智能化的路由器性能測(cè)試方案

路由器作為IP網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備之一，通常也是網(wǎng)絡(luò)性能表現(xiàn)的瓶頸所在，尤其在光纖入戶普及率達(dá)到相當(dāng)程度的今天，路由器的轉(zhuǎn)發(fā)性能已經(jīng)可以決定終端用戶實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)可用帶寬和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。因此，路由器的性能測(cè)試也越來(lái)越得到重視。

一、性能指標(biāo)

由于互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織并未針對(duì)網(wǎng)關(guān)類設(shè)備制定通用的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，目前針對(duì)路由器的轉(zhuǎn)發(fā)性能測(cè)試主要還是依據(jù)RFC2544測(cè)試基準(zhǔn)進(jìn)行相應(yīng)性能的測(cè)試。RFC2544中定義了六項(xiàng)關(guān)鍵性能指標(biāo)，分別是吞吐量、時(shí)延、丟包率、背靠背幀數(shù)、系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)間和系統(tǒng)復(fù)位。

在實(shí)際的測(cè)試應(yīng)用中，RFC2544的前四項(xiàng)指標(biāo)對(duì)于評(píng)估路由器的轉(zhuǎn)發(fā)性能更具指導(dǎo)意義，而后兩項(xiàng)指標(biāo)對(duì)于當(dāng)前市面上流行的絕大多數(shù)路由器而言都能達(dá)到很高的標(biāo)準(zhǔn)，因此后兩項(xiàng)一般會(huì)不進(jìn)行針對(duì)性測(cè)試。

二、路由器的測(cè)試重點(diǎn)——跨網(wǎng)段轉(zhuǎn)發(fā)性能測(cè)試

路由器通常至少有一個(gè)WAN口和多個(gè)LAN口，LAN口之間（除非特別設(shè)置）的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)是二層轉(zhuǎn)發(fā)，因此一般情況下都能實(shí)現(xiàn)線速轉(zhuǎn)發(fā)。而真正決定路由器互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)性能的是WAN口和LAN口之間的跨網(wǎng)段數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。

有別于二層轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備（比如交換機(jī)），路由器的WAN口和LAN口之間上下行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)是非對(duì)稱的，具體來(lái)說(shuō)，需要先有上行報(bào)文提供必要的尋址信息才能建立下行通路。因此路由器的WAN口和LAN口的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)測(cè)試較二層設(shè)備要更為復(fù)雜。

三、傳統(tǒng)測(cè)試的一般步驟

在使用網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀進(jìn)行路由器轉(zhuǎn)發(fā)性能測(cè)試時(shí)，一般的測(cè)試步驟如下：

1. 登錄路由器管理頁(yè)面將WAN口設(shè)置為靜態(tài)IP并記錄所設(shè)置的IP地址和WAN口的MAC地址。

2. 記錄LAN口的IP地址（就是通常所說(shuō)的網(wǎng)關(guān)IP）和MAC地址。

3. 根據(jù)上述信息在測(cè)試儀上建立相應(yīng)的上下行測(cè)試流量。

測(cè)試拓?fù)?/span>

以上圖拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為例，測(cè)試儀端口P1與路由器LAN1相連，測(cè)試儀端口P2與路由器WAN口相連。P1模擬局域網(wǎng)內(nèi)的終端設(shè)備，創(chuàng)建上行流量，P2模擬上級(jí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器端設(shè)備，創(chuàng)建下行流量。流量配置如下表所示。

1. 先啟動(dòng)S1，建立上行數(shù)據(jù)通路的同時(shí)讓路由器獲知端口號(hào)與IP的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

2. 啟動(dòng)S2，啟動(dòng)下行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。

四、傳統(tǒng)測(cè)試的難點(diǎn)

按照上述一般步驟進(jìn)行測(cè)試時(shí)會(huì)存在以下難點(diǎn)：

1. 被測(cè)路由器的地址信息不易獲取

如果需要手動(dòng)獲取被測(cè)路由器的地址信息必須登錄路由器web管理頁(yè)并做相應(yīng)記錄，部分路由器的WAN口MAC地址甚至無(wú)法在管理頁(yè)面中查看。雖然這類路由器可以通過(guò)抓包的方式間接獲取地址信息，但操作過(guò)程更加繁瑣。

1. 需要對(duì)鄰居發(fā)現(xiàn)報(bào)文進(jìn)行應(yīng)答才能保持通路

有些路由器會(huì)按照一定頻率發(fā)出鄰居發(fā)現(xiàn)查詢報(bào)文（比如ARP request），如果持續(xù)一定時(shí)間不做應(yīng)答，相應(yīng)的通路會(huì)被路由器斷開(kāi)。遇到這樣的路由器，除了配置前面提到的測(cè)試流量之外還需要手動(dòng)配置相應(yīng)的ARP reply報(bào)文以保持通路的持續(xù)。

1. 端口號(hào)可能會(huì)被路由器更改

在某些情況下，上行流量源端口號(hào)在WAN口會(huì)被重新映射成其他端口號(hào)，這種情況下，下行流量如果繼續(xù)使用原來(lái)配置的目的端口號(hào)將導(dǎo)致WAN口接收到報(bào)文后無(wú)法找到對(duì)應(yīng)的LAN口，從而導(dǎo)致下行流量不通。此時(shí)必須設(shè)法獲知被路由器修改后上行流量的源端口號(hào)并將下行流量的目的端口號(hào)改為相應(yīng)的值才能形成下行通路。

五、使用智能化測(cè)試方案可解決上述難點(diǎn)

羿網(wǎng)通系列測(cè)試儀的RFC2544測(cè)試套件具備針對(duì)網(wǎng)關(guān)類設(shè)備的智能化測(cè)試方案，可以有效解決上述難點(diǎn)，極大簡(jiǎn)化了網(wǎng)關(guān)類設(shè)備的性能測(cè)試操作流程。羿網(wǎng)通的智能化測(cè)試方案具備以下功能：

1. 自動(dòng)獲取被測(cè)設(shè)備的IP地址信息

測(cè)試儀與LAN口相連的端口可以通過(guò)模擬DHCP client自動(dòng)獲取本端口IP和LAN口的網(wǎng)關(guān)IP。

1. 自動(dòng)獲取被測(cè)設(shè)備的MAC地址信息

完成IP地址設(shè)置后測(cè)試儀可自動(dòng)獲取被測(cè)設(shè)備WAN口和LAN口的MAC地址信息。

1. 自動(dòng)應(yīng)答被測(cè)設(shè)備鄰居發(fā)現(xiàn)查詢報(bào)文

啟用自動(dòng)響應(yīng)ARP功能后，測(cè)試過(guò)程中測(cè)試儀會(huì)自動(dòng)應(yīng)答被測(cè)路由器發(fā)出的ARP查詢報(bào)文，避免通路斷開(kāi)。

1. 自動(dòng)獲取下行流量的目的端口號(hào)

與WAN口相連的測(cè)試儀端口對(duì)應(yīng)的下行流量可以自動(dòng)獲取下行報(bào)文的目的端口號(hào)。

    通過(guò)使用上述功能，可以非常方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)路由器等網(wǎng)關(guān)類設(shè)備WAN口和LAN口之間跨網(wǎng)段的RFC2544性能測(cè)試，極大地簡(jiǎn)化測(cè)試流程、提高測(cè)試效率。

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