CN1972219A - 网络性能测试方法、系统及网络设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种网络性能测试方法，包括：模拟生成一与需要测试的业务流同样的测试业务流；将测试业务流从网络的测试起点发往测试终点；在测试终点根据获取的测试业务流检测网络性能；将提取的测试业务流处理后环回到测试起点，进行返程业务测试。本发明还公开了一种网络性能测试系统，包括通过网络链路相连的测试起点网络设备和测试终点网络设备以及测试管理设备。利用本发明，可以实现基于宽带实际网络业务应用的测试，全面、迅速、准确地诊断和定位网络故障，提高网络的可用性和对用户的服务质量。
Description
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，具体涉及一种网络性能测试方法、系统及网络设备。
背景技术
OAM(运行、管理和维护)功能在公众电信网中十分重要，它可以简化网络操作，检验网络性能和降低网络运行成本。在提供保障服务质量的网络中，OAM功能尤为重要。根据运营商网络运营的实际需要，通常将网络的管理工作分为三大类，其中，操作和管理主要是指完成日常网络和业务进行的分析、预测、规划和配置工作；维护主要是对网络及其业务的测试和故障管理等进行的日常操作活动。OAM机制不仅要预防网络故障的发生，而且需要实现对网络故障的迅速诊断和定位，最终提高网络的可用性和对用户的服务质量。
为了增强以太网的电信特性，现有技术中公开了一种新的以太网OAM(IEEE802.3ah标准)机制。该新的IEEE802.3ah标准下的OAM机制，主要是在传统的MAC(媒质接入控制)层和PHY(物理)层之间引入了一个OAM子层，并通过在设备之间传递OAM信息，进而实现对网络的监测，该OAM的基本原理及报文格式，具体如图1所示。
由图1可知，该IEEE802.3ah标准下的OAM子层主要是在输出方向插入OAM报文，在输入方向解析并分流OAM报文。其中OAM报文与传统的以太网帧格式一致，只是新定义了一种OAM类型。该OAM机制具体可以通过物理PING、环回以及远端告警等方式对链路进行监测。
通过物理PING对链路进行监测的过程如图2所示：
PE(运营商边缘)设备发起一次PING请求，CE(客户边缘)设备响应这个请求，PE设备收到应答后，得到用户线路正常的判断。在实际使用中，PE设备是电信局方的设备，CE设备是用户家中的设备，如用户家中的IPTN(IP电信网)终端等。需要说明的是，这里的PING是一种物理层的PING操作，它不同于常用的IP PING操作，针对的是MAC地址，只有目的MAC地址是自己的用户设备才会产生应答。物理PING主要的目的是检查用户线和两端设备的链路是否工作正常。
线路环回也是一种常见的定位手段，将接收端直接连到发送端，这样发送方就可以检验接收的数据是否和自己发送的一样，从而判断是否是接收设备本身的内部处理过程有问题。当用户链路出现丢包和误码时，可以通过设置环回来判断故障究竟是设备造成的还是线路造成的。
远端告警是指当一个方向的线路出现故障，比如用户设备检测到比较大的误码时，会构造特殊的OAM报文，从反方向通知PE设备，其过程如图3所示。
这些OAM机制在一定程度上增强了以太网的故障定位能力，但以太网OAM有以下问题仍未解决：
与本发明相关的另一现有技术可参考美国专利申请公开第20050169182号，该文献公布了一种基于MPLS的OAM测试方法，该方法是在正常的MPLS流中插入MPLS-OAM测试帧用来检查连通性，丢包率等，如此可为运营商提供快速的网络性能测试，优化其VPN服务。但无论是传统的OAM测试还是上述MPLS-OAM都仅仅是停留在三层以下的测试，而无法解决二层以上(包括IP(因特网协议)层、TCP/UDP(传输控制协议/用户数据报文协议)层以及更高层次)的网络实际情况。很多时候网络在二层甚至三层的通断不能决定更高层业务的通断，在实际应用中，运营商的网络中有很多的设备，管理难度相当大，如果管理员在对其中某一个设备的管理配置不当就可能引发业务问题，例如该设备ACL规则的配置考虑不周，可能会导致很多VPN用户的业务中断；引发客户投诉，这时运营商若采用传统的手段进行检测，由于网络在二层和三层都是通畅的，所以无法定位故障，客户问题难以解决。
