教你用CHARIOT测量网络带宽网速.docx

1、教你用CHARIOT测量网络带宽网速教你用CHARIOT测量网络带宽、网速“网速怎么这么慢啊?”恐怕这是网管最常听到的一句话。面对用户的投诉，如果是掉线或连接失败，我们可以通过简单的排查来解决。但对于可以连通而速度缓慢的问题则不易解决，因为这类问题的产生大多和我们享用的网络带宽或网络设备有关，这就涉及到我们对网络服务商、网络设备的选择了。那么，我们如何才能清楚明白地了解带宽的大小、设备的吞吐能力，以免被JS提供的数据误导呢? 我们需要利用专业的工具测量网络带宽以及数据的吞吐量。通过专业评测工具CHARIOT测量网络中的任意两台计算机之间的连通带宽，该软件还可以将测量结果以图形的形式表现出来，方

2、便我们进行比较、浏览和及时了解网络带宽。 走近强大的CHARIOT 运行平台:Windows 2000/XP/2003 硬件要求:CPU为P以上，内存在128MB以上 软件优点:通过简单的配置就可以图形化地显示两台计算机之间的网络连接速度。 这是一款目前世界上唯一被广泛认可的应用层IP网络及网络设备的测试软件，它可提供端到端、多操作系统、多协议测试、多应用模拟测试，应用范围包括有线网、无线网、广域网及各种网络设备。可以进行网络故障定位、用户投诉分析、系统评估、网络优化等，能从用户角度测试网络或网络参数(吞吐量、反应时间、延时、抖动、丢包等)。 CHARIOT和一般的网管系统以及一些在线监测系统

3、有本质上的不同。网管系统及在线监测系统采取被动式监视，而CHARIOT采用主动式监视及测量;网管系统及在线监测系统提供定性的测量，而CHARIOT采取定量的测量。 CHARIOT产生并模拟真实的流量，采用End to End的方法测试网络设备或网络系统在真实环境中的性能。能够广泛应用在交换机、路由器建立的有线网络以及无线网络，甚至是VOIP等高新技术中，测量这些网络各个方面的功能和性能。 这款软件的基本组成包括CHARIOT控制台和Endpoint。CHARIOT控制台主要负责监视和统计工作，Endpoint负责流量测试工作，实际操作时Endpoint执行CHARIOT控制台发布的脚本命令，从

4、而完成需要的测试(具体的工作流程图见图1)。 图1 下载地址: 小试牛刀测带宽 你想知道自己所使用的网络的带宽吗?你想了解你的网络带宽有多大的损耗吗?今天，我们通过几个实例让大家用好CHARIOT，测出自己想知道的。只有经过测量得出的网络带宽才是我们平日所享用的实际带宽，千万不能盲目相信网络服务提供商所承诺的带宽，也不能轻易赞同JS对网络产品的夸夸其谈。 实例1:测量网络中任意两个节点间的带宽 任务描述:局域网中经常有人反映网络速度缓慢，那么怎样确定网络中两台计算机的连接速度呢?使用SNIFFER只能抓包不能给出实际带宽，这时候就需要CHARIOT来帮忙了。假设我们要测量网络中A计算机10.9

5、1.30.45与B计算机10.91.30.42之间的实际带宽。 针对问题:局域网中的用户经常感到互访速度缓慢，此时我们可使用CHARIOT来查看网络连接情况。 第一步:首先在A、B计算机上运行CHARIOT的客户端软件Endpoint。运行endpoint.exe后，任务管理器中多了一个名为endpoint的进程。 第二步:被测量的机器已经准备好了，这时需要运行控制端CHARIOT，我们可以选择网络中的其他计算机，也可以在A或B计算机上直接运行CHARIOT(图2)。 图2 第三步:在主界面中点击“New”按钮，接着点击“ADD PAIR”。 第四步:在“Add an Endpoint Pai

