專利名稱：異步傳輸模式局域網(wǎng)仿真業(yè)務(wù)的帶寬測試方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶寬測試技術(shù)，特別是指一種異步傳輸模式(ATM)局域網(wǎng)仿真(ELAN, Emulation of LAN )業(yè)務(wù)開通時為用 戶提供的確認(rèn)帶寬的測試方法。
背景技術(shù)：
隨著網(wǎng)際協(xié)議(IP)的普及以及以太網(wǎng)(Ethernet)的桌面化趨 勢，ATM網(wǎng)絡(luò)承載的以太接入的IP業(yè)務(wù)可為用戶提供高安全和高可 靠保證，接入的用戶為有較高電路質(zhì)量和帶寬保證要求的重要客戶。 因此，在用戶業(yè)務(wù)開通時，如何向用戶證明運(yùn)營商提供的電路帶寬符 合服務(wù)等級協(xié)議(SLA)將是一個重要的課題，關(guān)系到運(yùn)營商的服務(wù) 品 牌和用戶的切身利益。一般ATM ELAN業(yè)務(wù)開通時，通過長時間ping運(yùn)營商接入網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備的地址檢驗到無丟包來保證ATM ELAN電路的通暢。如某些 用戶提出測試電路帶寬是否滿足合同的要求，運(yùn)營商會在通信電路的 兩端通過文件傳送協(xié)議(FTP, File Transmission Protocol)方式觀 察FTP傳送文件的速率來測試電路實(shí)際帶寬。但是，這種方式測試 出來的帶寬通常低于用戶合同的帶寬，這是由于FTP是應(yīng)用層的協(xié) 議，包括了 IP、以太和ATM協(xié)議開銷在內(nèi)；而運(yùn)營商與用戶簽約一 般按照物理層帶寬。因此，導(dǎo)致了測試帶寬與實(shí)際帶寬不符合，使得 用戶對運(yùn)營商的誠信產(chǎn)生懷疑。發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明提出一種ATM ELAN業(yè)務(wù)的帶寬測試方法和
系統(tǒng)，能夠精準(zhǔn)的測試出ATMELAN業(yè)務(wù)的電路帶寬。基于上述目的本發(fā)明提出了一種異步傳輸模式ATM局域網(wǎng)仿真 ELAN業(yè)務(wù)的帶寬測試方法，包括A. 傳送測試文件，監(jiān)測測試文件應(yīng)用包對應(yīng)的以太包大小，同時 監(jiān)測測試文件傳送速率；B. 根據(jù)步驟A得到的以太包大小和測試文件傳送速率計算所述以 太包的ATM ELAN的協(xié)議開銷；C. 計算ATM ELAN的帶寬為步驟A得到的測試文件傳送速率與 步驟B得到的ATM ELAN協(xié)議開銷之和。該方法所述以太包的ATM ELAN的協(xié)i義開銷為IP、 Ethernet和 ATM層的協(xié)議開銷。該方法所述步驟B包括根據(jù)監(jiān)測測試文件應(yīng)用包對應(yīng)的以太包大 小計算AAL5 Payload長度；根據(jù)AAL5 Payload長度計算PAD間隙 AAL5 PAD;根據(jù)AAL5 Payload長度計算以太包分拆重組為ATM信 元后的總信元AAL5 CPCS PDU個數(shù)；才艮據(jù)獲得的AAL5 PAD、以太 包分拆重組為ATM信元后的總信元個數(shù)以及以太包大小計算ATM ELAN業(yè)務(wù)的協(xié)議開銷比率；計算ATM ELAN業(yè)務(wù)的協(xié)議開銷為 ATM ELAN業(yè)務(wù)的協(xié)i義開銷比率乘以所述測試文件傳送速率。該方法步驟B所述以太包的ATM ELAN的協(xié)議開銷通過如下公式 計算K = D x (5 x Num+P+8+10 ) / ( 5 x Num+P+8+10+ x)其中，Pa=x+10， P = 48— (Pa) %48， Num=Pa/48+l; K為以 太包的ATM ELAN的協(xié)議開銷，D為測試文件傳送速率，Num為 AAL5 CPCSPDU個數(shù)，P為AAL5PAD, x為監(jiān)測測試文件應(yīng)用包對 應(yīng)的以太包大小。該方法所述測試文件采用文件傳送協(xié)議FTP傳送?