由以上的描述可以看出，以太网OAM定位在网络层次中的二层，并且测试的转发路径是对称的。但用户在网络上的实际业务，很多都是处于网络层次体系中高层协议的应用，并且大多情况下路径是非对称的，并且从流量上来说对于大部分的接入来说上行和下行的流量也是非对称的。在这种情况下，如何为用户提供业务保障，目前还没有有效的解决方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种网络性能测试方法及系统，以克服现有技术中无法提供基于业务本身的测试，实现对网络故障的迅速诊断和定位，提高网络的可用性和对用户的服务质量。
本发明的另一个目的是提供一种网络设备，以对网络提供基于业务本身的测试，并实现对网络故障的快速定位。
为此，本发明提供如下的技术方案：
一种网络性能测试方法，所述方法包括步骤：
A、对测试起点设备和测试终点设备进行测试设定；
B、在测试起点设备处，根据测试设定模拟一承载有具体业务应用的测试业务流；
C、将所述测试业务流从所述网络的测试起点发往测试终点；
D、在所述测试终点获取测试业务流，以供分析使用；或者将获得的测试业务流环回到所述测试起点，进行返程业务测试。
所述步骤B1具体为：
按预定比例将所述测试业务流插入到正常业务流中，或者
中止正常业务流后插入所述测试业务流。
所述测试设定包括用于生成测试业务流的模拟配置，以及测试标识、时间戳或数据包标识三个中的至少一个。
所述测试设定包括对测试终点的识别设定和环回设定。
所述环回设定为非对称的环回设定，包括对测试业务流中的数据包返回速率或数据包大小设定。
一种网络性能测试系统，包括：通过网络相连的测试起点设备和测试终点设备，所述测试起点设备根据测试管理设备配置的测试设定插入测试业务流，并将所述测试业务流发往所述测试终点设备；所述测试终点设备根据配置的测试设定提取所述测试业务流，并根据提取的测试业务流以供分析所述网络的服务质量；其中，
所述测试起点设备包括：
测试设定存储单元，用于存储所述测试管理设备发送的测试设定；
测试流插入单元，耦合于所述测试设定存储单元，用于根据存储的测试设定模拟生成测试业务流，并将其插入到测试起点设备发送的正常业务流中；
起点测试流提取单元，用于从所述测试起点设备接收的正常业务流中提取出从测试终点返回的测试业务流；
所述测试终点设备包括：
测试设定存储单元，用于存储所述测试管理设备发送的测试设定；
终点测试流提取单元，用于根据所述测试设定从所述测试终点设备接收的业务流中提取出对应的测试业务流；
终点测试处理单元，分别耦合于所述测试设定存储单元及所述测试流提取单元，用于根据测试设定将测试业务流环回给测试终点设备。
所述测试起点设备和所述测试终点设备分别为具有中央处理单元及存储功能的网络设备。
所述终点设备的测试设定包括非对称的环回设定。
一种网络性能测试系统，包括网络管理设备，测试起点设备以及测试终点设备，所述网络管理设备用于向指定的测试起点设备和终点设备下发测试设定；所述测试起点设备根据上述测试设定生成测试业务流；所述测试终点设备，根据测试设定识别测试起点设备发来的测试业务流，并根据测试设定生成返回测试业务流向所述测试起点设备方向发送。
测试终点设备的测试设定包括非对称流量的测试设定，测试终点设备依据上述设定生成的返回测试业务流的数据包速率或大小不同于测试设备发送的测试业务流。
一种测试起点网络设备，具有网络管理接口，用于接收测试管理设备发送的测试设定，该网络设备还包括：
测试设定存储单元，用于存储从测试管理设备接收到的测试设定；
测试流插入单元，根据所述测试设定模拟出基于具体应用的测试业务流，并将该测试业务流向测试设定指定的测试终点网络设备发送。
所述测试起点网络设备还包括：
起点测试流提取单元，用于识别从测试终点网络设备接收返回的测试业务流，并将该返回的测试业务流提取出来，以供管理分析使用。
所述测试设定包括用于生成测试业务流的模拟配置，测试业务流与正常业务流的比例设定，以及测试标识、时间戳或数据包标识三个中的至少一个。
一种测试终点网络设备，具有网络管理接口，用于接收测试管理设备发送的测试设定，该网络设备还包括：
测试设定存储单元，用于存储从测试管理设备接收到的测试设定；
终点测试流提取单元，用于根据所述测试设定从所述测试终点网络设备接收的业务流中提取出对应的测试业务流。
