摘要 IP承載網應用業務的增多，網絡規模的擴大、組網設備的繁多，使得IP網絡設備的性能越來越受到設備制造商、網絡運營商的關注與認可，本文著重對應用層次的網絡互聯設備、應用管理設備的性能測試指標、測試實施流程、測試關注要素進行了闡述，同時使用Ixia的IxLoad自動化測試工具對自主研發的鷹眼SSL VPN安全網關進行了并發性能實際測試。
1 引言
IP技術的飛速發展、IP網承載業務的多元化，使得IP網成為目前組網技術的主角。IP承載網絡作為專用網絡、數據網絡等多種網絡的載體，既承載了HTTP、FTP、Telnet、郵件等傳統業務，又承載了VOD、BT、IPTV、VoIP、流媒體等新型業務，這些業務對承載網絡的性能要求越來越高。
例如，目前運營商大范圍推廣的IPTV業務，它的實時性強，要求IP承載網絡能高效的將視頻流傳送到用戶的接入網絡，用戶的感知、圖像的質量是用戶和業務運營商都關注的特性，而IP承載網絡是保障這些特性的基礎，可以說，承載網絡的性能直接影響著IPTV業務的運營狀況。
目前伴隨IP承載網應用業務的不斷擴充，網絡的規模變得越來越大、組網的設備越來越復雜，如何評測現有網絡性能是否支持新業務擴充？如何評測新增網絡設備的性能？諸如此類的問題都是網絡建設者、業務運營商較為關注的問題。網絡、設備性能測試是保證網絡高性能、高可靠性的基本手段，越來越廣泛的得到設備制造商、網絡運營商等的認可。
2 網絡設備性能測試
2.1 測試范疇
IP承載網性能的測試從測試范疇來講，可以分為設備性能測試、網絡性能測試。設備性能測試是單點層面的測試，主要是對IP網中的各網元設備（如交換機）進行性能測試；網絡性能測試是延伸層面的測試，主要是對網絡端到端性能、全網性能進行的測試。
目前，IP承載網性能測試的內容包括：吞吐量、時延、丟包、抖動等性能指標，通常采用專用的性能測試儀來完成測試。一般來講，首先在完成設備性能測試的基礎上，才會開展網絡性能測試，而且還會采用從局部網絡性能測試到全網性能測試的方式。
可以說，設備的性能測試是承載網性能測試的起點。在IP承載網中，設備按照網絡部署位置可以分為：核心設備、匯聚設備和接入設備；按照應用層次可以分為：網絡互聯設備、應用管理設備；不同類型的設備其性能考察指標也各不相同。
本文后續部分將對應用層次的網絡互聯設備、應用管理設備的性能測試加以描述，希望能幫助測試人員更好的理解性能測試指標、更好的進行設備性能測試。
2.2 測試指標
（1）網絡互聯設備
網絡互聯設備的性能測試主要集中在設備網絡層面的性能測試，測試的標準通常采用業界較廣泛認可的RFC標準，包括RFC1242，RFC2544，RFC2885，RFC2889等，其中RFC2544定義了網絡互聯設備最基本的基準性能測試指標，包括：
●吞吐量（Throughput）
指標定義：在不發生數據包丟失情況下，被測設備能夠支持的最大傳輸速率。
●時延（Latency）
指標定義：測試數據包通過被測設備所需要的時間。
●丟包率（Frame loss rate）
指標定義：在一定負載下，被測設備丟失數據包的比例。
●背靠背（Back-to-back frame）
指標定義：在最大速率下，在不發生數據包丟失前提下被測設備可以接收的最大突發數據包（Burst）的數目。
除了上述基準性能測試外，在IP網絡環境中，如果要考察網絡互聯設備的交換性能、路由性能還需要參照RFC2889，RFC1771，RFC2328等標準進行測試。
目前，有很多儀表廠商致力于網絡互聯設備性能測試設備的研制與生產，例如Ixia公司的，Agilent公司等，這些測試設備給網絡互聯設備的生產廠商、網絡互聯設備的評估機構提供了網絡互聯設備性能測試與評估手段。這些測試儀表都遵循相關的RFC標準，不但可以對網絡互聯設備進行性能測試，而且可以網絡互聯設備間的互操作性進行測試。
（2）應用管理設備
應用管理設備的性能測試主要集中在傳輸、應用層面的性能測試，對該類設備目前業界沒有統一的測試參考標準，但下列性能指標的測試，已廣泛得到測評機構、設備制造商的認可，作為應用管理設備性能的度量指標。
●最大連接速率（Maximum Connection Rate）
指標含義：被測設備能夠每秒成功處理的最大連接數目。
●最大并發連接數（Maximum Concurrent Connections）
指標含義：被測設備能夠成功處理的最大并發連接數目。