；谏鲜瞿康谋景l(fā)明還提供了一種異步傳輸模式ATM局域網(wǎng)仿真 ELAN業(yè)務(wù)的帶寬測試系統(tǒng)，包括文件監(jiān)測單元，用于監(jiān)測測試文件應(yīng)用包對應(yīng)的以太包大小，以及 測試文件傳送速率；ATM ELAN協(xié)議開銷分析計算單元，用于根據(jù)文件監(jiān)測單元檢測 得到的以太包大小和測試文件傳送速率計算所述以太包的ATM ELAN 的協(xié)議開銷；綜合分析單元，用于計算ATM ELAN的帶寬為測試文件傳送速率 與ATM ELAN協(xié)i義開銷之和。該系統(tǒng)所述以太包的ATM ELAN的協(xié)議開銷為IP、 Ethernet和 ATM層的協(xié)議開銷。該系統(tǒng)所述ATM ELAN協(xié)議開銷分析計算單元包括ATM ELAN 協(xié)議計算模塊用于根據(jù)監(jiān)測測試文件應(yīng)用包對應(yīng)的以太包大小計算 AAL5 Payload長度；根據(jù)AAL5 Payload長度計算PAD間隙AAL5 PAD;根據(jù)AAL5 Payload長度計算以太包分拆重組為ATM信元后的 總信元AAL5 CPCS PDU個數(shù)；才艮據(jù)獲得的AAL5 PAD、以太包分拆 重組為ATM信元后的總信元個數(shù)以及以太包大小計算ATM ELAN業(yè) 務(wù)的協(xié)議開銷比率；計算ATM ELAN業(yè)務(wù)的協(xié)議開銷為ATM ELAN 業(yè)務(wù)的協(xié)議開銷比率乘以所述測試文件傳送速率。該系統(tǒng)所述ATM ELAN協(xié)議開銷分析計算單元包括ATM ELAN 協(xié)議計算模塊通過如下公式計算以太包的ATM ELAN的協(xié)議開銷K = D x ( 5 x Num+P+8+10) / ( 5 x Num+p+8+10+ x)其中，Pa=x+10, P = 48- (Pa) %48， Num=[Pa/48+l; K為以 太包的ATM ELAN的協(xié)議開銷，D為測試文件傳送速率，Num為 AAL5 CPCS PDU個數(shù)，P為AAL5 PAD, x為監(jiān)測測試文件應(yīng)用包對 應(yīng)的以太包大小。該系統(tǒng)ATM ELAN協(xié)議分析才莫塊，用于分析測試用數(shù)據(jù)包的協(xié)議 類型，確定計算公式。該系統(tǒng)所述測試文件采用文件傳送協(xié)i義FTP傳送。 從上面所述可以看出，本發(fā)明提供的ATM ELAN業(yè)務(wù)的帶寬測 試方法和系統(tǒng)，在帶寬測試過程中考慮到了 ATM ELAN的協(xié)議開 銷，使對ATM ELAN業(yè)務(wù)的電路帶寬的測試更加精確，避免了測試 帶寬與實(shí)際帶寬不符合的現(xiàn)象。在采用FTP軟件傳送測試的基礎(chǔ) 上，輔以計算分析IP協(xié)議、Ethernet協(xié)議及ATM協(xié)議導(dǎo)致的開 銷，使得測量出的ATM ELAN業(yè)務(wù)的電路帶寬精確地符合運(yùn)營商實(shí) 際提供的合同帶寬。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例ATM ELAN業(yè)務(wù)的帶寬測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例ATM ELAN協(xié)議分析計算建模示意圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例ATM ELAN業(yè)務(wù)協(xié)議層次模型示意圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例ATM適配層5中公共部分匯聚子層的協(xié)議數(shù) 據(jù)單元(AAL5 CPCS畫PDU， ATM Adaptation Layer 5， Common Part Convergence Sublayer- Protocol Data Unit)格式示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例ATM ELAN業(yè)務(wù)的帶寬測試流程示意圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述，其中說明本發(fā)明的示例 性實(shí)施例。