所述测试终点网络设备还包括：
终点测试处理单元，用于根据测试设定将测试业务流环回给测试终点网络设备。
由以上本发明提供的技术方案可以看出，本发明通过在网络测试起点设备的业务流入端口的输入方向，模拟与具体业务应用格式相同的测试业务流，将其插入到正常业务流中发往测试终点设备；该测试业务流同正常业务流一样，经过测试起点至测试终点间的实际网络设备的正常转发流程，到达测试终点设备；在测试终点设备的出端口提取出该测试业务流，对其进行OAM统计，从而实现了网络端到端的业务OAM测试，比如，连通性测试、丢包率测试、带宽测试等。由于测试业务流与实际应用的业务流格式相同，因而可以检测到MAC层以上网络的OAM功能；通过测试终点设备更换提取的测试业务流中的地址信息和数据帧大小和/或返程数据帧的个数，并将处理后的测试业务流通过对称路径或非对称路径环回到测试起点设备进行非对称业务测试，进一步检测出回程链路的情况。因此，利用本发明，可以为用户或网络运营商提供基于实际网络的、端到端的OAM测试，全面、迅速、准确地诊断和定位网络故障，进而提高网络的可用性和对用户的服务质量。
附图说明
图1是802.3ah标准描述的以太网的运行维护和管理机制示意图；
图2是802.3ah标准中通过物理PING或线路环回对链路监测过程的示意图；
图3是802.3ah标准中通过远端告警对链路监测过程的示意图；
图4是本发明方法的实现流程图；
图5是同一L2TP的VPN组网结构示意图；
图6是本发明系统的组网示意图。
具体实施方式
本发明的核心在于在测试起点设备的业务流入端口的输入方向，模拟一个承载有具体业务应用的测试业务流，并使该测试业务流中携带测试标识或时间戳等信息，然后在测试起点将其插入到正常业务流中发往测试业务流的测试终点设备；测试业务流经过正常转发到达测试终点设备；在测试终点设备处根据测试标识提取出该测试业务流后可直接进行基于业务的分析，也可以将测试业务流环回到测试起点设备，由测试起点设备对从测试终点返回的测试业务流进行分析。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
本技术领域人员知道，一方面随着用户需求的不断提升和以太网带宽技术的发展以及整网QoS(服务质量)保障能力的提高，网络对用户提供端到端的、具有SLA(服务等级协议)保障的业务已是一种要求和趋势。另外一方面，运营商的网络虽然在不断扩容完善，网络吞吐能力相当巨大，但这并不意味着，接入用户的各种实际应用业务都能在运营商网络上顺利传输，如前所述，网络的好坏不能决定业务的好坏。但如何验证网络提供的服务是否满足SLA的要求，目前还没有一种方法能够对网络提供的服务质量实现端到端基于业务的测试，本发明即是适应这种需求而提出的。
在测试开始前，首先需要对发起测试的起点设备以及终点设备进行测试设定，至少需要让测试起点设备知道测试终点设备的正确的地址信息以及如何生成业务流，即模拟配置，模拟配置可通过向起点设备的寄存器中写入可以表征待测试的业务应用的特定长度的字节，然后生成测试业务流，进而通过将其硬件插入；其次双方需要知道如何标识和识别收到测试业务流，即设定测试标识或者时间戳或者数据包ID，以及是否环回测试等设定，识别和环回设定可以通过下发ACL规则实现；如果测试和用户正常业务是分开的，也可以不设定测试标识，因为只有测试业务流存在的情况下不需要进行识别，可以通过设定测试业务流的时间戳或者数据包ID来配合测试；如果仅仅需要进行单程测试也不需要进行环回设定；如果进行带内测试，可以进行插入速率的设定；如果要进行非对称流量测试，可以将环回设定的速率或者数据包大小进行相应的修改；以上描述表明本发明在测试设定上具有相当的灵活性。上述测试设定一般由测试管理中心或网管通过测试管理通道对测试起点和终点设备进行配置，测试设定本身也可以通过设备相互协商的方法进行，如管理设备只需要将终点设备地址信息和需要测试的业务类型等基本信息告知起点设备，其他的测试设定可通过设备双方相互协商确定或者事先静态配置实现。以下进一步描述本发明的具体实施：
参照图4所示本发明方法的流程图，本发明方法包括以下步骤：