6、r”窗口中输入Pair名称，然后在Endpoint1处输入A计算机的IP地址10.91.30.45，在Endpoint2处输入B计算机的IP地址10.91.30.42。按“select script”按钮并选择一个脚本，由于我们是在测量带宽，所以可选择软件内置的Throughput.scr脚本(图3)。 图3 提示:CHARIOT可以测量包括TCP、UDP、SPX在内的多种网络传输层协议，我们在测量带宽时选择默认的TCP即可。 第五步:点击主菜单中的“RUN”启动测量工作。 第六步:软件会测试100个数据包从A计算机发送到B计算机的情况。由于软件默认的传输数据包很小所以测量工作很快就结束了。在

7、结果中点击“THROUGHPUT”可以查看具体测量的带宽大小。图4显示了A与B计算机之间的实际最大带宽为83.6Mbps。 图4 由于交换机和网线的损耗，往往真实带宽达不到100Mbps，所以本例中得到的83.6Mbps基本可以说明A、B计算机之间的最大带宽为100Mbps，去除损耗可以达到80多Mbps的传输速率。 实例2:礼尚往来，一次性测量两个方向 任务描述:实例1中为大家介绍了单向测量的方法，也就是只检测A到B的带宽。然而，实际工作中，网络是单工或双工工作也是影响网络速度的主要因素，因此用CHARIOT进行测量时应该尽量建立双向PAIR而不是单向的，测量结果会显示出A到B的速度以及B到

8、A的速度。 针对问题:A到B的传输速度很快，但B到A的速度却很慢，特别是在A、B同时从对方计算机复制文件到本机时最为明显。 第一步:首先在A、B计算机上运行CHARIOT的客户端软件Endpoint。 第二步:被测量的机器已经准备就绪，这时需要运行控制端CHARIOT，在A或B计算机上直接运行CHARIOT。 提示:为保证测量成功，需要在A计算机和B计算机上关闭防火墙。 第三步:在主界面中点击“New”按钮，接着点击“ADD PAIR”。 第四步:在“Add an Endpoint Pair”窗口中输入Pair名称，然后在Endpoint1处输入A计算机的IP地址10.91.30.45，在En

9、dpoint2处输入B计算机的IP地址10.91.30.42。按“select script”按钮并选择一个脚本，由于是测量带宽所以选择软件内置的Throughput.scr脚本。 第五步:现在，我们建立了从A到B的单向测量。由于要求测量网络双向吞吐量，所以还要添加一个从B到A的单向测量，这样结果显示的就是双向数据了。方法与第四步相同，在Endpoint1处输入B计算机的IP地址10.91.30.42，在Endpoint2处输入A计算机的IP地址10.91.30.45，同样选择Throughput.scr脚本。 第六步:现在，两对PAIR已经建立起来了(图5)，点击主菜单中的“RUN”启动测量

10、工作。 图5 第七步:软件会将100个数据包从A计算机发送到B计算机，还会测量100个数据包从B发送到A的情况。在结果页面中点击“THROUGHPUT”标签可以查看具体测量的带宽大小。如图6所示在下方图表中，绿色曲线表示带宽检测2的数值，而红色曲线代表的是带宽检测1的数值，从这个图中我们可以看出A到B的带宽比B到A的带宽要大。在上方的速度中也可以看出A到B的平均带宽为72Mbps，而B到A的带宽只有42Mbps。 图6 这说明什么呢?通过CHARIOT测量A、B之间的双向带宽可以得出以下结论:A到B的带宽是100Mbps(去除损耗真实带宽为72Mbps)，而B到A的带宽只有50Mbps。此时，

11、我们应该检查网络连接设备，特别是网线，很可能是网线制作上出现了问题才造成B到A的速度不是100Mbps而是50Mbps。 小知识:什么是单工?什么是双工? 我们一般使用的网络设备都是双工的，也就是说可以在同一时间完成A到B的传输以及B到A的传输。单工则是同一时间只能有一个方向的传输，要么是A到B，要么是B到A。因此网络处在单工状态还是双工状态，在速度上差别很大。实例3:科学测量减小误差 任务描述:对于网络情况不稳定、经常出现速度波动的情况来说，在某一时刻测量速度存在一定的不确定因素，如何将误差降低到最小呢?我们可以采用科学测量法来解决这个问题，即采用平均值的方法。将所有测量值汇总在一起可以得到

