灵活的IP网络测试工具

一、 IP 网络测试工具背景

1 当前网络评估与测试现状

●网络评估与测试需求广泛

（1）业务部署前的网络质量评估

（2）端到端网络性能优化与验证

（3）广域网线路质量的日常评估验证

（4）AP路由器&无线终端WIFI测试

（5）服务器网络性能测试

（6）数据中心虚拟化平台性能测试

●缺乏专业网络性能测试工具

（1）开源测试工具

性能较差；

兼容性较差。

无详细测试评估报告

（2）自研测试工具

缺乏测试公正性；

场景易受限；

兼容性较差。

2 理想的网络测试工具

（1）快速部署，高效配置

安装简易快速，无需安装额外的系统组件；

点击鼠标次数尽量少；

修改配置便利。

（2）兼容性好

适配主流的国内外操作系统；

适配主流的CPU架构。

（3）测试结果精准且一致性好

每次测试结果公差小；

不同软件版本结果差异小。

（4）详尽的统计报告

基于整体测试的概要统计结果；

可展现历史详细测试数据。

二、 IP 网络测试工具 X-Launch

1X-Launch 网络测试工具

（1）基于软件的网络及应用服务性能测试工具

双臂测试；    

单臂测试。

（2）通过测试端点产生网络流量对性能进行测量

TCP、UDP、PING；      

语音、视频、HTTP、FTP、MAIL、组播。

（3）测试端点软件可以快速安装部署

2X-Launch 测试部署方式

局域网公网

（1）控制端（TestConsole）

安装于Windows 7(64位）；

4核CPU，8 GB内存。

150 GB硬盘

（2）测试端点（TestPoint）

软件测试端点支持Linux、Windows、Android、VxWorks、各种国产OS

3X-Launch 测试工作原理

4 灵活部署于各类终端或系统

（1）支持的OS

Windows；Linux；Android；国产OS

（2）支持的CPU架构

x86；PCPU；ARM；MIPS；Alpha；网络接口；以太网；WiFi；3G、4G、5G

（3）网络接口

以太网；WiFi；3G、4G、5G

5 具备丰富的测试业务模型

6 测试结果图表与报告

三、 X-Launch 应用场景

1 丰富的应用场景 - 无线 CPE 测试

● 无线基准性能测试；

●无线衰减测试；

●无线方向性测试；

●无线信测试；

●无线竞争测试；

●无线并发测试；

●无线远近距离测试。

2 丰富的应用场景 - 虚拟交换网络测试

（1）在虚拟化平台的VM中部署TestPoint，测试vSwitch的交换性能

（2）常见测试指标

吞吐量；时延；丢失率；乱序

3 丰富的应用场景 - 服务器网络性能测试

（1）在服务器不同类型OS中部署TestPoint实现流量环回，通过硬件仪表打流测试服务器网络性能

（2）常见测试指标

吞吐量；延迟；丢包率

4 丰富的应用场景 - 无线网络性能测试

（1）模拟真实的业务TCP、UDP、语音、HTTP等应用流量

（2）常见测试指标

吞吐量、延迟、抖动、乱序；；TCP建立时间；HTTP 首字节、末字节时间迟；语音MOS

5 丰富的应用场景 - 异地网络专线性能测试

（1）在网络端到端两头部署TestPoint，通过一对一的方式测试网络的承载指标

（2）常见测试指标

TCPUDP吞吐量；单向延迟；抖动；乱序

四、 X-Launch 成功案例

1 成功案例 - 某大 NEM 无线 CPE 测试

（1）测试挑战

国际竞争日益激烈，科技战层出不穷，在网络性能测试领域也需实现自主可控，保障整体业务的持续发展:

测试结果公差范围内；

测试配置可替换。

（2）信而泰解决方案

Windows测试控制端，测试端点支持Windows、Linux以及Android，支持下述常见测试协议:

TCP；UDP；PING；HTTP；FTP；RTSP；Voice

（3）客户收益

测试的自主可控；测试功能更新快；对需求的匹配度更高

2 成功案例 -5G 专线测试

（1）测试挑战

某医院开通电信5G专线，需进行下列测试：

5G端到端切片性能验证，可用性、健康度、丢包率、上下行带宽、延迟和抖动等；

对5G端到端切片场景进行验证大流量上下行(视频、影像)；

5G端到端压力测试。

（2）信而泰解决方案

Windows测试控制端以及测试端点部署在医院网络中心机房，Android手机运行测试端点软件在医院区域内进行测试。

使用的测试协议为：

TCP_TP；UDP_STREAM

（3）客户收益

验证了5G专线在医院可用性；

验证了5G专线端到端切片性能以及使用场景；

验证专线的使用范围是否可控。

五、竞争分析

所谓的序列化就是是将对象转换为容易传输的格式的过程，一般情况下转化打流文件，放入内存或者IO文件中。例如，可以序列化一个对象，然后使用 HTTP 通过 Internet 在客户端和服务器之间传输该对象，或者和其它应用程序共享使用。反之，反序列化根据流重新构造对象。