首先，在完成测试设定以后，在步骤401：生成测试业务流。在测试起点设备的业务流的入端口，根据测试设定模拟生成一个基于该业务应用的测试业务流，这样该测试业务流就可以包含表征该应用的信息，即MAC层以上(包括IP层、TCP/UDP层以及更高层次)的一些信息，例如当业务是FTP(文件传输协议)时，测试业务流的报文格式就是根据FTP协议以及地址信息生成的，一般来说端口为21。
步骤402：在测试起点的入端口处插入测试业务流。
考虑带内测试的优势，可以根据测试设定在业务数据包的正常转发流程前，按一定比例将测试业务流插入到正常业务流中，如测试业务流和正常业务流各占50％的流量。当然也可以中止正常业务流后插入测试业务流。
测试业务流的插入可以通过硬件配合来完成(当然也可以通过软件的方式实现)，具体过程如下：
根据需要模拟的业务应用类型以及测试设定，将生成的测试业务流的数据包特征字节内容，如包头前一定字节的内容：目的MAC地址、源MAC地址、目的IP地址、源IP地址、长度/类型、子类型、版本号、端口号、编码等信息写入测试业务流特征寄存器，硬件读取这些特征寄存器，并且自动插入净荷及填充字(净荷和填充字设定可以包含在测试设定中)，以及自动根据测试设定插入测试标识、时间戳或者数据包ID中至少一个，这些信息可以插在净荷中，或者是数据包的MAC头或者是IP头等任何的指定位置。
测试流数据包所需的净荷数据可预先写入存储器中，插入时根据测试业务流特征寄存器中的数据包长度信息从存储器中读取相应长度的净荷数据，也可以随机产生测试流数据包所需的净荷数据。
测试业务流的插入速度可以根据测试业务流的流量大小进行调节。测试业务流的插入可以与正常业务流互斥，也就是说，根据实际需要，在测试时需要停掉正常的业务流；也可以按照一定的比例同时进行，比如测试业务流和正常业务流各占50％的流量等。
在步骤403：按照业务的正常转发流程在网络的节点间转发测试业务流。
这些测试业务流模拟了具体业务应用的业务流，所以从测试起点设备发往测试终点设备的过程中，各网络设备对测试业务流转发决策是相同的，在网络节点设备看来，就好像正常业务流一样，根据其包含的目的地址，进行正常业务流的转发流程。
当测试业务流转发到测试终点设备后，就可将这些业务流提取出来，对其进行分析，从而确定网络运行状况。
步骤404：在测试终点根据获取的测试业务流检测网络性能。
如前所述，测试终点设备可以根据测试设定利用ACL去识别测试业务流的测试标识、或者时间戳或者数据包ID，从而提取出相应的测试业务流，送往上层软件进行行分析，比如，当测试业务流包含时间戳时，可根据单位时间内接收到数据包的个数确定起点设备和终点设备的连接速度、或时间延迟等，这些将在后面分别详细说明。除了直接处理以外，考虑到大部分情况下用户上下行的路径是不对称的，还可以转入步骤405。
步骤405：进行环回测试，在本步骤中，终点设备将提取到的测试业务流处理后环回到测试起点，进行返程业务测试，返回的过程只是依据测试设定，利用ACL规则将包头的目的和源地址等作相应的修改后反向发送给起点设备。当需要进行流量非对称测试的时候，比如用户使用的是ADSL接入或者上下行不对称VPN接入时，其上下行的带宽是非对称的，终点设备可根据测试设定中的模拟配置改变发送速率或者数据包的长度，以模拟出承诺给用户上下行的速率进行测试，这样整个测试将更加接近用户真实的实用情况，网络故障的定位将更加准确和完整。
测试终点和测试起点主要可以进行如下的网络性能测试。
(1)连通性和丢包率的统计：
根据一定时间内接收到的数据包个数与发送的数据包个数进行比较获得。由硬件统计出一定时间内接收到的数据包的个数，再由软件根据硬件统计出的个数计算丢包率。
(2)实际使用带宽的计算：
根据单位时间内接收到的业务流量计算获得。
(3)网络传输时延的测试：
根据测试数据包中携带的时间戳信息，计算网络传输的时间延迟。可以分为单程时延测试和往返时延测试两种情况。
进行单程时延测试时，测试起点设备和测试终点设备通过网络时间协议，进行网络时间的同步。然后各设备将时间配置到各自的时间寄存器中，由硬件自动递增计时。测试起始点设备在发送测试业务流时，在测试数据帧中打上当地的时间戳标记，这个带有时间戳标记的数据包通过网络的过程中，时间戳的信息不会改变。到了测试终点设备后，测试终点设备从测试业务流中将时间戳提取出来，并与当地的当前时间进行比较，就可以得到两者之间的时间间隔，也即这个数据包的网络传输时延。