12、更接近真实数值的结果。 针对问题:网络传输速度非常不稳定，经常一会儿十几MB/s，一会儿只有几MB/s。 第一步:按照上面提到的方法安装CHARIOT并将客户端程序Endpoint安装在A与B计算机上。启动CHARIOT，点击“New”按钮。 第二步:点击“ADD PAIR”按钮建立一个新的Endpoint Pair。输入PAIR名称，然后在Endpoint1处输入A计算机的IP地址10.91.30.45，在Endpoint2处输入B计算机的IP地址10.91.30.42。按“select script”按钮选择Throughput.scr脚本。 第三步:在Pair 1上点鼠标右键选择Copy

13、将该测量项复制(图7)，然后连续向下粘贴9个这样的测量项(图8)。 图7 图8 第四步:点击“RUN”启动测量工作，我们在THROUGHPUT标签页中可以看出基本上每项带宽测量数值在10Mbps左右，在总和处我们可以看到最终结果是94Mbps，基本接近100Mbps的真实值。 在现实中网络的连接速度往往存在着不稳定的因素，例如某一时间可能因为广播数据包或其他原因造成带宽异常，而另一时间速度恢复正常。对于这种带宽不稳定的情况我们就可以通过多项测量来保证在一定程度上减少误差，使我们的测量结果更加有效、更加准确。实例4:大包测量法 任务描述:虽然我们可以通过科学测量法减小误差，但由于默认数据包仅为1

14、00KB，所以总的数据检测量相对较小。对于带宽比较大的情况，例如100Mbps以上的网络或ISP提供的传输速度较快的时候，使用100KB数据包进行测量得出的结果不太准确。这时就需要通过修改默认数据包的大小以求测量结果更精确。 针对问题:网络带宽比较大或使用CHARIOT默认设置进行测量时误差过大。 在这个实例中，大多数步骤和上面所介绍的实例基本一致，因此此处只介绍修改数据包的方法。在我们建立测量PAIR并选择好Throughput.scr脚本后，点击“edit this script”按钮。在弹出的窗口下方file_size处(图9)，将该值修改为你希望的数值即可。这样在测量带宽时就会用你设置

15、好大小的数据包进行传输了。根据实际环境设置数据包大小可以让我们的结果更准确。 图9 其实我们不光可以编辑发送的数据包大小还可以通过“edit this script”按钮编写自己的脚本，不过需要我们对脚本语言有一定的了解。另外该软件不仅提供了Throughput.scr一个脚本，软件内置了很多脚本，如FTP、HTTP、IPTV等，大家可根据实际测量的需要进行选择。 实例5:无线网络的测量 任务描述:以上四个例子都是介绍的在有线网络环境下对网络带宽进行测量，其实在实际使用中最不确定、最希望知道带宽的就要数无线网络了，毕竟数据是无线传输的，测量起来更加麻烦，令我们感到兴奋的是CHARIOT可以担当

16、测量无线网络带宽的重任。 针对问题:测量自己架设的无线网络的传输速度，或对不同型号、不同价位的无线设备进行性能测试。 使用CHARIOT测量无线网络带宽的技巧和步骤与上面提到的四个例子一样，没有任何区别，很容易上手。大家可以通过CHARIOT测量无线网络中两台计算机之间的连接速度，从而了解并对比不同型号无线路由器的性能，最终可以根据测量结果选择无线路由器。当然，对于已经购买了无线路由器的读者来说，可以不定期地用CHARIOT测量自己的无线网络带宽状况，了解目前的网络状态，及时找出隐患。 对于网络来说，带宽和速度就好比金钱，我们不能糊涂地选择网络设备，被JS的谎话所欺骗;我们也不能白白交纳费用给

