在互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎中關(guān)于網(wǎng)絡(luò)測試最多使用的關(guān)鍵詞就是“網(wǎng)速測試”，從安恒的網(wǎng)站日志上統(tǒng)計出關(guān)于這個關(guān)鍵詞的訪問量能占到網(wǎng)絡(luò)測試技術(shù)關(guān)鍵詞的30%。這說明人們對網(wǎng)絡(luò)的速度測試的關(guān)注程度。本文討論了關(guān)于測試網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)間吞吐量的方法和應(yīng)用，文章中的方法和案例是安恒網(wǎng)絡(luò)測試服務(wù)中心測試實踐總結(jié)，案例中使用了 Fluke 網(wǎng)絡(luò)公司的OneTouch 網(wǎng)絡(luò)測試儀器。

“網(wǎng)速測試”可以從很多的方面來解釋，在互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)人的角度來說主要關(guān)心的是通過互聯(lián)網(wǎng)訪問網(wǎng)絡(luò)資源的速度。為此，有很多的網(wǎng)站也提供了測試從訪客到該站點訪問速度的測試腳本和服務(wù)。這種的測試方法非常的簡單，但由于受到諸多的因素影響，測試結(jié)果一般也僅作為訪問這個特定網(wǎng)站的特定應(yīng)用（如：http、ftp）的性能評估，這類的內(nèi)容我們不在這里討論。

在維護(hù)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的時候，我們常常要對網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)間的鏈路進(jìn)行傳輸能力測試，測試的方法往往根據(jù)測試目的而有多樣性的選擇。比如：作為網(wǎng)絡(luò)安裝和維護(hù)時的吞吐量測試就需要測試跨越主干、WAN或VPN的IP性能；對于局域網(wǎng)段的故障查找或協(xié)助其它網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用分析則需要進(jìn)行加壓測試，這些測試的方法和需求都有所不同。負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)安裝，維護(hù)和故障診斷的網(wǎng)絡(luò)工程師、網(wǎng)絡(luò)管理員、提供高速光鏈路以太網(wǎng)至用戶的電信部門的工程師都會在工作中使用吞吐量和加壓測試來檢查鏈路的性能。

吞吐量測試

這類的測試可以解決下列的問題：

測試端對端廣域網(wǎng)/局域網(wǎng)的吞吐量
測試跨越WAN連接的 IP性能，并用于對照服務(wù)等級協(xié)議（SLA），將目前使用的WAN鏈路的能力和承諾的信息速率(CIR)進(jìn)行比較
在安裝 VPN時進(jìn)行基準(zhǔn)測試和擁塞測試
測試網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的模式、幀大小或網(wǎng)絡(luò)速率的對應(yīng)關(guān)系，用于對調(diào)制解調(diào)器、FRADS、集線器、交換機(jī)或路由器等設(shè)備的優(yōu)化與設(shè)置的評估
吞吐量的測試需要由被測試鏈路的雙端進(jìn)行端對端的測試，對于企業(yè)的網(wǎng)管和維護(hù)工程師來說在進(jìn)行端對端的測試中是不需要了解或測試物理網(wǎng)絡(luò)的，由于 IP是承載應(yīng)用業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)平臺，這樣的端對端鏈路測試中的物理網(wǎng)絡(luò)可以是無線網(wǎng)絡(luò)、路由環(huán)境、透明網(wǎng)絡(luò)甚至是非對稱的網(wǎng)絡(luò)（如 xDSL和Cable Modem）。

最簡單（也是最常用和有效）的吞吐量測試方法就是將測試接入點選在鏈路兩端的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上的測試方法，如圖1。測試時在發(fā)送端在指定發(fā)送速度，在接收器上計算收到的幀的速度。吞吐量是接收器收到的好幀數(shù)量/時間，測試通過改變幀長度，重復(fù)以上測試得到不同速率下的測試結(jié)果。（注：可以反復(fù)進(jìn)行測試，來確定在不同的傳輸速度時的吞吐量）

