吞吐性能需求分析

發(fā)布：2018-09-02 16:47:42 瀏覽：5969

在新系統(tǒng)交付使用時，我們經(jīng)常會問這樣一個問題，那就是新系統(tǒng)是否達(dá)到了預(yù)期的性能(如10Mbit/s、100Mbit/s、100Mbit/s)?而對于一個正在使用的網(wǎng)絡(luò)，如果它的性能比正常情況慢了許多，如何來查找網(wǎng)絡(luò)中的瓶頸?在企業(yè)要增加某種應(yīng)用時，如何知道現(xiàn)有帶寬是否滿足要求?

對于這些問題，有一些網(wǎng)絡(luò)管理者使用ping命令等類似的方式進(jìn)行驗證，但經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)ping報告結(jié)果很好，而性能依舊很差。因為僅靠發(fā)送ICMP包進(jìn)行測試有很多局限性:

①ping是ICMP(InternetControlMessageProtocol.，因特網(wǎng)控制消息協(xié)議)報文，這種單一形式的數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)中真實的流量有很大差異:

②ICMP工作方式雖然可以定制尺寸，但是報文的逐發(fā)送和確認(rèn)(每隔1s發(fā)送1個ICMP報文)，不能形成易于評估的高速流量；

③ICMP會報告可達(dá)性和網(wǎng)絡(luò)環(huán)回時間，不易計算反映鏈路上下行傳輸能力的吞吐量。要解決上述問題，服務(wù)商或企業(yè)網(wǎng)管理者需要測試網(wǎng)絡(luò)吞吐量。而且吞吐量測試常常須跨越局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)或VPN網(wǎng)絡(luò)。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葉量和加壓測試來檢查鏈路的性能。

網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)是由一個個數(shù)據(jù)包組成的，交換機(jī)、路由器、防火墻等設(shè)備對每個數(shù)據(jù)包的處理要耗費資源。吞吐量理論上是指在沒有幀丟失的情況下，設(shè)備能夠接受的最大速率。其測試方法是:在測試中以一定速率發(fā)送一定數(shù)量的幀，并計算待測設(shè)備傳輸?shù)膸?，如果發(fā)送的幀與接收的幀數(shù)量相等，那么就將發(fā)送速率提高并重新測試；如果接收幀少于發(fā)送幀則降低發(fā)送速率重新測試，直至得出最終結(jié)果。吞吐量測試結(jié)果以bit/s或B/s表示。通過吞吐量測試可以解決下列問題:測試端對端廣域網(wǎng)或局域網(wǎng)間的吞吐量。

測試跨越廣域網(wǎng)連接的IP性能，并用于對照服務(wù)等級協(xié)議(SLA)，將目前使用的廣域網(wǎng)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)備不同配置下的性能，從而優(yōu)化和評估相關(guān)設(shè)置。

在網(wǎng)絡(luò)故障診斷過程中，幫助判斷網(wǎng)絡(luò)的問題是局域網(wǎng)的問題還是廣域網(wǎng)的問題，從而快速定位故障。

在增加網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備、站點、應(yīng)用時檢測其對廣域網(wǎng)鏈路的影響。

吞吐量測試需要在鏈路兩端進(jìn)行，網(wǎng)絡(luò)工程師通過選擇兩點來確定被測鏈路，儀表的近端在一邊，遠(yuǎn)端在另一邊，確定測試參數(shù)后進(jìn)行測試。

通過我們的網(wǎng)絡(luò)吞吐量測試，可以在一定程度上評估網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的實際傳輸速率以及交換機(jī)、路由器等設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)能力。當(dāng)然，網(wǎng)絡(luò)的實際傳輸速率同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能、鏈路的質(zhì)量、終端設(shè)備的數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)等因素都有很大關(guān)系。這種測試同樣適用于廣域網(wǎng)點到點之間的傳輸性能測試。如果你所在公司同各分公司的網(wǎng)絡(luò)是通過DDN、FrameRelay等線路連接，而你急需了解該鏈路的實際傳輸性能，那么這項測試同樣可以為你提供滿意的答案。

吞吐量和報文轉(zhuǎn)發(fā)率是關(guān)系路由器、防火墻等設(shè)備應(yīng)用的主要指標(biāo)，一般采用FDT(FullDuplexThroughput，全雙工傳輸)包來衡量，指64B數(shù)據(jù)包的全雙工吞吐量，該指標(biāo)既包括吞吐量指標(biāo)也涵蓋了報文轉(zhuǎn)發(fā)率指標(biāo)。

隨著Internet的日益普及，內(nèi)部網(wǎng)用戶訪問Internet的需求在不斷增加，一些企業(yè)也需要對外提供諸如www頁面瀏覽、FTP文件傳輸、DNS域名解析等服務(wù)，這些因素會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)流量的急劇增加，而路由器、防火墻作為內(nèi)、外網(wǎng)之間的唯一數(shù)據(jù)通道，如果吞吐量太小，就會成為網(wǎng)絡(luò)瓶頸，給整個網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率帶來負(fù)面影響。因此，考查路由器、防火墻的吞吐能力有助于更好地評價其性能表現(xiàn)。這也是測量路由器、防火墻性能的重要指標(biāo)。

網(wǎng)站設(shè)計吞吐量的大小主要由路由器、防火墻內(nèi)網(wǎng)卡及程序算法的效率決定，尤其是程序算法，會使路由器、防火墻系統(tǒng)進(jìn)行大量運算，通信性能大打折扣。因此，大多數(shù)號稱100Mbit/s的路由器、防火墻，由于其算法依靠軟件實現(xiàn)，通信量遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到100Mbit/s，實際可能只有10~20Mbit/s。純硬件路由器、防火墻，由于采用硬件進(jìn)行運算，因此吞吐量可以達(dá)到線性90~9sMbit/s，可以算是真正的100Mbit/s的路由器和防火墻了。對于中小型企業(yè)來講，選擇吞吐量為百兆級的路由器、防火墻即可滿足需要，而對于電信、金融、保險等行業(yè)公司和大企業(yè)就需要采用吞吐量千兆級的路由器、防火墻產(chǎn)品。