周　君　王傳喜

摘要：網(wǎng)絡(luò)測(cè)試有利于提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率和安全性，要對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行定量的研究，必須指定適當(dāng)?shù)男阅軜?biāo)準(zhǔn)。信息流平臺(tái)要描述這樣的應(yīng)用系統(tǒng)，就必須能夠確切、完整地描述它的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)信息流，信息流生成工具能夠自動(dòng)生成應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)信息流，并使信息流在網(wǎng)絡(luò)上流動(dòng)起來。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)測(cè)試；信息流；仿真軟件平臺(tái)

1引言

網(wǎng)絡(luò)測(cè)試是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理的有效輔助手段，有利于提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率和安全性。網(wǎng)絡(luò)測(cè)試與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的分層有關(guān)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的分層監(jiān)護(hù)了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議內(nèi)部與外部的關(guān)系，也為網(wǎng)絡(luò)測(cè)試提供了方便。

TCP/IP模型不包括其基礎(chǔ)的硬件，分為4層：鏈路接口層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層，而應(yīng)用層傳遞的數(shù)據(jù)依賴于應(yīng)用層對(duì)網(wǎng)絡(luò)的使用方式。應(yīng)用層測(cè)試分為功能測(cè)試和性能測(cè)試，本文重點(diǎn)就是應(yīng)用層的性能測(cè)試方法研究。

2通信網(wǎng)絡(luò)性能分析

要對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行定量的研究，必須指定適當(dāng)?shù)男阅軜?biāo)準(zhǔn)。對(duì)于管理者和用戶來說，評(píng)價(jià)信息網(wǎng)絡(luò)性能好壞的技術(shù)指標(biāo)包括網(wǎng)絡(luò)吞吐量、信道容量、鏈路利用率、節(jié)點(diǎn)利用率、系統(tǒng)的平均響應(yīng)時(shí)間、包延遲時(shí)間、丟包率和可靠性等。對(duì)于特定的網(wǎng)絡(luò)來說，各項(xiàng)性能指標(biāo)都折衷的方案并不一定能為用戶提供最好的服務(wù)。因此在網(wǎng)絡(luò)性能研究中，是否選取了合理的性能指標(biāo)參數(shù)，是評(píng)價(jià)與實(shí)際相符的一個(gè)關(guān)鍵因素。本文模擬的網(wǎng)絡(luò)信息流是基于系統(tǒng)的應(yīng)用層。

3設(shè)計(jì)概述

3．1設(shè)計(jì)理論

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真是利用計(jì)算機(jī)對(duì)所研究的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能和系統(tǒng)行為進(jìn)行動(dòng)態(tài)模仿，即通過計(jì)算機(jī)程序的運(yùn)行來模擬網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)工作過程。在與真實(shí)系統(tǒng)相同或相似的物理設(shè)備上，模擬與真實(shí)系統(tǒng)相同的網(wǎng)絡(luò)信息流，并使信息流在網(wǎng)絡(luò)上流動(dòng)，再配合專用的設(shè)備，監(jiān)控和測(cè)試網(wǎng)絡(luò)的性能以達(dá)到評(píng)估網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的目的。這樣簡(jiǎn)化的應(yīng)用系統(tǒng)完全可以體現(xiàn)真實(shí)應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)特性，它是由一個(gè)與真實(shí)系統(tǒng)相同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和簡(jiǎn)化了的信息流組成的應(yīng)用系統(tǒng)。信息流平臺(tái)要描述這樣的應(yīng)用系統(tǒng)，就必須能夠確切、完整地描述它的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)信息流，做到這一點(diǎn)的前提是：找出網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成和網(wǎng)絡(luò)信息流的特征要素，把他們抽象化、規(guī)范化，最終設(shè)計(jì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保存。仿真運(yùn)行時(shí)，讀取這些數(shù)據(jù)，做運(yùn)行參數(shù)的設(shè)置，即可以使信息流在網(wǎng)絡(luò)上流動(dòng)起來。這就是信息流模型的概念。使用“通用軟件生成法”進(jìn)行信息流仿真，就必須具有一個(gè)科學(xué)的信息流模型。