●最大帶寬（Maximum Bandwidth）
指標含義：被測設備能夠成功處理的最大帶寬。
●最大事務速率（Maximum Transaction Rate）
指標含義：被測設備能夠每秒成功處理的最大事務數目。
●最大并發用戶（Maximum Simultaneous Users）
指標含義：被測設備能夠成功處理的最大用戶數目。
對應用管理設備除了測試在傳輸、應用層面的性能外，還需要測試設備在網絡層面的數據轉發性能，數據轉發性能測試一般參考網絡互聯設備的性能測試方法，測試標準參考RFC2544。
2.3 測試關注要素
網絡互聯設備、應用管理設備的性能測試通常會借助相關的性能測試儀表來完成，在實際進行設備性能測試時，需要關注以下要素：
（1）了解性能測試的尺度
性能測試的主要目的是測試被測設備在不同負載下的性能狀況，一般來講，測試時要考慮在正常負載壓力、較大負載壓力、最大負載壓力下對被測設備進行性能測試。例如參照RFC2544進行的設備吞吐量測試，缺省的測試包長包括了最短（64byte）、中間（128byte、512byte…..）、最長（1518byte）。
（2）使用正確的測試工具
各儀表測試廠商針對不同的性能測試有專門的測試儀表和測試工具，了解、掌握、正確使用這些測試工具可以有效的幫助我們完成性能測試。例如Ixia公司的性能測試儀表，如果進行應用性能測試，使用IxLoad測試工具，如果進行RFC2544測試，使用IxAutomate測試工具。
（3）掌握測試儀表的差異
性能測試常使用專用的性能測試儀表來完成，雖然同類測試儀表都遵循相同的標準、或協議，但測試儀表間有一定差異，這可能影響你的測試配置、測試結果的分析等，例如RFC2544測試中，Ixia 400T測試儀表支持ARP，有些儀表就不支持，故測試時需要了解你所用的測試儀表。
（4）配置正確的負載模式
網絡互聯設備、應用管理設備分別有不同的性能體現項，而且同類設備也有不同的性能體現項。例如涉及Web應用的應用管理設備，主要關注并發用戶性能指標，而涉及包過濾應用的應用管理設備，主要關注帶寬性能指標，所以說了解負載模式要素，配置正確的負載模式，可以較準確的解讀測試結果。
（5）了解測試結果的依賴性
所有的性能測試結果都是在某種條件下被測設備的性能反映，例如在測試網絡互聯設備的容量（如吞吐量）時，測試負載不同，測試結果就不同；被測設備的配置不同，測試結果也不同。
2.4 測試實施流程
無論是進行網絡互聯設備性能測試、還是應用管理設備的性能測試，制定測試計劃是實施測試的起步點，一個好的測試計劃是成功測試的基本保障。要達到測試目的，完成測試任務，需要在測試過程中分析測試結果、修訂測試計劃、總結測試。在性能測試實踐過程中，我們總結了性能測試的實施流程如圖1所示，有效地幫助測試人員開展設備的性能測試，同時該測試實施流程也適用于設備功能測試。
圖1 測試實施流程
3 測試實踐
我們使用Ixia公司的Ixia 400T測試儀表，以及IxLoad自動化測試工具對鷹眼SSL VPN安全網關進行并發性能測試，鷹眼SSL VPN安全網關作為網絡應用管理設備并發性能是其重要的性能指標之一。
在使用Ixia 400T測試儀表進行設備并發性能指標時，除對被測設備的配置外，還需要對測試儀表進行配置，配置主要包括：
（1）負載模式：concurrent connection。
（2）協議：http1.0。
（3）頁面大�。�64 byte。
（4）客戶端網絡：模擬地址范圍。
（5）服務器網絡：模擬地址。
（6）負載壓力：由于IxLoad自動化測試工具具有自動加壓、自動保持連接等特點，即它會自動調整負載壓力值測得被測設備的性能，同時不用配置服務器的響應latency或客戶端的think time，這些特點使得性能測試簡單、有效。鷹眼SSL VPN安全網關實際的測試環境、測試結果分別如圖2、圖3所示，測試結果圖直觀說明了被測設備的實際并發性能。
圖2 測試環境
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圖3 性能測試結果
同時Ixia公司的IxLoad自動化測試工具所提供的測試報告還提供豐富的測試總結、實時圖形、協議數據等，可以方便、有效地幫助測試人員了解測試的整個過程，獲取相關的測試分析結果。
文章來源于領測軟件測試網 http://www.kjueaiud.com/