17、ISP租用网络。通过CHARIOT我们可以选择性能最佳的设备，通过CHARIOT我们可以更清楚、更明白地使用网络，通过CHARIOT，我们可真正实现“网络宽窄我心知”。千兆骨干交换机测试报告在我们测试的六款以太网交换机中，EDIMAXES-5800R和LeaPComm6004交换机是不可以管理的交换机，Accton的ES4508以及创想公司的Thinker3800交换机都是网管型交换机，3Com4900是支持三层和四层的交换机，神州数码D-LinkDGS3308TG是三层交换机。性能首当其冲6款产品中既有全铜缆端口的，也有全光纤端口的，还有带GBIC端口的，其中3Com4900有12个1000

18、Base-T铜线端口，AcctonES4508带8个1000Base-SX光纤端口，神州数码D-linkDGS-3308TG有6个1000Base-T端口和2个GBIC接口，创想Thinker3800和力普LeapComm6004都是4个1000Base-SX端口的交换机。还有一点需要强调的是，3Com4900是3/4层交换机，DGS-3308TG是三层交换机。吞吐量是性能上需要考虑的首要因素。我们收集的6款全千兆骨干交换机中，3Com4900、神州数码D-linkDGS-3308TG和EDIMAXES-5800R三款在64字节、512和1518字节帧的吞吐量测试中均达到了100%线速,Acc

19、tonES4508和Thinker3800在512字节、1518字节帧都达到100%线速，仅在64字节帧时未达线速。全网状测试的环境比吞吐量的一对一环境更要严格，它要求交换机的每个端口要接收来自其他端口发送的数据，同时也要向其他端口发送数据，但3Com4900、神州数码D-linkDGS-3308TG和EDIMAXES-5800R这三款优秀的交换机依然保持本色，没有丢包，达到了100%线速。其他有的交换机虽然在吞吐量测试中达到了线速，但全网状环境下并未达到线速，比如AcctonES4508和Thinker3800虽然在吞吐量测试中512字节、1518字节帧时达到100%线速，但全网状测试中有丢

20、包现象，未达到线速。对于吞吐量达到100%线速的交换机来说，帧丢失率测试结果必然为0，我们的测试显示只有创想Thinker3800和力普LeapComm6004在64字节测试中帧丢失率不为零。延迟用来决定一个数据包通过交换机的时间，各交换机延迟测试的结果差别比较大，非网管型交换机EDIMAXES-5800R的延迟时间在64字节时仅有3.92us，网管型交换机往往比非网管型产品的延迟时间要长，而神州数码D-linkDGS-3308TG表现非常不错，在100%线速情况下64字节时延迟只有4.52us。需要指明的是，有些交换机在不同速率下的延迟差别很大，即使是它们吞吐量是100%线速，在100%线速

21、下也可能测得比较长的延迟时间。比如有12个1000Base-T端口的3Com4900吞吐量均为100%线速，我们在100%线速下64字节帧时测出的延迟值为55.39us，而在98%线速下测出的结果是4.07us。背对背测试结果是在稳态负载情况下获得的持续不丢包的帧数量，对于吞吐量结果为100%线速的交换机来说该值并没有太大意义。对于吞吐量不是线速的交换机，背对背测试往往能够反映设备缓存的大小，而且不同交换机差别很大。我们在进行线端阻塞测试时，发现所有交换机都支持该功能。在测试错误帧过滤时，我们考虑了小帧、超大帧、CRC错误帧、碎片、Alignment错误和Dribble错误这些主要错误帧，结果

22、显示各交换机都具有对这些错误帧的过滤功能。我们还对3Com4900和神州数码D-linkDGS-3308TG在三层的性能进行了测试。测试结果显示，DGS-3308TG表现非常优异，在三层的吞吐量和全网状测试中依然是100%线速，丢帧率为0，延迟在100%线速、64字节帧时仅为4.56us；3Com4900性能也不错，仅在64字节帧的吞吐量测试中获得99.13%线速的值，在延迟测试中速率的不同为3Com4900带来了相差较大的结果，在64字节帧、100%线速下延迟为59.41us，而98%线速时为4.28us。便捷的安装我们测试的千兆骨干交换机，比起他们的强大转发能力来说，他们的体积要显得小很多