有一點需要強(qiáng)調(diào)的是，在維護(hù)一個運(yùn)行中的網(wǎng)絡(luò)時，吞吐量測試是必須在線進(jìn)行的，即不能中斷現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)連接，測試過程中有其它的網(wǎng)絡(luò)流量存在。這種情況下的測試結(jié)果對于評估現(xiàn)有業(yè)務(wù)上的網(wǎng)絡(luò)能力，計劃增加網(wǎng)絡(luò)站點和擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的評估是非常有意義的。

測試方法：端對端測試有很多的測試手段和方法，主要分起來有兩類：一類是基于PC軟件的測試，另一類是使用專門的測試儀器進(jìn)行的測試手段。通常對于流量比較大的（如：大于30Mbps以上）測試主要是使用測試儀器進(jìn)行的，這是因為測試儀器不象基于PC的測試軟件那樣要受到操作系統(tǒng)、網(wǎng)卡、設(shè)備驅(qū)動和配置等諸多方面的影響，測試儀能提供穩(wěn)定、獨立和可重復(fù)性的測試結(jié)果。

應(yīng)用案例1：對企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的吞吐量測試，圖2。

在這個測試應(yīng)用中，A、B、C、D分別是可以選擇進(jìn)行測試的接入點，它們與集線器上接入的測試儀可以組成不同的鏈路，通過對這些鏈路的吞吐量測試可以相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)瓶頸和發(fā)現(xiàn)性能問題的網(wǎng)段。

圖2. 網(wǎng)絡(luò)吞吐量的測試接入點

測試結(jié)果的顯示

1、部分顯示了測試的設(shè)置參數(shù)：上下行測試速率、測試時間、幀長度、測試模式。這些參數(shù)是參數(shù)者預(yù)定測試的內(nèi)容，在測試進(jìn)行之前測試者可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)和設(shè)定測試參數(shù)。
2、這部分以上、下行的方式分別顯示了實際的傳輸速率、成功傳輸?shù)陌俜职僖约皽y試中丟失幀的數(shù)量，這是測試儀根據(jù)①的設(shè)置進(jìn)行測試的結(jié)果。
3、顯示的是測試鏈路的參數(shù)：本地以及遠(yuǎn)端IP地址、路由器
4、路由器hops數(shù)
5、顯示當(dāng)前以太網(wǎng)接入的工作模式

應(yīng)用案例2：測試xDSL鏈路吞吐量，圖4。

圖4. xDSL鏈路的測試接入點

我們對xDSL測試的應(yīng)用中有這樣的測試需求，一測定xDSL在特定鏈路上的最大傳輸速率；二測定某個特定速率下的最大傳輸距離。

針對需求一的測試要求，就需要有一個能自動遞增并進(jìn)行判定的測試功能，即在測試前設(shè)定測試上、下行各自的起始速率和測試最高的速率、然后定義一個自動遞增的步長，開始測試后當(dāng)被測試速率下的有效傳輸率超過95%時就繼續(xù)進(jìn)行更高速率的測試，直至有效傳輸速率低于95%為止，就可以測定該鏈路有效的最大傳輸速率。

上述對于xDSL的測試方法國外曾經(jīng)有人用其對不同品牌的ADSL modem 進(jìn)行過測評，方法簡便實用，測評的結(jié)果很直觀。

網(wǎng)絡(luò)加壓測試

這類的測試可以用于解決下列的問題：

在一個網(wǎng)段上施加預(yù)定大小的網(wǎng)絡(luò)流量用于測試該網(wǎng)段的出錯情況，或激活潛在的錯誤
通過生成和發(fā)送壞幀測試網(wǎng)絡(luò)錯誤的發(fā)現(xiàn)、統(tǒng)計和報告功能
驗證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如：路由器/交換機(jī)等設(shè)備）上的 RMON和SNMP探針的端口統(tǒng)計信息
在局域網(wǎng)上模擬額外用戶和應(yīng)用
單向的快速 Ping沿著可疑的鏈路進(jìn)行聯(lián)通性的測試，識別鏈路瓶頸
單機(jī)測試網(wǎng)絡(luò)的雙向吞吐能力
測試廣域網(wǎng)鏈路的對稱吞吐量
測試方法：在對網(wǎng)絡(luò)的加壓測試中可以使用基于MAC或IP的方式進(jìn)行，對于基于MAC方式的測試是對以太網(wǎng)網(wǎng)段進(jìn)行的數(shù)據(jù)發(fā)送，而基于 IP包的加壓測試則是對指定的IP地址進(jìn)行的流量發(fā)送測試它可以跨越路由器對遠(yuǎn)端的站點進(jìn)行測試。

