如何進行帶寬測試

1、如何進行帶寬測試（IDC網絡測試）？概述測試分兩種：遠程測試、現(xiàn)場測試；遠程測試測試服務器中安裝 VMware,在VMware下配置若干系統(tǒng)平臺（windows 2003 系統(tǒng)， linux CentOS5.3 系統(tǒng)）客戶申請到賬戶密碼后，可在獨立的系統(tǒng)平臺上進行網絡測試（如ping,trace）。所開帳號均為普通權限，客戶若安裝軟件需售前配合安裝， 需在“ID（«試申請單”中說明。l 遠程測試平臺不能為用戶提供下載測試及壓力測試。現(xiàn)場測試客戶搬服務器來數(shù)據中心測試。客戶可根據測試需要選擇測試帶寬，2M-10M 帶寬可以滿足大部分網絡測試要求。1 、測試方式-pingping-用來檢

2、測網絡的連通情況和分析網絡速度。測試方式-TRACEtrace- Tracert主要用來顯示數(shù)據包到達目的主機所經過的路徑。通過執(zhí)行一個 tracert 到對方主機的命令之后，結果返回數(shù)據包到達目的主機前所經歷的路徑詳細信息，并顯示到達每個路徑所耗的時間。此外，Tracert命令還可以用來查看網絡在連接站點時經過的步驟或采取哪種路線，如果是網絡出現(xiàn)故障，就可以通過這條命令來查看是在哪兒出現(xiàn)問題的。FTP測試FTP讓用戶連接上一個遠程服務器(這些計算機上運行著FTP服務器程序)察看遠程服務器有哪些文件，然后把文件從遠程服務器上拷到本地計算機，或把本地計算機的文件送到遠程服務器去。lweb 下載

3、-測試方式 -測試軟件Smokeping一種ping軟件，主要用在linux系統(tǒng)中。pingplus一種ping軟件，主要用在windows系統(tǒng)中高速網絡環(huán)境下的網絡帶寬測試算法分析1 引言作為網絡測試內容的一部分，精確的測量網絡的帶寬是非常有意義的。它不但可以幫助網絡管理人員了解整個網絡的狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)網絡的瓶頸所在，更重要的是可以給網絡設計人員，特別是網絡協(xié)議的開發(fā)人員提供指導，采用新的算法來控制路由的選擇，避免擁塞的發(fā)生，實現(xiàn)更好的擁塞控制策略。近年來國內外對于網絡帶寬的測試也做了大量的研究，得出了很多網絡帶寬測試的算法。這些算法中就測試的對象來講，有的是測試網絡的

4、總容量(Capacity ;有的是測試網絡的可用帶寬(Avaible Bandwidth);就測試的范 圍來講有的是測試每一條鏈路(Hop by Hop);有的是測試端到端(End to End) 345 ?？偟膩碇v，這些技術可以歸為兩類：單數(shù)據包(Singlepacket)技術和數(shù)據包對(PacketPair§技術。名字來源于 在一次探測中所使用到的數(shù)據包的數(shù)量。隨著網絡速度的不斷提高，目前這些測試算法都面臨很多新的問題，特別是系統(tǒng)的軟硬件資源對于測試所帶來的影 響。2 基本算法2.1 單數(shù)據包技術單數(shù)據包技術通常也稱為可變大小數(shù)據包技術（ VariablePacketSize ,

5、因為 它向網絡發(fā)送大小變化的探測數(shù)據包并統(tǒng)計達到目的端的時延來測試網絡的帶寬。網絡的時延由傳播時延、發(fā)送時延、排隊時延三部分組成。這類算法典型的有pathchar、pchar、clink35等。其基本原理是基于低速的鏈路傳輸一個數(shù)據包所用的時間比高速的鏈路長。單數(shù)據包技術測試到的是網絡的容量。如果一個大小已知的數(shù)據包經過一條鏈路的時間已知，則該鏈路的帶寬就可以計算出來。計算必須考慮鏈路的傳播時延，對于一定的傳輸媒介，傳播時延是固定的。在不考慮網絡的排隊時延的情況下，傳輸時間（t）由數(shù)據包的大?。╬ ）,鏈路的帶寬（b ）還有一個固定的傳播時延（1 ）決定。測試時，發(fā)送多個不同大小的數(shù)據包，當這