如果进行单程传输时延测试，由于发送和接收是在两个异地不同设备之间进行的，而且网络时间协议本身存在一定的时间误差，两台异地设备的时钟并不是精确同步的，因此采用单程传输进行时延测试时，测试结果会存在一定的时间误差。
为了更精确地得到网络传输时延，可以进行往返时延测试。测试终点设备收到测试数据包后，不改变测试起点设备打上的时间戳信息标志，将测试数据包按原路环回。当测试起点设备从回程接收到自身发出的带有时间戳标志的测试数据包后，提取出该时间戳，并根据接收该测试数据包时的当前时间信息，得到准确的往返传输时延。
由于进行往返时延测试时测试业务流的发送和接收都是使用的一个设备的参考时间，所以可以得到准确的测试值。
(4)返程业务测试：
根据测试终点访问控制表的配置，对收到的测试数据包作相应的处理，然后将其环回到测试起点，可以进行非对称路径、非对称业务流流量等的测试。
本发明对于不同的业务测试，通过模拟与该业务流相同的测试业务流，从而实现了对任何业务的、基于实际网络的端到端测试，为网络的QoS提供更好的监测手段。
下面以二层隧道协议L2TP的封装格式为例，说明本发明中生成的测试业务流。
本技术领域人员知道，L2TP的封装格式有两种，一种是封装在IP数据包中，另一种是封装在IP后的UDP(用户数据报协议)数据包中。下面以L2TP封装在IP数据中为例进行说明。
L2TP的封装格式如下表1所示，是一个以太网数据帧封装在IP隧道中的一个格式，包含两层MAC头和两层IP头。
表1：
| 以太网封装头格式(18个字节) | 目的MAC地址 | 48比特 |
| 源MAC地址 | 48比特 | |
| 固定的8100 | 16比特 | |
| VLAN ID和优先级 | 16比特 | |
| EtherType | 16比特 | |
| IP头封装格式(20个字节) | 版本号 | 4比特 |
| IP包头长度 | 4比特 | |
| 服务类型 | 8比特 | |
| IP包总长度 | 16比特 | |
| IP包标志 | 16比特 | |
| IP分段标志 | 3比特 | |
| IP分段偏移 | 13比特 | |
| TTL生存时间 | 8比特 | |
| IP协议域 | 8比特 | |
| IP源地址 | 32比特 | |
| IP目的地址 | 32比特 | |
| L2TP头封装格式(16个字节) | L2TP头控制 | 12比特 |
| L2TP头版本 | 4比特 | |
| 保留字段 | 16比特 | |
| Session ID | 32比特 | |
| Cookie(可选) | 最大64比特 | |
| 以太网Over PPP头 | 固定的00-31 | 16比特 |
| (4个字节) | 标志和填充 | 8比特 |
| 类型(固定为01) | 8比特 | |
| 用户的以太网封装头格式(18个字节) | 目的MAC地址 | 48比特 |
| 源MAC地址 | 48比特 | |
| 固定的8100 | 16比特 | |
| VLAN ID和优先级 | 16比特 | |
| EtherType | 16比特 | |
| 用户的IP头封装格式(20个字节) | 版本号 | 4比特 |
| IP包头长度 | 4比特 | |
| 服务类型 | 8比特 | |
| IP包总长度 | 16比特 | |
| IP包标志 | 16比特 | |
| IP分段标志 | 3比特 | |
| IP分段偏移 | 13比特 | |
| TTL生存时间 | 8比特 | |
| IP协议域 | 8比特 | |
| IP源地址 | 32比特 | |
| IP目的地址 | 32比特 | |
| 用户的静负荷 | 用户的静负荷 | 长度可变 |
| 用户的IP包校验(4Byte) | IP数据包的校验 | 32比特 |
| 用户的以太网数据帧校验(4Byte) | 以太网数据帧的校验 | 32比特 |
| 封装隧道的IP包校验(4Byte) | IP数据包的校验 | 32比特 |
| 封装隧道的以太网数据帧校验 | 以太网数据帧的校验 | 32比特 |
| (4Byte) |
由于标准中以太网Over PPP(承载点对点协议)的CRC(循环冗余校验)是可选的，所以上表中最后的校验为4个部分，分别是针对封装隧道的MAC头和IP头、以及用户业务的MAC头和IP头的校验。L2TP封装头的格式为92个字节。
