网络测量方法与工具

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1、在构建或管理一个网络系统时，我们更多的是关心网络的可用性，即网络是否连通，而对于其整体的性能往往考虑不多，或者即使考虑到性能的问题，但是却发现没有合适的手段去测试网络的性能。当开发出一个网络应用程序后，我们会发现，在实际的网络环境使用中，网络应用程序的使用效果不是很理想，问题可能出现在程序的开发上面，也有可能由于实际的网络环境中存在着瓶颈。面对这种问题，程序员一般会一筹莫展，原因就在于不掌握一些网络性能测量的工具。在木文中，首先介绍网络性能测量的一些基木概念和方法，然后结合netperf工具的使用

2、，具体的讨论如何测试不同情况下的网络性能。网络性能测试概述网络性能测量的五项指标测量网络性能的五项指标是：•可用性(availability)•响应时间(responsetime)•网络利用率(networkutilization)•网络吞吐量(networkthroughput)•网络带宽容量(networkbandwidthcapacity)1.可用性测试网络性能的第一步是确定网络是否正常工作，最简单的方法是使用ping命令。通过向远端的机器发送icmpechorequest,并等待接收iem

3、pechoreply来判断远端的机器是否连通，网络是否正常工作。Ping命令有非常丰富的命令选项，比如-c可以指定发送echorequest的个数，-s可以指定每次发送的ping包大小。网络设备内部一般有多个缓冲池，不同的缓冲池使用不同的缓冲区大小，分别用来处理不同大小的分组(packet)o例如交换机屮通常具有三种类型的包缓冲：一类针对小的分组，一类针对中等大小的分组，还有一类针对大的分组。为了测试这样的网络设备，测试工具必须要具有发送不同大小分组的能力。Ping命令的-s就可以使用在这种场合。

4、2.响应时间Ping命令的echorcqucst/rcply一次往返所花费时间就是响应时间。有很多因素会影响到响应时间，如网段的负荷，网络主机的负荷，广播风暴，工作不止常的网络设备等等。在网络工作正常时，记录下正常的响应时间。当用户抱怨网络的反应时间慢时，就可以将现在的响应时间与正常的响应时间对比，如果两者差值的波动很大，就能说明网络设备存在故障。1.网络利用率网络利用率是指网络被使用的时间占总时间（即被使用的时间+空闲的时间）的比例。比如，Ethernet虽然是共享的，但同时却只能有一个报文在传

5、输。因此在任一吋刻，Ethernet或者是100%的利用率，或者是0%的利用率。计算一个网段的网络利用率相对比较容易，但是确定一个网络的利用率就比较复杂。因此，网络测试工具一般使用网络吞吐量和网络带宽容量来确定网络中两个节点之间的性能。2.网络吞吐量网络吞吐量是指在某个时刻，在网络中的两个节点之间，提供给网络应用的剩余带宽。网络吞吐量可以帮组寻找网络路径屮的瓶颈。比如，即使client和server都被分别连接到各自的100MEthernet上，但是如果这两个100M的Ethernet被10M的E

6、thernet连接起来，那么10M的Ethernet就是网络的瓶颈。网络吞吐量非常依赖于当前的网络负载情况。因此，为了得到止确的网络吞吐量,最好在不同时间（一天中的不同时刻，或者一周中不同的天）分别进行测试，只有这样才能得到对网络吞吐量的全面认识。有些网络应用程序在开发过程的测试屮能够正常运行，但是到实际的网络环境屮却无法正常工作（由于没有足够的网络吞吐量）。这是因为测试只是在空闲的网络环境中，没有考虑到实际的网络环境中还存在着其它的各种网络流量。所以，网络吞吐量定义为剩余带宽是有实际意义的。3.

7、网络带宽容量与网络吞吐量不同，网络带宽容量指的是在网络的两个节点Z间的最大可用带宽。这是由组成网络的设备的能力所决定的。测试网络带宽容量有两个困难之处：在网络存在其它网络流量的时候，如何得知网络的最大可用带宽；在测试过程中，如何对现有的网络流量不造成影响。网络测试工具一般采用packetpairs和packettrains技术来克服这样的困难。收集网络性能数据的方式当确定了网络性能的测试指标以后，就需要使用网络测试工具收集相应的性能数据，分别有三种从网络获取数据的方式：1.通过snmp协议直接到网

8、络设备中获取，如net-snmpI具1.侦听相关的网络性能数据，典型的工具是tcpdump2.自行产生相应的测试数据，如本文屮使用的netperfI具NetperfNetperf是一种网络性能的测量工具，主要针对基于TCP或UDP的传输。Netperf根据应用的不同，可以进行不同模式的网络性能测试，即批量数据传输(bulkdatatransfer)模式和请求/应答(request/reponse)模式。Netperf测试结果所反映的是一个系统能够以多快的速度向另外一个系统发送数据，