6、些數(shù)據包在該鏈路的傳輸時間被測到后，通過公式（1）我們可以得出鏈路的帶寬b,當然這些值都存在干擾，采用濾波的方法 可以過濾出最接近于實際帶寬值的數(shù)據。2 2 數(shù)據包對技術圖中鏈路L1和L3的帶寬是L2的兩倍，L2是鏈路中的瓶頸。在沒有干擾 的情況下，由于L3帶寬大于L2,因此兩個數(shù)據包在經過L2、L3之間的節(jié)點處會形成時間間隔to這個間隔時間等于L2鏈路末端的節(jié)點在接收完第一個數(shù)據包之后，用在接收第二個數(shù)據包上的時間。這個值也實際上就等于第二個包的發(fā)送時延。發(fā)送時延與數(shù)據包大小成正比和鏈路的帶寬成反比。注意等式1 和 2 之間的差別。單數(shù)據包技術在計算的時候必須考慮鏈路的傳播時延，而數(shù)據包對技

7、術并不需要考慮鏈路的傳播時延，因為在沒有干擾流量的情況下，對于所有的數(shù)據包而言，該值都是相等的。數(shù)據包對技術受干擾流量的影響非常嚴重。如果干擾流量使得第一個數(shù)據包出現(xiàn)延遲，那么將會導致兩個數(shù)據包之間的間隔時間被壓縮，那么這樣測試 出來的鏈路帶寬就會偏高。這就是時間壓縮問題；如果干擾流量出現(xiàn)在第一個數(shù)據包和第二個數(shù)據包之間，那么將會出現(xiàn)排隊的情況，則兩個數(shù)據包之間的間隔將會被拉大，其結 果使得測得的鏈路帶寬偏小，這就是時間擴展問題。要采用數(shù)據包對技術獲得 精確的帶寬測量值就必須把時間壓縮和擴展過濾出來。2.3 傳輸時間的計算數(shù)據包傳輸時間的確定不僅需要兩端的測試主機具有精確的時鐘，同時還需要測試

8、主機的時鐘必須同步，另外在每一端的測試主機上部署測試的軟件也是必須的。因此，為了簡化測試，通常多數(shù)算法是測試數(shù)據包在網絡鏈路上的往返時間RTT( Round Trip Time) 5。這樣可以避免時鐘同步問題，同時也減少了測試軟件的部署。對于數(shù)據包的傳輸控制，兩類技術大都利用了 IP數(shù)據包報頭中的生存時間域(TTD 6。該 值在數(shù)據包每經過一個路由器節(jié)點的時候會被消耗，具值會減一。一旦TTL被減為0時，該數(shù)據包就會被丟棄并且該節(jié)點會發(fā)送一個ICMP的TTL失效錯誤信息給原數(shù)據發(fā)送端。如果把被測試的鏈路終點設置為數(shù)據包TTL失效，發(fā)送端就可以通過記錄數(shù)據包的發(fā)送時間加上ICMP錯誤信息的返回時間

9、從而找到數(shù)據 包到達鏈路終點并返回的時間RTT。如下圖所示：測試數(shù)據包的TTL值被設置為2,在第一個節(jié)點TTL被減為1,第二個節(jié)點 減為0。于是該主機就會發(fā)送一個ICMP錯誤信息返回給主機A。主機A即可獲 得數(shù)據包到達第二個路由器節(jié)點的 RTT時間。RTT的計算通用的方法都是測試主機在發(fā)送和接收到數(shù)據包時，通過申請系 統(tǒng)中斷，給每個數(shù)據包分配一時間戳(timestamp),發(fā)送時間戳與接收時間戳 之差即是數(shù)據包在網絡鏈路上的 RTT傳輸時間。3高速網絡環(huán)境下的帶寬測試從兩類基本網絡帶寬測試技術的基本原理的分析可知，不論是單數(shù)據包技術還是數(shù)據包對技術都沒有考慮到網絡中的軟硬件資源，特別是測試的主