如圖l所示，圖示為本發(fā)明ATM ELAN業(yè)務(wù)的帶寬測試系統(tǒng)較 佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，包括文件監(jiān)測單元101，用于監(jiān)測測試文件應(yīng)用包對應(yīng)的以太包大小， 以及測試文件傳送速率；ATM ELAN協(xié)議開銷分析計算單元102，用于根據(jù)文件監(jiān)測單元 101監(jiān)測得到的以太包大小和測試文件傳送速率計算所述以太包的ATM ELAN的協(xié)議開銷；綜合分析單元103,用于計算ATM ELAN的帶寬為測試文件傳送 速率與ATM ELAN協(xié)議開銷之和。其中，ATM ELAN協(xié)議分析計算單元102結(jié)構(gòu)如圖2所示，包 括ATM ELAN協(xié)議分析模塊201和ATM ELAN協(xié)議計算模塊 202。 ATM ELAN協(xié)議分析模塊201,用于分析測試用數(shù)據(jù)包的協(xié)議 類型，確定計算模型，進(jìn)而確定計算公式。如果監(jiān)測數(shù)據(jù)包的協(xié)議類型已事先確定，ATM ELAN協(xié)議分析 模塊201也可省略。ATM ELAN協(xié)議計算模塊202，用于以太包的ATM ELAN的 協(xié)議開銷計算，包括1483B封裝開銷給用戶以太數(shù)據(jù)包增加的開銷 計算；用戶數(shù)據(jù)分拆為ATM信元后增加的開銷計算，包括信元頭和 填充信元的計算。本發(fā)明ATM ELAN業(yè)務(wù)的帶寬測試方法的較佳實(shí)施例參見圖5 所示的流程，包括:步驟501，采用FTP協(xié)議傳送測試文件，監(jiān)測測試文件FTP應(yīng) 用包所對應(yīng)的以太包大小x，同時監(jiān)測FTP軟件中實(shí)時記錄的電路 凈荷負(fù)載帶寬，即FTP測試文件傳送速率D。其中，F(xiàn)TP傳送文件的速率D可在FTP軟件進(jìn)程中直接顯示； 通過免費(fèi)的sniffer監(jiān)測軟件可以監(jiān)測到FTP應(yīng)用包所對應(yīng)的以太包 大小x。為得到準(zhǔn)確的文件傳送速率，建議所述測試文件優(yōu)先采用比較大 的文件，比如10M。 一般FTP文件傳送經(jīng)過現(xiàn)有PC網(wǎng)卡傳送后 數(shù)據(jù)包基本為1500Bytes。步驟502，根據(jù)步驟501得到的FTP應(yīng)用包所對應(yīng)的以太包大 小x Byte、以及FTP傳送文件的速率D計算得出該包的ATM ELAN的協(xié)i義開銷，即IPoEoA的協(xié)議開銷。首先，對ATM ELAN業(yè)務(wù)進(jìn)行協(xié)議分析，確定計算模型。國際標(biāo)準(zhǔn)的ATM ELAN協(xié)議層次模型如圖3所示，包括IP 層、Ethernet層、1483B層、AAL5層、ATM層和物理(PHY) 層。其中，AAL5層的構(gòu)成如圖4所示，包括CPCS-PDU凈荷 (Payload)、間隙和填充部分(PAD, Padding)、公共部分匯聚子 層的用戶對用戶指示(CPCS-UU, Common Part Convergence
Sublayer-User to User)、通用部分指示(CPI)、長度(Length) 和循環(huán)冗余校驗(CRC， Circle Redundancy Check)。 假定測試用以太包長為xByte。定義Pa代表AAL5 Payload長度；P代表AAL5 PAD; Num 代表AAL5 CPCS PDU個數(shù)；R代表x Byte長度的以太包的ATM ELAN業(yè)務(wù)的協(xié)議開銷比率；K代表速率為D b/s的ATM ELAN業(yè) 務(wù)的協(xié)議開銷。基于上述模型，ATM ELAN業(yè)務(wù)的協(xié)議開銷計算如下1)計算AAL5 Payload長度Pa=x+10。即以太包增加10Byte的RFC1483B封裝。2 )根據(jù)AAL5 Payload長度計算PAD間隙AAL5 PAD: P = 48 - (Pa) %48(注％表示整除取余數(shù))。 PAD間隙的長度在0到47字節(jié)之間。因為ATM信元凈荷為48Byte,當(dāng)以太包分拆重組為ATM信元 時，必須是整數(shù)個ATM信元，如IP最后分拆的部分不夠48Byte， 則把剩余部分填充湊成48Byte的信元凈荷。3) 根據(jù)AAL5 Payload長度計算以太包分拆重組為ATM信元 后的總信元個數(shù)，即AAL5 CPCS PDU個數(shù)Num=[Pa/48+l (注l表示整除取商)。