多端口路由器性能評(píng)測(cè)指標(biāo)體系研究.pdf

1、路由器和交換機(jī)是Internet的關(guān)鍵中繼設(shè)備，它們?cè)谕ㄐ抛泳W(wǎng)中轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)層的IP報(bào)文或數(shù)據(jù)鏈路層的幀。路由器或交換機(jī)內(nèi)的協(xié)議實(shí)現(xiàn)是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)必須通過“一致性測(cè)試”(Conformance Testing)進(jìn)行評(píng)價(jià)。而它們的可量化參數(shù)(吞吐率、轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延、抖動(dòng)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(cè)試方法對(duì)其性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)路由器/交換機(jī)性能的評(píng)價(jià)，除了需要良好的測(cè)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(cè)試環(huán)境的測(cè)試系統(tǒng)外，還需要合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，即所謂“測(cè)試度綱”(Test Metrics)。測(cè)試度綱定義測(cè)試過程中注入被測(cè)對(duì)象的輸入的數(shù)據(jù)格局(數(shù)據(jù)到達(dá)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(xiàng)目的研究背景是四川省網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室有關(guān)“多端口路由器并發(fā)穿越測(cè)試法”研究和分布式測(cè)試系統(tǒng)的開發(fā)。 IETF對(duì)路由器和交換機(jī)的性能評(píng)價(jià)的文本包括R

3、FC1242、1944、2544、2285和2889，其中RFC2544和2889為最新的標(biāo)準(zhǔn)。但是，在相關(guān)RFC中有關(guān)路由器和交換機(jī)的測(cè)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(duì)部分網(wǎng)狀流量情況(包括多輸入瞬時(shí)指向同一輸出端口時(shí)嚴(yán)峻的交換狀況)提出了建議。

4、此外，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中并未明確界定應(yīng)當(dāng)如何測(cè)試抖動(dòng)之類的參數(shù)。這就是本碩士論文提出進(jìn)一步研究中繼系統(tǒng)的測(cè)試度綱的動(dòng)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(jìn)行非均勻轉(zhuǎn)發(fā)的仿真實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：對(duì)三類數(shù)據(jù)流均勻轉(zhuǎn)發(fā)與非均勻轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)路由器的典型性能參數(shù)