10、機系統(tǒng)對于網絡帶寬測試所帶來的影響。這些影響特別是在高速的網絡環(huán)境中，將會對測試的結果帶來巨大的偏差。目前的網絡帶寬測試算法的提出都是基于低速網絡的，它們中的大部分，例如數(shù)據包對技術，要求網絡的帶寬不能高于發(fā)送端主機的發(fā)送速率。舉例來講，如果發(fā)送端在1ms的時間中發(fā)送1000Byte的數(shù)據包，那么被測網絡的瓶頸 帶寬就不能超過8Mb/s,否則數(shù)據包之間將不可能產生時間間隔。隨著網絡技 術的不斷發(fā)展，目前的網絡已經達到千兆的帶寬，并向更高的傳輸速率發(fā)展。系統(tǒng)資源對于網絡帶寬測試的影響主要體現(xiàn)在1 、網絡中的元素2、測試主機對于數(shù)據包的處理速度3、測試主機系統(tǒng)I/O 的帶寬。3.1 網絡中的元素多

11、數(shù)的網絡帶寬測試算法都需要通過ICMP返回信息確定數(shù)據包在網絡中 RTT時間。但是不同的路由設備具有不同的ICMP傳播時延，如果鏈路中存在二 層的交換設備，問題就更加的嚴重，因為二層的存儲轉發(fā)設備本身并不具有對IP數(shù)據包的控制機制，它不能遞減 TTL域的值，同時也不能產生ICMP的控制信 息，因此使得在這樣的條件下測試出的網絡帶寬必將是不可靠的，甚至不能測試出網絡的帶寬。另外，不同的路由選擇有可能使得ICMP的返回路徑與數(shù)據包的傳輸路徑是非對稱的，因此也就不能得出正確的結論。3.2 數(shù)據包的處理因為最大響應時間對于大多數(shù)的主機系統(tǒng)來講，中斷是達不到這么高的速率的。目前大多數(shù)主機系統(tǒng)采用了延時中

12、斷技術(delayed interrupt)來降低CPU的中斷請求、提 高系統(tǒng)數(shù)據吞吐量，即捆綁多個數(shù)據包以后申請一次中斷。該技術是 NIC在接 到第一個數(shù)據包后并不立即向 CPU提起中斷請求，要求CPU處理數(shù)據，同時釋 放緩沖準備接收下面的數(shù)據，而是設置一個延時中斷時間，希望在該時間內有更多數(shù)據包到達，然后申請一次中斷處理，這樣做能夠提高CPU的利用率，但卻給網絡帶寬的測試帶來了嚴重的影響。這種情況下，多數(shù)的系統(tǒng)根本沒有辦法為每一個到達NIC的數(shù)據包精確的分配時間戳，大部分的數(shù)據包只能在到達 NIC 一段時間后才能獲得時間戳，而且兩個數(shù)據包可能具有相同的時間戳。因此 沒有辦法知道每一個數(shù)據包

13、到達主機的精確時間，數(shù)據包之間的時間間隔也就被掩蓋了。另一方面，申請中斷后，對于 NIC內的數(shù)據包的處理，系統(tǒng)需執(zhí)行兩次系統(tǒng)調用，一是為數(shù)據包獲得時間戳，二是為數(shù)據包執(zhí)行I/O 操作。系統(tǒng)調用所花費的時間對于流出NIC的數(shù)據包的時間間隔和進入 NIC的數(shù)據包的時間戳的獲 得都具有很大的影響。大多數(shù)x86的CPU系統(tǒng)在執(zhí)行一次系統(tǒng)調用需要6個時 鐘周期，所花費的時間大約在 2的左右，而對于100M的以太網來講，傳輸最 ?。?8byte）到最大（1500byte） IP數(shù)據包所需的時間大約在 3120的，對于 1000M 或更高速的網絡來講，時間只有0.3-12可見高速網絡環(huán)境下，系統(tǒng)調用所耗費的時間所占數(shù)據包傳輸?shù)目倳r間的比例是非常巨大的。在數(shù)據包對技術中，兩個數(shù)據包達到主機后總共會執(zhí)行四次系統(tǒng)調用，對于每一個數(shù)據包都要執(zhí)行一次系統(tǒng)調用獲取達到時間，另一次系統(tǒng)調用執(zhí)行I/O 操作，讀取數(shù)據包。因此，兩個數(shù)據包在網絡瓶頸帶寬處形成的時間間隔必須至少要大于這四次主機系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)調用的