23、，特别是神州数码D-Link的DGS-3308TG交换机，性能非常出众，而且又是三层交换机。无论是体力上还是脑力上，安装千兆以太网骨干交换机都不是一件费力气的事情。我们测试的千兆骨干交换机，DGS3308TG、EDIMAXES-5800R和3Com4900交换机都有1000Base-T接口。这些交换机1000Base-T接口都能够支持10/100/1000M速率的自适应，也支持自动的线序识别，免去了网络工程师在连接交换机、服务器或者路由器的时候，苦思冥想应该用那种联线。而1000Base-T接口对于一些企业来说，可以非常好的保护原来在布线方面的投资。我们测试的千兆骨干交换机基本上是固定配置模块

24、式的。DGS-3308TG交换机有两个GBIC的接口，通过GBIC的模块可以适应单模和多模的光纤。3Com4900交换机在后面板有一个扩展槽，插入1000Base-T/SX/LX模块可变成16口的千兆交换机。Thinker3800交换机则是一个通过在交换机的四个插槽中分别插入千兆光纤模块而构成的，应该说它在配置方面更灵活。我们收到的交换机大部分都只有一个交流电源，而Accton的ES4508提供了一个直流电源的接口，而3Com4900和DGS-3308TG还提供了冗余电源的设计。送测的网管型交换机都有一个恢复出厂设置的选项。Thinker3800、DGS-3308TG、AcctonES4508

25、交换机都支持TFTP协议上传交换机现有的配置文件到TFTP服务器，或者从TFTP服务器上下载交换机先前的配置文件。如果在配置中出现失误，这两项对工程师都很有用。3Com4900公司的交换机中，每更改一次设置，3Com4900都会自动保存设置，保存速度比其他厂商专门的保存配置到ROM或者RAM的速度快。这些支持网管的交换机都可以升级软件，升级的方法是通过TFTP或者通过串口利用Xmodem这样的协议。送测的3Com4900交换机原本是一个2层交换机，在3Com公司的工程师的帮助下，我们升级了软件，3Com4900变成了一个34层的交换机。你可以在3Com公司的网站上免费下载该软件。这些网管型交换

26、机，可以通过串口手工配置交换机的IP地址，也可以利用DHCP和BOOTP两种方式，给交换机的网管部分分配IP地址。一旦交换机的网管的代理获得了IP地址，用户就可以方便的用Telnet和HTTP配置交换机。通过对交换机SNMP的配置，网管员也可以利用支持SNMP协议的网管软件对交换机进行配置。说明书教科书？送测的几款千兆骨干交换机都有着非常详尽的文档配备。这里面我们首推的是神州数码D-Link的说明书，非常的详尽。前面很大一段篇幅用来介绍2层交换、3层路由的基础知识，而后是对交换机功能的详细介绍。另外，该交换机的说明书是中文的，这也方便国内工程师来阅读。3Com4900提供了光盘和印刷的说明书，

27、说明书也非常的详细。另外3Com公司的网站上还可以下载到该交换机所有的相关文件信息。我们拿到的创想公司的Thinker3800交换机，提供了一张光盘，里面有中文的说明书，内容也非常的详尽。强大的功能我们此次的评测主要是衡量千兆骨干级交换机的性能，同时我们也通过配置和验证性的测试来考量交换机所具备的功能。在我们测试的交换机中，有两款是具备第三层转发能力的。神州数码D-Link的DGS-3308TG是其中一款，我们把其8个端口分别设为不同的VLAN，划入不同的子网测试了其性能，相当不错。作为一款固定模块化的交换机，它还支持OSPF这样更复杂的路由协议。另外一款三层交换机是3Com4900。通过软件