在發(fā)送的數(shù)據(jù)選擇時可以選定超長/短幀進(jìn)行發(fā)送，這類的以太網(wǎng)錯誤幀是不能跨越路由器的（也可能不會跨越交換機(jī)），它的使用多是用來測定在物理網(wǎng)絡(luò)上發(fā)生幀錯誤時的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、告警系統(tǒng)的反映，以及統(tǒng)計信息的準(zhǔn)確程度。

另一個非常有效的加壓測試就是快速 IP Ping的測試，通常使用的 ICMP Ping命令是需要在發(fā)送ICMP請求后等待回應(yīng)的測試方法，這種方法只能驗證網(wǎng)絡(luò)的連通性，但不能驗證在大流量下的網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)情況。盡管 Ping是所有網(wǎng)絡(luò)測試手段中使用頻度最高的方法，但由于它幾乎不能對網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生流量上的壓力，所以通常不能用于對網(wǎng)絡(luò)的加壓反映測試上。快速 IP Ping就是將這個遺憾彌補(bǔ)的有效方法，測試儀器在發(fā)送下一個 ICMP請求前并不等待當(dāng)前請求的回應(yīng)，而是根據(jù)測試者的設(shè)置以一個恒定的流量向被測試目標(biāo)發(fā)送 ICMP請求。（這種方法聽起來很象是黑客攻擊？實際上我們用這個方法多次測試了被加壓的站點的反映能力，所以建議測試者在使用這項測試時要謹(jǐn)慎！）

測試案例3：單向就可以完成的加壓測試，圖5。

 圖5看到這個測試是一個可調(diào)諧的持續(xù)性測試

顯示了測試當(dāng)前的速率，注意這個速率是×2的
發(fā)送出來的加壓流量給網(wǎng)絡(luò)造成的利用率的變化情況
在當(dāng)前的發(fā)送中能收到的 Ping的響應(yīng)數(shù)

從案例中可以清楚地看到，對于每個幀為512字節(jié)并以10幀/秒的速率發(fā)送的壓力來說，換算的網(wǎng)絡(luò)流量是41.6Kbps×2。此時的網(wǎng)絡(luò)利用率是78幀/秒，Ping響應(yīng)達(dá)到了10Ping/s，也就是測試沒有出現(xiàn)數(shù)據(jù)包的丟失。

此時我們可以調(diào)節(jié)每秒種發(fā)送的幀數(shù)或發(fā)送幀的長度來測試Ping響應(yīng)的情況。這種單向的快速 IP Ping測試為測試者帶來了極大的能力。雖然是單端使用測試儀的工作方式，但 ICMP的數(shù)據(jù)包是雙向的數(shù)據(jù)流，這種測試方式可以方便地測試出在被測試鏈路中的路由器間采取加密/解密通信時對網(wǎng)絡(luò)流量性能的影響。也可以用來測試鏈路對數(shù)據(jù)包長度的敏感度，從而為調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置提供有力的證明。

我們上述關(guān)于網(wǎng)絡(luò)吞吐量測試的方法是網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中使用最頻繁的方法之一，安恒網(wǎng)絡(luò)測試中心的工程師在實際的工作中通過合理有效的使用這些方法，發(fā)現(xiàn)并排除了很多的故障（尤其是與性能相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)故障）。在進(jìn)行流量測試中還有很多其它有效和優(yōu)秀的方法，比如使用協(xié)議分析儀進(jìn)行數(shù)據(jù)流量再現(xiàn)等，在今后我們將逐漸整理出來介紹給大家。