例如，用户A和用户B处于同一个L2TP的VPN(虚拟专用网)内，两者通过网络进行VPN内的业务互通，其组网结构如图5所示：
用户A通过网关A接入网络，用户B通过网关B接入网络。
用户A向用户B发送业务时，用户A的MAC地址和IP地址作为里层MAC头和IP头的源MAC地址和源IP地址，而用户B的MAC地址和IP地址作为里层MAC头和IP头的目的MAC地址和IP地址。
外层的MAC地址和IP地址，是由外层隧道的网关A和网关B的地址决定的，在用户A向用户B发送业务时，网关A的MAC地址和IP地址作为外层封装的源MAC地址和源IP地址，而网关B的MAC地址和IP地址作为外层封装的目的MAC地址和目的IP地址。
在进行测试之前，网关A应当与网关B进行测试规则的协商，或者由网管或人工进行配置进行测试设定。例如对于测试标识可选用L2PT头的16个比特的保留字段来表示，如选用数值20；通过协商或者配置终点设备ACL，选择进行环回。
当进行常规测试时，终点设备根据配置好的ACL的动作，将测试业务流中的包头前面92个字节全部替换成寄存器中的内容，并修改或维持原来的时戳内容，从测试终点网络设备的出端口环回到上行处理，从而让该测试业务流自动返回到测试起点。
当进行非对称业务流量测试时，根据ACL(访问控制表)的动作，将测试业务流中的包头前面92个字节全部替换成寄存器中的内容，并修改或维持原来的时戳内容。并且同时可以根据配置，改变测试数据包的长度、或者是改变发送数据包的个数。然后再从测试终点网络设备的出端口环回到上行处理，从而让该测试业务流自动返回到测试起点。
假设现在用户A发现其与用户B不能进行正常的业务连接；其将这一情况投诉到运营商；如果运营商利用传统方法从网关A发起到网关B的连通测试，结果并未发现自身网络有任何异常，无法解决客户投诉。造成这样的问题原因很可能就在运营商的测试是站在没有承载应用的网络本身；而客户的问题是承载了具体应用的网络连接不正常。例如网关A和网关B之间的某个网络设备阻断了用户A的私有IP地址，这在传统的测试中是无法发现的。
而利用本发明的上述的具体测试方法只要模拟出封装有用户数据包的测试业务流进行测试即可快速找到问题设备所在。
更进一步地说，假设用户A和用户B之间的FTP业务不通，而其他业务转发正常。此时需要重新进行测试设定，然后起点设备根据模拟配置，生成基于FTP协议的测试业务流，以表征测试业务流是基于FTP应用的。接下来，运营商可选择从网关A开始逐个进行测试，也可以采用更快捷的二分法，即假设网关AB之间存在4N个设备，先进行起点设备与第2N设备之间的测试，若测试通过，则与第3N设备进行测试，若没有通过，则与第N设备进行测试.....如此反复进行测试直到找到阻断FTP业务的网络设备。一般来说，此时运营商管理员察看该设备的配置，如ACL规则，寻找到FTP业务被阻断原因，假设该网络设备的ACL规则配置失当导致FTP业务被阻断，管理员只要作相应的修改即可恢复用户的FTP业务。假设用户FTP业务并没有被阻断，只是传输速率相当缓慢，同样可以修改测试设定后，采用上述方法找到导致传输速率缓慢的瓶颈设备，相应修改网络设备配置或通过更换设备软硬件，恢复用户正常的传输速率。
参照图6，图6示出了本发明系统的组网框图：
该系统包括：测试管理设备600、测试起点设备601及测试终点设备602，这些设备通过网络链路相连，比如，同轴电线、光缆等。
不同网络的互联需要不同的网络节点设备来实现，业务数据从源节点到目的节点可能就需要多个节点设备的转发。根据网络拓扑结构的不同，在测试起点网络设备601和测试终点网络设备602之间可能有一个或多个网络节点设备(图中未示出)，比如，中继器、网桥、路由器、网关、网络交换机等。
测试管理设备600完成对测试起点网络设备及测试终点网络设备的参数配置及测试过程的管理。
在进行网络服务质量测试时，首先由测试管理设备将测试设定信息通过专用的测试管理通道或者网管使用的物理通道发送给测试起点设备和测试终点设备。比如，用于生成测试业务流的模拟配置，测试流与正常业务流的比例，需要插入的测试数据流、需要检测的性能及统计信息、测试标识或者时间戳或者数据包ID。终点设备的测试设定包括非对称的环回设定，即终点测试处理单元发送的测试业务流的数据包在速率或者大小上不同于接收到的测试业务流。