28、升级之后它是一个三层、四层交换机。我们测试了它的三层性能。在四层方面，它可以依照TCP层的端口号识别应用流，为不同的应用流分配优先级。比如说为SNMP应用的数据包分配高优先级，保证网络管理的可行；为端口号为80的应用设置更高的优先级。其实，为了保证网络的高性能，这些能够进行管理的千兆骨干交换机都支持对广播风暴的限制。同时，所有送测的交换机都支持IEEE802.3X的流量控制协议，保证在出现拥塞的情况下，与其他网络设备协商降低帧的发送速度，缓解网络的拥塞。对于支持铜缆接口的交换机，他们还支持在百兆半双工下背压方式的流量控制。更多的交换机提供了IEEE802.1p的优先级控制，3Com4900和神

29、州数码D-Link的DGS-3308TG公司的交换机提供了每个端口4个优先级队列，这是送测产品中最多的。神州数码D-Link的DGS-3308TG还可以根据数据帧的源和目的地址分配优先级。我们发现很多交换机把IEEE802.1p的优先级和IEEE802.1Q的设置结合在了一起，为VLAN提供了服务质量的控制。其实，VLAN除了能够保证安全性以外，也能够通过限制广播域，提高网络的性能。网管型交换机都支持IEEE802.1Q的VLAN。神州数码D-Link的DGS-3308TG交换机可以支持2048个VLAN，是最多的。IEEE802.1Q在以太网帧上加上标记，可以让一个VLAN跨多台交换机，同时

30、在一台交换机中一个端口同时属于多个VLAN。这些交换机都支持GVRP、GMRP，允许主机通过自动注册到网络的VLAN和组播组中。链路聚合可以让交换机之间和交换机与服务器之间的链路带宽有非常好的伸缩性，比如我们可以把2个、3个、4个千兆的链路绑定在一起，使链路的带宽成倍的增长。链路聚合技术可以实现不同端口的负载均衡，同时也能够互为备份保证链路的冗余性。在这些千兆以太网交换机中，最多可以支持4组链路聚合，每组中最大4个端口。一般设置链路聚合时可以看出哪些端口是属于一个交换芯片的，链路聚合一半是不允许跨芯片设置的。生成树协议和链路聚合都可以保证一个网络的冗余性。在一个网络中设置冗余链路，并用生成树协

31、议让备份链路阻塞，在逻辑上不形成环路。而一旦出现故障，启用备份链路。但是生成树协议计算时间太长，IEEE正在制定一个新的协议IEEE802.1W。3Com公司交换机有一个弹性链路设置选项，假设两条链路设为一个弹性链路组，当一条链路出现断路的情况，交换机将迅速让另外一条链路开始工作，效率高于生成树算法，据说可以在1秒钟完成切换。网络的安全性越来越为人们所重视，交换机可以在底层把非法的客户隔离在网络之外。这些可以管理的网络交换机都支持MAC地址过滤的功能，还可以将MAC地址与固定的端口绑定在一起，和VLAN绑定在一起。3Com和神州数码D-Link的交换机还支持更高层的访问列表控制。面对越来越多的

32、组播应用，网管型的交换机都支持IP组播，一般是支持IGMP(InternetGroupManagementProtocol),交换机能够智能地转发IGMP和组播数据包，而不是将这些数据包广播到所有的端口。IGMP探查（IGMPSnooping）的功能可以使交换机能够在转发数据包之前读取IGMP数据包，以得到转发的信息（学习哪个端口属于组播成员）。3Com4900和神州数码D-Link的DGS-3308TG交换机由于支持第三层交换，在IP组播方面有更强的支持。驾驭千兆我们考虑到，国内的一些用户暂时不会花很大的价钱去购买一些非常专业的网络管理软件，所以我们非常看重的是交换机自身提供的管理功能，并通过实际的操作来考量他们的可管理性。我们收到的网管交换机都支持3种方式的管理，带外的串口方式、带内的Telnet、HTTP。串口