路由器的技巧测试与技巧介绍-上海怡健医学

路由器是IP网络的核心设备，其性能直接影响IP网络的网络规模，网络稳定性和网络可扩展性。路由器不同于简单的网络互连设备。在性能测试中，还应添加特定于路由器的性能测试。路由器在计算机网络中具有举足轻重的地位，它是计算机网络的桥梁。它不仅可以连接到不同的网络，还可以选择数据传输的路径，并且可以阻止非法访问。对于初学者来说，路由器的配置不是一件容易的事。

（[一)功能测试

路由器功能通常可以分为以下几个方面。

（1)接口功能：此功能用于将路由器连接到网络。它可以分为两种类型：LAN接口和WAN接口。LAN接口主要包括以太网，令牌环，令牌总线，FDDI和其他网络接口WAN接口主要包括E1 / T 1、 E3 / T 3、 DS 3、通用串行端口（可以转换为X.21DTE / DCE，V.35DTE / DCE，RS232DTE / DCE，RS449DTE / DCE，EIA530DTE和其他网络接口（2)通信协议功能：此功能负责处理通信协议，其中可以包括TCP / IP，PPP，X.2 5、帧中继和其他协议。[3)分组转发功能：该功能主要负责根据路由表的内容在端口（包括逻辑端口）之间转发数据报文，并重写链路层数据报文头信息。（4)路由信息维护功能：该功能负责运行路由协议和维护ng路由表。路由协议它可以包括RIP，OSPF，BGP和其他协议。 （5)管理控制功能：路由器管理控制功能包括SNMP代理功能，Telnet服务器功能，本地管理，远程监视和RMON功能五种功能。通过各种不同的方法来控制和管理路由器并允许记录日志。（ 6)安全功能：用于完成数据包过滤，地址转换，访问控制，数据加密，防火墙，地址分配等功能。

路由器不必完全实现上述功能。但是，由于路由器是网络设备，因此存在最小功能集，并且路由器必须支持最小功能集指定的功能。因为大多数功能测试都可以包含在接口测试，性能测试，协议一致性测试和网络管理测试中，所以路由器功能测试通常只能用于验证其他测试无法涵盖的功能。路由器功能测试通常采用远程测试方法。

（[二)性能测试

路由器是IP网络的核心设备，其性能直接影响IP网络的网络规模，网络稳定性和网络可扩展性。通常，由于IETF并未对路由器性能测试做出特殊规定，因此只能按照RFC2544（网络互连设备的基准测试方法）进行测试。但是，路由器不同于简单的网络互连设备，并且还应在性能测试中添加特定于路由器的性能测试。如路由表容量，路由协议收敛时间等指标。

路由器性能测试应包括以下指标。

（1)吞吐量：测试路由器的数据包转发能力。通常是指路由器在无数据包丢失的情况下每秒转发数据包的限制。通常，可以使用二分法来查找限制。（ 2)延迟：在测试路由器的吞吐量范围内测试从接收数据包到转发数据包的时间间隔。延迟测试应重复20次，然后再重复平均值。[3)丢包率：测试路由器在不同的负载下丢弃数据包，接收的数据包所占的比例，不同的负载通常将吞吐量测试称为线路速度（线路上最高的数据包传输速率），步长通常使用线路速度的10％。 （4)背对背帧数：测试路由器正在接收以最小数据包间隔传输时在无数据包丢失的情况下可以处理的最大数据包数。此测试实际上测试路由器的缓存容量如果路由器具有线速功能（吞吐量=接口媒体的线速），测试毫无意义。 5)系统恢复时间：测试路由器过载后恢复正常运行的时间。测试方法可以是将110％的吞吐量和线路速度之间的较小值发送到路由器端口，并且60秒后，速率降至50％从时间到最后一个数据包丢失的时间间隔。如果路由器具有线速功能，则该测试没有意义。 （6)系统重置：测试从软件重置或关闭电源到路由器正常运行的时间间隔。正常运行表示是，以吞吐量转发数据。

在测试上述RFC2544中指定的指标时，应考虑以下因素。

帧格式：建议按照RFC2544指定的帧格式进行测试；帧长：按照从最小帧长到MTU的顺序增加，例如，在以太网上使用64、128、256、512、1024、1280、1518字节；认证接收帧：不包括接收到的非测试帧，例如控制帧，路由更新帧等；广播帧：验证广播帧对路由器性能的影响。经过以上测试，将1％的广播帧混入测试帧中进行测试；管理框架：验证管理框架对路由器性能的影响。完成上述测试后，每秒将测试帧与一个管理帧混合，然后进行测试；路由更新：路由更新是下一跳端口更改对性能的影响；过滤器：在设置过滤器的条件下，对于路由器性能的影响，建议设置25个过滤器条件进行测试；协议地址：测试路由器收到随机位于256个网络中的地址时对性能的影响；双向流量：测试双向数据收发对路由器端口性能的影响；更多端口测试：考虑完全连接分配或非完全连接分配对性能的影响；多协议测试：考虑路由器处理多种协议对性能的影响；混合数据包长度：除了测试建议的增量数据包长度外，还要检查混合情况对于数据包长度对路由器性能的影响，RFC2544并未指定每个数据包长度在混合数据包长度中所占的比例，但要求包括以下内容：所有测试数据包的长度。作者建议根据实际网络中数据包长度的分布进行测试。例如，如果没有特殊的应用要求，则以太网接口可以使用60字节的数据包50％，128字节的数据包10％，256字节的数据包15％和512字节。数据包10％，1500字节数据包15％。除了RFC2544建议的测试项目外，还建议测试以下内容。

