專利名稱：一種對數據網絡質量進行在線測試的方法和系統的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及IP網絡通訊領域，尤其涉及一種對數據網絡的質量進行在線測試的方法和裝置。
背景技術：
網絡管理人員需要經常對自己構建的網絡進行測試和評估，分析解決網絡故障，并對網絡進行優(yōu)化，評估網絡承載能力并對網絡流量進行整合，從而使得網絡盡可能地運行在最優(yōu)狀態(tài)。因此，網絡管理人員需要一些工具，獲取網絡端對端的連通性、吞吐量、丟包率、擁塞位置等關鍵性能指標，從而為分析網絡故障，克服網絡瓶頸，對網絡進行流量優(yōu)化提供重要依據。
現有技術中，獲取上述這些性能指標主要采用以下方式將多臺測試儀器部署在網絡中，通過遠程控制各個不同的測試儀產生流量來進行監(jiān)測。這種技術手段需要巨大的投資，并且測試手段不靈活，也不能實現無人值守的自動化測試。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于C/S(客戶機/服務器)結構的網絡測試系統及方法，通過測試服務器控制遠程測試終端之間產生IP流量，能對網絡中任意兩個節(jié)點進行端對端的連通性，吞吐量，擁塞位置，丟包率時延等進行測試，從而克服現有技術中實現上述測試時成本高、測試手段不靈活，而且不能自動測試的缺點。
基于上述發(fā)明目的，本發(fā)明一方面提供了一種對數據網絡質量進行在線測試的方法，該方法由部署在所述網絡中的一臺測試服務器和部署在所述網絡中關鍵位置的多臺測試終端實現，所述方法包括步驟a.所述測試服務器向作為主測試終端的任意一臺測試終端發(fā)送測試UDP(用戶數據報協議)報文；b.該主測試終端在接收到所述測試UDP報文后，與作為次測試終端的另外一臺測試終端產生仿真流量，完成測試項目，獲得測試結果報文；c.所述主測試終端將測試結果報文上傳給所述測試服務器；d.所述測試服務器向所述主測試終端發(fā)送確認報文，并根據收到的測試結果報文和網絡拓撲分析所述主測試終端和次測試終端所在的兩節(jié)點之間的網絡狀況，重復執(zhí)行步驟a-d，直至測試完所有測試終端所在的節(jié)點，測試服務器生成測試統計報表。
優(yōu)選地，所述測試UDP報文包括需要測試的兩個節(jié)點的IP以及需要測試指標的選項。
優(yōu)選地，所述步驟b中測試項目包括節(jié)點間連通性測試和/或剩余帶寬測試和/或丟包率測試和/或網絡延時測試。
優(yōu)選地，所述網絡中關鍵位置包括局域網中靠近每個網關的節(jié)點。
優(yōu)選地，所述方法的執(zhí)行由部署在測試服務器和測試終端上的軟件完成。
本發(fā)明另一方面提供了一種對數據網絡質量進行在線測試的系統，所述系統包括部署在所述網絡中的一臺測試服務器和部署在所述網絡中關鍵位置的多臺測試終端，所述測試服務器上部署有服務器測試單元，所述測試終端上部署有終端測試單元，所述服務器測試單元包括指令下達單元，用于向所述測試終端中的任意一臺測試終端發(fā)送測試UDP報文；所述終端測試單元包括交互測試單元，用于在接收到所述測試UDP報文后，與另外一臺測試終端的終端測試單元產生仿真流量，完成測試項目，獲得測試結果報文；上傳單元，用于將所述交互測試單元測試到的測試結果報文上傳給所述測試服務器，所述服務器測試單元還包括分析單元，用于接收到所述測試結果報文后向終端測試單元發(fā)送確認報文，并根據收到的測試結果報文和網絡拓撲分析測試終端所在的節(jié)點之間的網絡狀況，并根據所有測試終端的網絡狀況生成測試統計報表。
優(yōu)選地，所述測試UDP報文包括需要測試的兩個節(jié)點的IP以及需要測試指標的選項。
