得了“应用级”的品质。

对新的网络基础架构进行完整的测试，对综合网络数据业务的流量、性能、可靠性和安全性特征进行全面的测试和描述成为一种新的技术需求，是摆在网络测试工作者面前的新课题。

第9章网络测试与性能评价4网络安全性测试得到更多重视历年来的重大网络病毒事件已经为人们敲响了警钟。

以前网络的安全性主要是从终端的安全做起的，然后是防火墙，现在要把安全性集成进路由器了。

这是很好的发展趋势，只有在网络入口设备和中转设备中都具备了安全能力，安全问题才可能得到比较彻底的解决。

安全功能的转移给测试工作带来新的课题，比如安全和性能之间如何平衡等。

因此，这也是一种具有挑战性的发展趋势。

第9章网络测试与性能评价,9.2网络测试标准,9.2.1国际标准制定网络测试标准的国际组织有国际标准化组织ISO、国际电工委员会IEC、国际电信联盟ITU和美国电气电子工程师学会IEEE等，然而最重要是互联网工程任务组IETF（InternetEngineeringTaskForce）。

IETF成立了专门的工作组BMWG来研究网络测试方面的基准术语和方法，这些成果都包含在下面的RFC文档中。

第9章网络测试与性能评价,RFC1242BenchmarkingTerminologyforNetworkInterconnectionDevicesRFC1944BenchmarkingMethodologyforNetworkInterconnectDevicesRFC2285BenchmarkingTerminologyforLANSwitchingDevicesRFC2432TerminologyforIPMulticastBenchmarkingRFC2544BenchmarkingMethodologyforNetworkInterconnectDevicesRFC2647BenchmarkingTerminologyforFirewallPerformanceRFC2761TerminologyforATMBenchmarkingRFC2889BenchmarkingMethodologyforLANSwitchingDevicesRFC3116MethodologyforATMBenchmarkingRFC3133TerminologyforFrameRelayBenchmarkingRFC3134TerminologyforATMABRBenchmarkingRFC3222TerminologyforForwardingInformationBase（FIB）basedRouterPerformanceRFC3511BenchmarkingMethodologyforFirewallPerformance,第9章网络测试与性能评价RFC3918MethodologyforIPMulticastBenchmarkingRFC4061BenchmarkingBasicOSPFSingleRouterControlPlaneConvergenceRFC4062OSPFBenchmarkingTerminologyandConceptsRFC4063ConsiderationsWhenUsingBasicOSPFConvergenceBenchmarksRFC4098TerminologyforBenchmarkingBGPDeviceConvergenceintheControlPlaneRFC4689TerminologyforBenchmarkingNetwork-layerTrafficControlMechanismsRFC4883BenchmarkingTerminologyforResourceReservationCapableRouters,第9章网络测试与性能评价,图9-1RFC文档适用的协议层,第9章网络测试与性能评价1网络互联设备的测试标准RFC1242和RFC2544这两个文档定义了测试网络互联设备的基准术语和基准方法，也规定了报告测试结果的文档格式。

按照RFC2544的规定，网络服务提供商和用户之间可以在同一个基准下对测试的实施和结果达成共识。

RFC2544标准要求对一系列帧长（64、128、256、512、768、1024、1280、1518字节）在一定的时间内，按一定的数目进行测试。

RFC2544定义的应用于网络互联设备的基准测试有吞吐率（Throughput）、时延（Latency）、丢包率（Framelossrate）、背靠背（Back-to-backframe）、系统恢复（Systemrecovery）和重启时间（Reset）等。

第9章网络测试与性能评价,1）吞吐率吞吐率是描述网络互联设备转发速率的性能指标。

根据RFC1242的定义，吞吐率是在设备不丢包的情况下能够进行转发的最大数据速率。

吞吐率的度量单位可以是包/秒（p/s），或位/秒（b/s）。

对于以太网系统，绝对的最大吞吐率应该等同于其接口速率。

实际上，由于不同的帧长具有不同的传输效率，这些绝对吞吐率是无法达到的。

对于越小的帧由于前导码和帧间隔的原因，其传输效率就越低。

例如100Mb/s以太网，对于64字节的帧，其最大数据吞吐率是76.19Mb/s，每秒可传输148809帧。

对于1518字节帧，则分别为98.69Mb/s和8127帧/s。

测试时间：

因为帧吞吐率测量的是恒定负载情况下设备的转发能力，如果时间太短，就不能正确反映设备的吞吐能力。

通常测试持续时间应设定为20秒。

测试次数：

为了克服随机性的影响，每一个测试案例的测试次数一般为20次。

第9章网络测试与性能评价2）时延时延通常是指一个帧从源节点到目标节点的总传输时间。

这个时间包括网络节点的处理时间和在传输介质上的传播时间。

一般的测试方法是发送一个带有时间戳的帧，通过网络后，在接收方将当时的时间和帧所携带的时间戳比较，从而得出延时值。

考虑到时钟同步问题，一般采用将发出的帧回送到发送方进行比较，因此也称为双程延时。

设备的处理时延就是从数据帧进入设备到离开设备之间的时间间隔。

有两种定义时延的方法：

存储转发时延（StoreandForwardLatency）是指数据帧最后一个比特到达设备输入端口的时间与该数据帧第一个比特出现在设备输出端口的时间间隔；

直通交换时延（CutThroughLatency）是指数据帧第一个比特到达设备输入端口的时间与该数据帧第一个比特出现在设备输出端口的时间间隔。

第9章网络测试与性能评价测试持续时间：

首先决定在各种大小不同的帧的情况下被测设备（DeviceUnd