①路由震荡：路由震荡对路由器转发能力的影响。可以根据网络条件确定路由振荡的程度，即每秒更新的路由数。路由更新协议可以使用BGP。 ②路由表容量：测试路由表的大小。骨干路由器通常运行BGP，并且路由表包含全局路由。一般而言，需要超过100,000条路线。建议使用BGP导入和导出路由计数以进行测试。 ③时钟同步：在包含相应端口（例如POS端口）的路由器上测试内部时钟的准确性和同步能力。 ④协议收敛时间：测试到整个网络的路由更改通知所花费的时间。尽管此指示器与路由器的性能有关，但只能在网络上对其进行测试，并且由于配置更改而将更改。网络配置完成后，可以通过检查此指示器来衡量整个网络的性能。测试时间应根据具体项目和测试目标确定。通常认为测试时间应该在60秒到300秒之间。另外，您通常可以根据用户要求和测试目标进行选择。路由器性能测试通常可以使用远程测试方法。

（[三)一致性测试

路由器一致性测试通常采用“黑匣子”方法，被测设备的IUT被称为“黑匣子”。通过控制观察点PCO，测试系统与被测设备连接。

通过不同的PCO来控制和观察不同的测试事件。根据其响应是否符合规范（即时序关系和数据匹配限制），测试结果可以分为三种类型：通过，失败和无结果。路由器是一种复杂的网络互连设备，需要在每个通信层上实现多种协议。例如，相应接口的物理层和链路层协议，诸如IP / ICMP的Internet层协议，诸如TCP / UDP的传输层协议，诸如Telnet / SNMP的应用层协议以及诸如RIP / OSPF的路由协议/ BGP。

协议一致性测试应包括路由器实现的所有协议。由于测试的内容多种多样，而且测试的复杂性，您可以选择重要的协议以及测试中需要关注的内容。由于骨干网上的路由器可能会影响全局路由，因此在路由器测试中应特别注意路由协议一致性测试，例如OSPF和BGP。由于一致性测试只能选择有限的测试用例测试，因此通常不能覆盖协议的所有内容。因此，即使通过测试，也不能保证设备可以完全实现协议的所有内容，因此最好的方法是在真实环境中进行测试。路由器一致性测试通常采用分布式测试方法或远程测试方法。

（[四)互操作性测试

由于通信协议和路由协议非常复杂并且具有很多选择，因此实现相同协议的路由器不能保证互操作性。而且由于一致性测试能力有限，即使它通过了协议一致性测试，也可能无法保证协议的完全实现。因此有必要测试设备的互操作性。

互操作性测试实际上是将一致性测试中使用的仪器替换为需要与之互操作的设备，选择一些重要且典型的互连配置，并观察这两个设备是否可以按预期正常工作。

（[五)稳定性和可靠性测试

由于大多数路由器需要每周7天，每天24小时连续工作，因此作为Internet核心设备的骨干路由器的稳定性和可靠性尤为重要。因此，用户需要了解路由器的稳定性和可靠性。

路由器的稳定性和可靠性很难测试。通常，它可以通过两种方式实现：（1)制造商通过关键组件的可靠性和备用程度来计算系统的可靠性；（2)用户或制造商可以计算产品的稳定性和可靠性。通过大量使用中相同产品的故障率，当然，用户还可以通过请求在一定时期内的试运行结果，在一定程度上确保路由器的可靠性和稳定性。

（[六)网络管理测试

网络管理测试通常测试网络管理软件管理网络和网络上设备的能力。由于路由器是IP网络的核心设备，因此有必要测试路由器对网络管理的支持。如果路由器随附网络管理软件，则可以使用随附的网络管理软件来检查由网络管理软件实现的配置管理，安全管理，性能管理，计费管理，故障管理，拓扑管理和视图管理。如果路由器不附带网络管理软件，则应测试路由器对SNMP协议的实施和MIB的实施程度的一致性。由于路由器需要实现的MIB太多，因此每个MIB都包含很多内容，因此很难完全测试MIB。通常，您可以通过采样重要的MIB项目来检查路由器的MIB实施。

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