核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)測試技術(shù)

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文章來源：泛普軟件 建設(shè)一張電信級的IP網(wǎng)絡(luò)，在此網(wǎng)絡(luò)上承載多種業(yè)務(wù)，已經(jīng)成為業(yè)界絕大多數(shù)人的共識。在此背景下，過去幾年中，中國的電信運營商相繼開始建設(shè)電信級IP承載網(wǎng)，如中國電信的CN2、中國網(wǎng)通的IP承載網(wǎng)和中國移動的IP專網(wǎng)等。

隨著網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的升級，網(wǎng)絡(luò)測試的重要性日益突出，網(wǎng)絡(luò)測試是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)。首先，網(wǎng)絡(luò)測試能夠為電信運營商被測網(wǎng)絡(luò)提供一個客觀的技術(shù)參數(shù)，幫助電信運營商進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)評估驗收；其次，網(wǎng)絡(luò)測試還能夠為電信運營商提供未來網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和業(yè)務(wù)開展的依據(jù)。

一、網(wǎng)絡(luò)測試各種技術(shù)比較

在網(wǎng)絡(luò)測試中，被測網(wǎng)絡(luò)在實際運營業(yè)務(wù)，因此測量方法的選擇是非常重要的，所選擇的測試方法既要能夠完整、簡便地測量網(wǎng)絡(luò)，又不能對被測網(wǎng)絡(luò)造成沖擊。網(wǎng)絡(luò)測試的一個特點是地域上的分散性，因此測試中的控制權(quán)問題、時鐘同步問題也需要在網(wǎng)絡(luò)測試中認(rèn)真對待；同時，不同的網(wǎng)絡(luò)承載不同的業(yè)務(wù)，對各種技術(shù)參數(shù)的要求也不一樣，因此在測試中，需要根據(jù)具體情況制定具體的測試內(nèi)容。

另外，網(wǎng)絡(luò)測試和單機(jī)測試相比，具有更高的復(fù)雜度和靈活性，需要在測試前進(jìn)行完善的測試規(guī)劃，以保證測試順利、正確的完成。

下面，我們分別從網(wǎng)絡(luò)測試的測試方法、測試控制、時鐘同步、測試內(nèi)容等方面對網(wǎng)絡(luò)測試技術(shù)進(jìn)行闡述。

1．網(wǎng)絡(luò)測試方法比較

網(wǎng)絡(luò)測試有多種測試方法，根據(jù)測試中是否向被測網(wǎng)絡(luò)注入測試流量，可以將網(wǎng)絡(luò)測試方法分為主動測量和被動測量。

主動測量是指在測試前選定的測試點上，利用測量工具有目的地主動向被測網(wǎng)絡(luò)注入測試流量，并根據(jù)這些測試流量的傳送情況來分析網(wǎng)絡(luò)技術(shù)參數(shù)的測試方法。主動測量具備良好的靈活性，它能夠根據(jù)測量環(huán)境明確控制測量中所產(chǎn)生的測量流量的特征，如特性、采樣技術(shù)、時標(biāo)頻率、調(diào)度、包大小、類型（模擬各種應(yīng)用）等，主動測量使得測量能夠按照測量者的意圖進(jìn)行，容易進(jìn)行場景仿真，對QoS和SLA的檢驗簡單明確。

主動測量的問題在于安全性。主動測量主動向被測網(wǎng)絡(luò)注入測試流量，是“入侵式”的測量，必然會帶來一定的安全隱患。如果在測試中進(jìn)行細(xì)致的測試規(guī)劃，可以降低主動測量的安全隱患。

被動測量是指利用特定測試工具收集網(wǎng)絡(luò)中活動的元素（包括路由器、交換機(jī)、服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）的特定信息，以這些信息作為參考，通過量化分析，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)性能、功能進(jìn)行測量的方法。常用的被動測量方式包括：通過SNMP協(xié)議讀取相關(guān)MIB信息，通過Sniffer、Ethereal等專用數(shù)據(jù)包捕獲分析工具進(jìn)行測量。

被動測量的優(yōu)點是它的安全性。被動測量不會主動向被測網(wǎng)絡(luò)注入測試流量，因此就不會存在注入DDoS、網(wǎng)絡(luò)欺騙等安全隱患；被動測量的缺點是不夠靈活，局限性較大，而且因為是被動的收集信息，并不能按照測量者的意愿進(jìn)行測量，會受到網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)、測試工具等多方面的限制；另外，被動測量的參數(shù)也不夠全面，尤其在網(wǎng)絡(luò)連接性和QoS測量方面。

主動測量和被動測量各自特點如表1所示。 

2．網(wǎng)絡(luò)測試控制比較

網(wǎng)絡(luò)測試中，對網(wǎng)絡(luò)測試的控制可以分為集中控制和分布式控制。

集中控制是指在網(wǎng)絡(luò)測試中，選擇一個測試點對測試進(jìn)行統(tǒng)一控制，統(tǒng)一進(jìn)行測試任務(wù)的管理、分發(fā)和測試結(jié)果的收集。集中控制的優(yōu)點在于具備良好的測試同步性，參與測試的所有測試點統(tǒng)一開始/停止測試，便于及時發(fā)現(xiàn)問題和進(jìn)行測試調(diào)度。缺點是測試中的控制信令必須經(jīng)由被測網(wǎng)絡(luò)，因此，測試中被測網(wǎng)絡(luò)的任何故障都會影響到測試的控制，嚴(yán)重時，特別是出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞時，會導(dǎo)致測試控制信令的丟失，從而失去測試控制權(quán)

分布式控制是指在網(wǎng)絡(luò)測試中，由各個測試點本地對測試進(jìn)行控制，獨自控制測試進(jìn)程,本地收集測試結(jié)果。分布式控制的優(yōu)點恰好是集中控制的缺點，而它的缺點也就是集中控制的優(yōu)點。表2為兩種方式的比較。

3．時鐘同步方式比較

時鐘問題是網(wǎng)絡(luò)測試中一個非常重要的問題，由時鐘帶來的誤差是網(wǎng)絡(luò)測試中測量誤差的主要來源，尤其對單向時延的測量，參與測量的兩個測量點時鐘同步程度的好壞直接影響測試結(jié)果的正確性。

目前常用的時鐘同步方法是NTP（NetworkTimeProtocol，網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議）時鐘同步和GPS（GlobalPosition System，全球定位系統(tǒng)）時鐘同步。

NTP時鐘同步是目前Internet上采用最為廣泛的一種時鐘同步方式，NTP的同步結(jié)構(gòu)采用樹型結(jié)構(gòu)，處于同步樹頂端的是一級時間服務(wù)器（Stratum1），它通過精確的外部時鐘源獲取時間，一級向下是二級時間服務(wù)器（Stratum2），NTP最多允許有15級時間服務(wù)器。

NTP時鐘同步采用靈活的C/S模型，它有三種工作方式：C/S模式、Peer模式、廣播/組播模式。在C/S模式中，客戶端向服務(wù)器發(fā)送Request，服務(wù)器通過Response回應(yīng)該請求，客戶端根據(jù)Response信息調(diào)整自己的時鐘；在Peer模式下，對等體互為服務(wù)器和客戶端互相調(diào)整自己的時鐘和對端同步；在廣播/組播模式下，服務(wù)器周期性地向客戶端發(fā)送廣播/組播包進(jìn)行時鐘同步。