優(yōu)選地，所述測試項目包括節(jié)點間連通性測試和/或剩余帶寬測試和/或丟包率測試和/或網絡延時測試。
優(yōu)選地，所述網絡中關鍵位置包括局域網中靠近每個網關的節(jié)點。
優(yōu)選地，所述服務器測試單元和終端測試單元為軟件。
實施本發(fā)明，有如下有益效果采用本發(fā)明所述方法和系統，與現有技術相比，實現了對現網的端對端關鍵性能指標的仿真測試，不需要另外設置測試儀，因此投入小(只需要安裝測試軟件到數臺終端即可)。還可以通過在測試服務器上進行批量設置以及定時測試功能，實現無人值守自動測試。通過產生仿真流量能真實反映網絡性能，還可以同時對不同節(jié)點及不同時間段(如上網高峰期及非高峰期)的網絡性能進行測試，適合大型企業(yè)網用戶(如分布在不同辦公地點的遠程公司網絡)和電信運營商對構建的現網性能進行測試，能發(fā)現網絡故障，測試關鍵節(jié)點端對端的性能，為網絡優(yōu)化改造，進行QOS策略，實施流量工程提供了有力依據，因此測試手段靈活。


圖1為本發(fā)明提供的測試系統的整體組成結構圖；圖2為圖1中系統組成結構的局部組成結構功能模塊圖；圖3為本發(fā)明提供的測試方法的測試UDP報文字段圖；圖4為本發(fā)明提供的測試方法中的測試服務器和一個測試終端建立測試的流程圖；圖5為本發(fā)明提供的測試方法中的兩個測試終端之間的協商測試流程圖。
具體實施例方式
圖1為本發(fā)明提供的測試系統的整體組成結構圖。如圖所示，整個測試系統包括測試服務器S和測試終端A-F。其中，測試終端可以是多個，并不僅限于圖中所表示的數目。測試終端A-F被部署在網絡的關鍵位置，例如局域網中靠近每個網關的節(jié)點處。
參考圖2，為圖1中系統組成結構的局部組成結構功能模塊圖。如圖所示，所述測試服務器上部署有服務器測試單元，所述測試終端上部署有終端測試單元。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述服務器測試單元和終端測試單元都為軟件。并且，各個測試終端上的終端測試單元軟件可以通過測試服務器下發(fā)安裝，因此成本很小。
所述服務器測試單元包括有指令下達單元，用于向所述測試終端中的任意一臺測試終端(例如A)發(fā)送測試UDP報文。而接收這個報文的這臺測試終端可以稱作主測試終端。
所述終端測試單元包括有交互測試單元，用于在接收到所述測試UDP報文后，與另外一臺測試終端(例如B)的終端測試單元產生仿真流量，完成測試項目，獲得測試結果報文。而測試終端B則可以稱作次測試終端。值得注意的是，主測試終端和次測試終端的分類是相對的，即圖1中任何測試終端都有可能在不同的測試中擔當主測試終端或次測試終端，這取決于測試服務器向哪一個測試終端發(fā)送測試UDP報文以及報文中指示這個測試終端與哪一個另一測試終端發(fā)起測試。
所述終端測試單元還包括上傳單元，用于將所述交互測試單元測試到的測試結果報文上傳給所述測試服務器。
所述服務器測試單元還包括有分析單元，用于接收到所述測試結果報文后向終端測試單元發(fā)送確認報文，并根據收到的測試結果報文和網絡拓撲分析測試終端所在的節(jié)點之間的網絡狀況，并根據所有測試終端的網絡狀況生成測試統計報表。
參考圖3，為本發(fā)明提供的測試方法的測試UDP報文字段圖。如圖所示，在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，測試服務器發(fā)送給測試終端的測試UDP報文采用UDP端口2001和2002。其中request(請求)報文源端口為2001，Reply(回復)報文源端口為2002。全部的操作指令即測試結果均封裝在此UDP報文的數據字段內。操作類型碼為00表示request報文，即測試命令報文。操作碼ff表示測試應答報文，也可表示測試結果上傳報文。操作碼01，02，03，04分別表示可通性測試，吞吐量測試，丟包率測試，時延測試命令。操作碼之后的分別是兩個測試終端的IP地址。終端IP地址之后分別對應著可通性測試，吞吐量測試，丟包率測試，時延測試等測試結果，并且留有擴展項。當然，測試時，即可以全部測試上述測試項目，也可以選擇任意一部分測試項目。所有的這些字段在UDP報文數據字段中均為固定位置和固定長度，便于計算機傳輸和讀取。