说通俗一点的话就是：

序列化可以更好的保存信息，就算被打开的话信息也不容易被看出。

反之就一目了然了。。

至于保存在哪里都可以了。。

要在linux下打10m的流量，可以使用iperf工具进行测试。iperf是一款网络性能测试工具，可以测试TCP和UDP带宽性能。

具体操作步骤如下：

1 在服务器端安装iperf工具，可以使用以下命令：

```

sudo apt-get install iperf

```

2 在服务器端打开iperf监听端口，可以使用以下命令：

```

iperf -s

```

3 在客户端发起连接请求，可以使用以下命令：

```

iperf -c [服务器IP地址] -i 1 -t 10 -P 10

```

解释说明：

- -c：指定客户端连接服务器的IP地址。

- -i：指定iperf测试结果输出的时间间隔，默认为1秒。

- -t：指定iperf测试的时间长度，默认为10秒。

- -P：指定iperf测试的并发线程数，默认为1个线程。

通过以上操作，就可以在linux下打出10m的流量了。

需要注意的是，iperf测试结果会受到网络带宽、网络拥塞、网络质量等多种因素的影响，因此测试结果仅供参考。在进行iperf测试时，应该选择网络质量较好的时间段，同时避免其他网络流量的影响。

由于项目中需要用到dpdk，当时在服务器平台选型上有如下2种不同配置可供选择，为了理解老的Xeon处理器和Xeon金牌处理器对DPDK转发性能的影响，需要在两台服务器上分别进行DPDK l3fwd性能转发测试。

采用如下拓扑进行测试，测试仪的4个10GE端口连接X710-DA4的4个接口，测试时测试仪的4个端口同时打流，经过服务器DPDK转发后分别从X710-DA4网卡的不同接口送出，在测试仪的4个端口查看是否有丢包。在无丢包的情况下测试仪端口打流的最大速率即为服务器端DPDK能够提供的最大转发能力，以MPPS为单位。

(1) 在服务器上运行dpdk

/examples/l3fwd/x86_64-native-linux-gcc/l3fwd -l 4,6,8,10 -n 4 -w 0000:04:000 -w 0000:04:001 -w 0000:04:002 -w 0000:04:003 -- -p 0xf --config="(0,0,2),(1,0,4),(2,0,6),(3,0,8)"

运行l3fwd前有一些准备工作：

上述是DPDK官方的性能测试报告中建议的BIOS配置，在实际测试用我没有修改CPU C-state和P-state，并关闭了超线程的功能。

也可以通过 cat /sys/class/net/p6p1/device/numa_node 查看

在上述操作完成后便可以知道dpdk运行时应该设置参数。

(2)测试仪打流

在l3fwd运行起来后，会添加1921800/24、1921810/24、1921820/24、1921830/24四个网段的路由，因此在测试仪端4个端口设置流的时候需要将流的目的IP地址分别设置为上述4个网段的地址，流的目的MAC地址设置为对应接口的MAC地址。

上述的DUT2对应Server01，DUT3对应Server02，DUT1的性能数据和配置是从DPDK的性能测试报告中拿到的。DUT1、DUT2和DUT3的配置对比如下。

从测试结果可以看出，DUT3上运行DPDK就能够实现64字节数据包的线速转发。对比DUT2和DUT3的转发性能可以看出，基于 Xeon Gold 5118处理器的平台相比老的Xeon处理器平台，转发性能是有一定提升的。

当然，从我个人的理解来看，现在的转发测试只是测4条路由表的情况，路由表均能够存放到处理器的一级cache中，没有大规模内存访问的压力。如果有大规模的路由表或者服务器上多个网卡同时收发数据，并且涉及到跨网卡之间的数据包转发，当前的服务器能否实现性能的线性扩展还需要后面进一步测试。

使用命令进行打流。

使用udp协议，非面向对象连接传输协议，因此udp协议的关注点不是数据传输有多快，而是它的丢包率和延时指标。要了解更详细的UDP丢包和延时信息，可以在iperf服务端查看，因为在客户端执行传输测试的同时，服务端也会同时显示传输状态，最好查看服务器端的传输状态。