在测试起点设备的出端口处，根据配置的参数信息插入测试业务流，这些测试业务流是基于应用的，也就是说，测试业务流的数据包是承载三层以上的内容。然后将测试业务流与业务流一起发往测试终点设备。这些测试业务流同业务流一样，经过测试起点设备和测试终点设备之间的网络节点设备转发后，到达测试终点设备。
测试终点设备收到这些数据后，根据配置的参数信息提取出其中的测试业务流，并根据提取的测试业务流检测网络的服务质量。通常，可由测试管理设备600在测试前将出端口ACL发送给测试终点网络设备，测试终点设备根据该出端口ACL识别出测试业务流的特征并作相应的测试处理，比如，根据配置的发送方和接收方的地址信息、测试业务流ID信息等进行错误统计、丢包率统计等操作。
由于在测试起点设备和测试终点设备都需要一些软件或硬件的处理，因此，一般来说测试起点设备和测试终点设备都需要具有CPU(中央处理单元)及存储功能，比如，带有CPU的网络交换机或其他网络设备。同时起点或者终点设备需要具备网络管理接口，用于接受测试管理设备或者其他网络管理设备下发的测试设定。
如图6所示，测试起点设备包括：测试设定存储单元611、测试流插入单元612、起点业务流提取单元613。
测试起点设备接收到测试管理设备发送的测试设定后，将其存储到测试设定存储单元中，需要插入时，在其出端口处由测试流插入单元读取这些数据，并将其按一定比例插入到正常的业务流中。在业务流插入过程中，可以根据测试业务流的流量大小调节测试业务流插入到正常业务流中的速度，也可以中止正常业务流后插入测试业务流。
测试终点设备包括：测试设定存储单元621、测试业务流提取单元622和终点测试处理单元623。
测试终点设备接收到测试管理设备发送的测试设定后，将其存储到测试设定存储单元中，当收到网络节点设备转发来的业务流后，根据存储的测试设定从这些业务流中提取出对应的测试业务流。测试处理单元623根据测试流特征信息对提取出的测试业务流作直接分析或者转入环回处理。
如果对测试业务流需要做环回处理，则可由测试管理设备将包含环回设定(可用ACL实现)的测试设定通过出端口下发给测试终点设备，测试终点设备提取出相应的测试业务流后，根据ACL的动作，作相应的数据包处理，如根据动作指示，替换包头中的一些字节，并打上相应的时戳内容，从测试终点网络设备的出端口环回到测试起点网络设备；或者如果测试设定包括非对称流量测试设定，则可修改返回数据包的速率或者大小，使返回的测试业务流不同于原始的测试业务流，模拟出非对称流量比例设定。
测试起点设备接收到网络节点设备转发来的返回测试业务流后，由起点测试流提取单元613从这些业务流中提取出对应的返回测试业务流，对其作性能分析，从而可以得知回程链路的运行状况。
上述起点和终点设备中包含的测试设定存储单元611、测试流插入单元612、起点业务流提取单元613、起点测试处理单元614、测试设定存储单元621、测试业务流提取单元622和终点测试处理单元623，这些单元都是基于逻辑划分的，其在软硬件的实现形式上是可变的，本领域的技术人员可以通过上述的介绍具有不同的软硬件实现方式，但这些方式皆属于不脱离本发明精神的形式变化。特别是前文中提到测试设定的静态配置，此时除了测试终点设备的地址信息以及本次测试的业务类型，其他完全可以通过事先配置的方式把各种应用本身的模拟配置、环回设定、插入速率设定等存储在测试设定存储单元中，而且可以进行多组测试设定以实现多个测试任何的设定，如设定单程测试任务、环回测试任务以及非对称流量测试任务。
本发明系统可以应用在多种网络中，比如，以太网，RPR(弹性分组环)网等。而前述识别技术不仅仅局限于ACL规则的利用，还可以采用其他技术，如思科公司的NBAR(基于应用识别)技术来实现；模拟配置不仅仅可以通过硬件实现，也可以通过软件来实现。
本发明测试起点网络设备及测试终点网络设备的原理可参照图6中的测试起点设备601和测试终点设备602，在此不再赘述。
虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。
Claims (15)
1、一种网络性能测试方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
A、对测试起点设备和测试终点设备进行测试设定；
B、在测试起点设备处，根据测试设定模拟一承载有具体业务应用的测试业务流；