參考圖4，為本發(fā)明提供的測試方法中的測試服務器(S)和一個測試終端(A)建立測試的流程圖。如圖所示，該流程包括如下步驟步驟401S向A(主測試終端)發(fā)送測試request UDP報文，此報文包含測試源節(jié)點和目的節(jié)點的IP地址分別是A和B節(jié)點的IP地址；步驟402A收到request報文后向S發(fā)送Reply UDP報文；步驟403A開始和節(jié)點B(次測試終端)協商測試；(A和B間的測試流程預計10分鐘之內完成)步驟404A，B間的測試流程完成后，A將測試結果發(fā)送到測試服務器S；步驟405S收到測試結果報文后，向A發(fā)送確認，以建立可靠的測試傳送流程。如果測試失敗，則發(fā)送相關的測試失敗報文。S收到A傳送的測試結構報文，讀取其中封裝的A，B兩個節(jié)點間的網絡性能，進行統計分析。在不同的節(jié)點之間(例如C-D，E-F)重復運行上述步驟，測試服務器最后根據每兩個節(jié)點間的網絡性能生成統計報表，以供網絡管理員使用。
值得注意的是，在測試服務器上可以設置定時發(fā)送測試指令及批處理指令，即實現無人值守的情況下，能測試網絡中任意兩個節(jié)點在任意時刻的網絡性能。
參考圖5，為本發(fā)明提供的測試方法中的兩個測試終端之間的協商測試流程圖。如圖所示，該流程包括步驟501A(主測試終端)向B(主測試終端)發(fā)送測試命令報文(即測試UDP報文)步驟502B收到測試命令報文后發(fā)送確認報文至A；步驟503A和B之間通過TCP(傳輸控制協議)連接，A向B發(fā)送數據，此數據是由A的內存中生成，可盡量滿足吞吐量測試所需的發(fā)包速度的要求，A計算單位時間內能可靠傳送到B的數據量即可得出A，B兩個節(jié)點間的吞吐量；步驟504A發(fā)送需要測試丟包率的命令至B；步驟505B發(fā)送回復報文確認；步驟506A發(fā)送100個UDP數據包至B(此報文發(fā)送速度是按照A，B間的吞吐量來發(fā)送的)，B在100個測試報文之后會收到一到三個測試中止指令；步驟507B統計收到的普通UDP報文個數，封裝在測試UDP報文中發(fā)送至A，A即可獲取和B節(jié)點間的丟包率；步驟508A向B發(fā)送ICMP(網間控制報文協議)Request報文10次；步驟509A統計收到每個ICMP reply報文的延時，即是節(jié)點間網絡延時的2倍，A計算出平均網絡延時和延時抖動后，向B發(fā)送測試結束指令后將上述所有結果封裝到專用的UDP報文中傳送至測試服務器。
本發(fā)明的上述針對具體實施例的描述較為詳細，并不能因此而認為是對本發(fā)明專利專利保護范圍的限制，本發(fā)明的專利保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種對數據網絡質量進行在線測試的方法，其特征在于，該方法由部署在所述網絡中的一臺測試服務器和部署在所述網絡中關鍵位置的多臺測試終端實現，所述方法包括步驟a.所述測試服務器向作為主測試終端的任意一臺測試終端發(fā)送測試UDP報文；b.該主測試終端在接收到所述測試UDP報文后，與作為次測試終端的另外一臺測試終端產生仿真流量，完成測試項目，獲得測試結果報文；c.所述主測試終端將測試結果報文上傳給所述測試服務器；d.所述測試服務器向所述主測試終端發(fā)送確認報文，并根據收到的測試結果報文和網絡拓撲分析所述主測試終端和次測試終端所在的兩節(jié)點之間的網絡狀況，重復執(zhí)行步驟a-d，直至測試完所有測試終端所在的節(jié)點，測試服務器生成測試統計報表。
