多端口路由器性能評測指標體系研究.pdf

1、路由器和交換機是Internet的關(guān)鍵中繼設(shè)備，它們在通信子網(wǎng)中轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)層的IP報文或數(shù)據(jù)鏈路層的幀。路由器或交換機內(nèi)的協(xié)議實現(xiàn)是否符合相關(guān)標準必須通過“一致性測試”(Conformance Testing)進行評價。而它們的可量化參數(shù)(吞吐率、轉(zhuǎn)發(fā)時延、抖動和數(shù)據(jù)丟失率等)，由于直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)質(zhì)量，也必須通過測試方法對其性能進行評價。對路由器/交換機性能的評價，除了需要良好的測試方法去模擬設(shè)備正常與極端情況下的工作環(huán)境和能夠

2、控制測試環(huán)境的測試系統(tǒng)外，還需要合理的評價指標體系，即所謂“測試度綱”(Test Metrics)。測試度綱定義測試過程中注入被測對象的輸入的數(shù)據(jù)格局(數(shù)據(jù)到達率及其分布規(guī)律)，即概率分布、輸入數(shù)據(jù)流之間關(guān)系的控制和協(xié)調(diào)以及輸入/輸出數(shù)據(jù)間的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)律，這就是本論文研究的主題。本項目的研究背景是四川省網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)重點實驗室有關(guān)“多端口路由器并發(fā)穿越測試法”研究和分布式測試系統(tǒng)的開發(fā)。 IETF對路由器和交換機的性能評價的文本包括R

3、FC1242、1944、2544、2285和2889，其中RFC2544和2889為最新的標準。但是，在相關(guān)RFC中有關(guān)路由器和交換機的測試“度綱”(Metrics)主要覆蓋了端口間數(shù)據(jù)流均勻分布情況，即是在假定任意輸入端口的數(shù)據(jù)將均勻地轉(zhuǎn)發(fā)到所有輸出端口的特定情況下的部分性能參數(shù)。換言之，它們未考慮更一般的一些非均勻轉(zhuǎn)發(fā)情況。RFC2285、2889也僅僅對部分網(wǎng)狀流量情況(包括多輸入瞬時指向同一輸出端口時嚴峻的交換狀況)提出了建議。

4、此外，相關(guān)標準中并未明確界定應(yīng)當如何測試抖動之類的參數(shù)。這就是本碩士論文提出進一步研究中繼系統(tǒng)的測試度綱的動因。 筆者以三類典型的輸入數(shù)據(jù)流(即恒速率流(CBR—Constant Bit Rate)、變速率流(VBR—Variable Bit Rate)和可用速率流(ABR—Available Bit Rate))為基礎(chǔ)，利用OPNET進行非均勻轉(zhuǎn)發(fā)的仿真實驗。實驗結(jié)果表明：對三類數(shù)據(jù)流均勻轉(zhuǎn)發(fā)與非均勻轉(zhuǎn)發(fā)時路由器的典型性能參數(shù)