C、将所述测试业务流从所述网络的测试起点发往测试终点；
D、在所述测试终点获取测试业务流，以供分析使用；或者将获得的测试业务流环回到所述测试起点，进行返程业务测试。
2、根据权利要求1所述的网络性能测试方法，其特征在于，所述步骤B1具体为：
按预定比例将所述测试业务流插入到正常业务流中，或者
中止正常业务流后插入所述测试业务流。
3、根据权利要求1所述的网络性能测试方法，其特征在于，所述测试设定包括用于生成测试业务流的模拟配置，以及测试标识、时间戳或数据包标识三个中的至少一个。
4、根据权利要求3所述的网络性能测试方法，其特征在于，所述测试设定包括对测试终点的识别设定和环回设定。
5、根据权利要求4所述的网络性能测试方法，其特征在于，所述环回设定为非对称的环回设定，包括对测试业务流中的数据包返回速率或数据包大小设定。
6、一种网络性能测试系统，包括：通过网络相连的测试起点设备和测试终点设备，所述测试起点设备根据测试管理设备配置的测试设定插入测试业务流，并将所述测试业务流发往所述测试终点设备；所述测试终点设备根据配置的测试设定提取所述测试业务流，并根据提取的测试业务流以供分析所述网络的服务质量；其特征在于，
所述测试起点设备包括：
测试设定存储单元，用于存储所述测试管理设备发送的测试设定；
测试流插入单元，耦合于所述测试设定存储单元，用于根据存储的测试设定模拟生成测试业务流，并将其插入到测试起点设备发送的正常业务流中；
起点测试流提取单元，用于从所述测试起点设备接收的正常业务流中提取出从测试终点返回的测试业务流；
所述测试终点设备包括：
测试设定存储单元，用于存储所述测试管理设备发送的测试设定；
终点测试流提取单元，用于根据所述测试设定从所述测试终点设备接收的业务流中提取出对应的测试业务流；
终点测试处理单元，分别耦合于所述测试设定存储单元及所述测试流提取单元，用于根据测试设定将测试业务流环回给测试终点设备。
7、根据权利要求6所述的网络性能测试系统，其特征在于，所述测试起点设备和所述测试终点设备分别为具有中央处理单元及存储功能的网络设备。
8、根据权利要求6所述的网络性能测试系统，其特征在于，所述终点设备的测试设定包括非对称的环回设定。
9、一种网络性能测试系统，包括网络管理设备，测试起点设备以及测试终点设备，其特征在于：
所述网络管理设备用于向指定的测试起点设备和终点设备下发测试设定；
所述测试起点设备根据上述测试设定生成测试业务流；
所述测试终点设备根据测试设定识别测试起点设备发来的测试业务流，并根据测试设定生成返回测试业务流向所述测试起点设备方向发送。
10、根据权利要求9所述的网络性能测试系统，其特征在于，测试终点设备的测试设定包括非对称流量的测试设定，测试终点设备依据上述设定生成的返回测试业务流的数据包速率或大小不同于测试设备发送的测试业务流。
11、一种测试起点网络设备，具有网络管理接口，用于接收测试管理设备发送的测试设定，其特征在于，该网络设备还包括：
测试设定存储单元，用于存储从测试管理设备接收到的测试设定；
测试流插入单元，根据所述测试设定模拟出基于具体应用的测试业务流，并将该测试业务流向测试设定指定的测试终点网络设备发送。
12、根据权利要求11所述的测试起点网络设备，其特征在于，所述测试起点网络设备还包括：
起点测试流提取单元，用于识别从测试终点网络设备接收返回的测试业务流，并将该返回的测试业务流提取出来，以供管理分析使用。
13、根据权利要求11所述的测试起点网络设备，其特征在于，所述测试设定包括用于生成测试业务流的模拟配置，测试业务流与正常业务流的比例设定，以及测试标识、时间戳或数据包标识三个中的至少一个。
14、一种测试终点网络设备，具有网络管理接口，用于接收测试管理设备发送的测试设定，其特征在于，该网络设备还包括：
测试设定存储单元，用于存储从测试管理设备接收到的测试设定；
终点测试流提取单元，用于根据所述测试设定从所述测试终点网络设备接收的业务流中提取出对应的测试业务流。
15、根据权利要求14所述的测试终点网络设备，其特征在于，所述测试终点网络设备还包括：
终点测试处理单元，用于根据测试设定将测试业务流环回给测试终点网络设备。
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