2.如權利要求1所述的對數據網絡質量進行在線測試的方法，其特征在于所述測試UDP報文包括需要測試的兩個節(jié)點的IP以及需要測試指標的選項。
3.如權利要求1或2任意一項權利要求所述的對數據網絡質量進行在線測試的方法，其特征在于所述步驟b中測試項目包括節(jié)點間連通性測試和/或剩余帶寬測試和/或丟包率測試和/或網絡延時測試。
4.如權利要求1所述的對數據網絡質量進行在線測試的方法，其特征在于所述網絡中關鍵位置包括局域網中靠近每個網關的節(jié)點。
5.如權利要求1所述的對數據網絡質量進行在線測試的方法，其特征在于所述方法的執(zhí)行由部署在測試服務器和測試終端上的軟件完成。
6.一種對數據網絡質量進行在線測試的系統，其特征在于，所述系統包括部署在所述網絡中的一臺測試服務器和部署在所述網絡中關鍵位置的多臺測試終端，所述測試服務器上部署有服務器測試單元，所述測試終端上部署有終端測試單元，所述服務器測試單元包括指令下達單元，用于向所述測試終端中的任意一臺測試終端發(fā)送測試UDP報文；所述終端測試單元包括交互測試單元，用于在接收到所述測試UDP報文后，與另外一臺測試終端的終端測試單元產生仿真流量，完成測試項目，獲得測試結果報文；上傳單元，用于將所述交互測試單元測試到的測試結果報文上傳給所述測試服務器；所述服務器測試單元還包括分析單元，用于接收到所述測試結果報文后向終端測試單元發(fā)送確認報文，并根據收到的測試結果報文和網絡拓撲分析測試終端所在的節(jié)點之間的網絡狀況，并根據所有測試終端的網絡狀況生成測試統計報表。
7.如權利要求6所述的對數據網絡質量進行在線測試的系統，其特征在于所述測試UDP報文包括需要測試的兩個節(jié)點的IP以及需要測試指標的選項。
8.如權利要求6或7任意一項權利要求所述的對數據網絡質量進行在線測試的系統，其特征在于所述測試項目包括節(jié)點間連通性測試和/或剩余帶寬測試和/或丟包率測試和/或網絡延時測試。
9.如權利要求6所述的對數據網絡質量進行在線測試的系統，其特征在于所述網絡中關鍵位置包括局域網中靠近每個網關的節(jié)點。
10.如權利要求6所述的對數據網絡質量進行在線測試的系統，其特征在于所述服務器測試單元和終端測試單元為軟件。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種對數據網絡質量進行在線測試的方法，由部署在網絡中的一臺測試服務器和部署在關鍵位置的多臺測試終端實現，包括a.測試服務器向作為主測試終端的任意一臺測試終端發(fā)送測試UDP報文；b.主測試終端在接收到測試UDP報文后，與作為次測試終端的另外一臺測試終端產生仿真流量，完成測試項目，獲得測試結果報文；c.主測試終端將測試結果報文上傳給測試服務器；d.測試服務器向主測試終端發(fā)送確認報文，并根據收到的測試結果報文和網絡拓撲分析主測試終端和次測試終端所在的兩節(jié)點之間的網絡狀況，重復執(zhí)行步驟a－d，直至測試完所有測試終端所在的節(jié)點，測試服務器生成測試統計報表。同時本發(fā)明還提供了應用本方法的系統。
文檔編號H04L12/24GK101022374SQ20071008513
公開日2007年8月22日 申請日期2007年3月6日 優(yōu)先權日2007年3月6日
發(fā)明者杜欣 申請人:中興通訊股份有限公司