分布式协同多点并发测试系统的设计与实现

摘要

“回绕测试法”和“穿越测试法”被ISO/IEC IS9646定为测试OSI中继/中间系统的两种标准测试方法。随着网络技术的发展，网元设备的路径表、交换表的容纳能力以及输入/输出端口对的数量都成倍地增长，而这两种方法只能够对一组“端口对”的工作情况进行模拟，当多个端口对同时进行数据包转发时，这两种方法都难以模拟，同时也缺少对多端口并发测试数据的控制。因此，为了对网络性能进行改进以及出于对整个网络性能进行监测与评价的需要，将通信子网或者其局部当做一个整体进行测试与评价是网络性能测试的另外一个重要领域和需求。在这种情况下，对界定的观察区域内通信子网性能的监控和评测可以看作是一个具有很多个输入输出端口对的“超级网元设备”的评测。
　　由于网络测试技术总是滞后于网络技术的发展，目前很多单机架构的测试设备能够配置多个测试端口以及在多个测试点布置测试系统对网元设备以及通信子网实现协同测试，但是由于测试过程中缺乏并发测试和统一的管理，其测试精度以及伸缩性和扩展性也受到了限制。据此，本实验室致力于并发网络测试系统的研究，并取得了很大的成果，根据网络测试存在的情况以及借鉴实验室前期的研究经验，本人设计和实现了分布式协同多点并发测试系统(Coordinated Multi-Point Concurrent-Tester：CMPCTester)并对关键网络性能参数的测试提出了解决方法。
　　CMPCTester可对界定范围的通信子网进行性能测试和评价，或可作为改进网络性能的依据。CMPCTester也能够适应于对已建并处于运行中的通信子网的局部性能进行检测与评价，包括对网络核心设备的性能测试，从而对整个子网做出可量化的性能评估和预测。CMPCTester主要由两个模块组成，一个是CMPC-TM(协同多点并发测试管理器：简称TM)，另外一个是DTC(直接测试控制器)。TM本身不具备对网络的测试能力，主要负责对直接测试控制器的管理，包括测试任务的新建，测试点数量的选择和控制，测试用例的制定以及测试结果的分析等。DTC处理来自TM的控制和测试信息，通过向通信子网注入不同的测试数据包，观测其外部行为及做相应的性能指标计算等。
　　最后本文在多点并发测试系统平台的基础上，对端到端网络带宽和端到端单向时延两个网络性能参数进行了多点并发测试和结果分析，并验证了测试系统的实用性和测试解决方法的可行性，单向时延的测量精度达到μs级别。