3．2網(wǎng)絡(luò)信息流仿真軟件生成工具

信息流生成工具是一個(gè)基于以太網(wǎng)的專門用于應(yīng)用系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)級(jí)信息流的仿真軟件平臺(tái)，配合半物理環(huán)境使用的工具。能夠自動(dòng)生成應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)信息流，并使信息流在網(wǎng)絡(luò)上流動(dòng)起來，具有專用的測(cè)試接口和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，能夠監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，并能進(jìn)行各種有效的分析，給出量化的結(jié)果，如圖1所示。無(wú)論應(yīng)用系統(tǒng)有幾個(gè)節(jié)點(diǎn)都運(yùn)行本程序，由本程序讀取數(shù)據(jù)庫(kù)中用戶設(shè)計(jì)的參數(shù)，生成本節(jié)點(diǎn)特有的信息流，完成仿真目的。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器：保存模型數(shù)據(jù)和仿真結(jié)果數(shù)據(jù)；設(shè)計(jì)模擬數(shù)據(jù)，將其存放入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器中。

Linux用戶仿真終端：模擬Linux類型操作系統(tǒng)的用戶節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)信息流；與數(shù)據(jù)服務(wù)器建立接口，在用戶終端有效讀取數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容，從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀入所有與本節(jié)點(diǎn)有關(guān)的報(bào)文，加以分析，做相應(yīng)的初始化設(shè)定，完成本節(jié)點(diǎn)信息流的網(wǎng)上流動(dòng)。

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)信息流，形成統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

3．3測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)

測(cè)試系統(tǒng)采用Client/Server結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)通訊的發(fā)起方為Client，接受方為Server。接受方在測(cè)試系統(tǒng)啟動(dòng)后常駐內(nèi)存，監(jiān)視網(wǎng)上變化，一旦發(fā)現(xiàn)有報(bào)文到達(dá)，即進(jìn)行處理，需要時(shí)返回結(jié)果。發(fā)起方在需要通信時(shí)向網(wǎng)絡(luò)中的指定端口發(fā)送報(bào)文并接收處理結(jié)果。

該工具對(duì)系統(tǒng)中各方位的軟件運(yùn)行情況及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)流量、網(wǎng)絡(luò)延遲情況進(jìn)行測(cè)試，并完成局域網(wǎng)報(bào)文的發(fā)送與接收的監(jiān)測(cè)和模擬。其具體功能有：

報(bào)文監(jiān)測(cè)：監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中傳遞的應(yīng)用層報(bào)文，顯示檢測(cè)結(jié)果。

統(tǒng)計(jì)：統(tǒng)計(jì)計(jì)算在指定時(shí)間內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)流量、網(wǎng)絡(luò)吞吐量和網(wǎng)絡(luò)利用率。

報(bào)文接收：接收網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送的報(bào)文，進(jìn)行一定的數(shù)據(jù)分析，存盤處理。

網(wǎng)絡(luò)延遲測(cè)試：向指定地址發(fā)送測(cè)試報(bào)文，并接收應(yīng)答，計(jì)算其時(shí)間并顯示。

4結(jié)束語(yǔ)

信息流生成工具完成后，將形成一個(gè)獨(dú)立平臺(tái)，能夠支持具有各種真實(shí)應(yīng)用背景的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、綜合電子信息系統(tǒng)和其他使用網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)仿真，并在該平臺(tái)上測(cè)試得出網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)亩繑?shù)據(jù)。

在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該擁有在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)各階段中行之有效的工具，以分析網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能參數(shù)。仿真測(cè)試在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的研制、改造和仿真試驗(yàn)中能夠?yàn)楦鱾€(gè)部分提供一些具有實(shí)用價(jià)值的幫助。