4) 所以x Byte長度的以太包的ATM ELAN業(yè)務(wù)的協(xié)議開銷比 率R= ( 5 x Num+P+8+10 ) / ( 5 x Num+P+8+10+ x )?？梢钥闯?，該7>式中分子為RFC1483B、 AAL5及ATM三層封 裝引入的協(xié)議開銷之和；5Byte為53ByteATM信元中的協(xié)議開銷部 分，即信元頭；8Byte為AAL5 CRC、 Length、 CPI、 CPCS的總 和；10Byte為1483B封裝開銷。5) 速率為D的ATM ELAN業(yè)務(wù)的協(xié)議開銷為K=D x R - D x (5 x Num+P+8+10 ) / ( 5 x Num+P+8+10+ x );其中，Pa=x+10， P = 48- (Pa) %48， Num=[Pa/48j+l。 本步驟中，如果只針對ATM ELAN業(yè)務(wù)的協(xié)議進(jìn)行測試，在實(shí) 際測試中可以不進(jìn)行協(xié)議分析的步驟，直接將步驟501得到的以太包 大小x和測試文件傳送速率D帶入步驟5)的公式中進(jìn)行計算。如果 業(yè)務(wù)協(xié)議不只一個，在本步驟中可以對協(xié)議類型進(jìn)行分析，根據(jù)分析 結(jié)果再確定計算公式。步驟503，計算步驟501得到的FTP傳送文件的速率D與步驟 502得到的ATM ELAN協(xié)議開銷K之和即為ATM ELAN的帶寬， 該帶寬應(yīng)該等于運(yùn)營商與用戶簽訂的合同帶寬。本發(fā)明的描述是為了示例和說明起見而給出的，而并不是無遺漏的 或者將本發(fā)明限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯然的。選擇和描述實(shí)施例是為了更好說明本發(fā)明的原理 和實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明從而設(shè)計適 于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種異步傳輸模式ATM局域網(wǎng)仿真ELAN業(yè)務(wù)的帶寬測試方法，其特征在于，包括A.傳送測試文件，監(jiān)測測試文件應(yīng)用包對應(yīng)的以太包大小，同時監(jiān)測測試文件傳送速率；B.根據(jù)步驟A得到的以太包大小和測試文件傳送速率計算所述以太包的ATM ELAN的協(xié)議開銷；C.計算ATM ELAN的帶寬為步驟A得到的測試文件傳送速率與步驟B得到的ATM ELAN協(xié)議開銷之和。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述以太包的ATM ELAN的協(xié)i義開銷為IP 、 Ethernet和ATM層的協(xié)i義開銷。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟B包括 才艮據(jù)監(jiān)測測試文件應(yīng)用包對應(yīng)的以太包大小計算AAL5 Payload長度；根據(jù)AAL5 Payload長度計算PAD間隙AAL5 PAD;根據(jù)AAL5 Payload長度計算以太包分拆重組為ATM信元后的總 信元AAL5 CPCS PDU個數(shù)；根據(jù)獲得的AAL5 PAD、以太包分拆重組為ATM信元后的總信元 個數(shù)以及以太包大小計算ATM ELAN業(yè)務(wù)的協(xié)議開銷比率；計算ATM ELAN業(yè)務(wù)的協(xié)議開銷為ATM ELAN業(yè)務(wù)的協(xié)議開銷 比率乘以所述測試文件傳送速率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，步驟B所述以 太包的ATM ELAN的協(xié)議開銷通過如下公式計算<formula>formula see original document page 2</formula>其中，Pa=x+10， P= 48— (Pa) %48， Num=Pa/48+l; K為以 太包的ATM ELAN的協(xié)議開銷，D為測試文件傳送速率，Num為 AAL5 CPCS PDU個數(shù)，P為AAL5 PAD, x為監(jiān)測測試文件應(yīng)用包對 應(yīng)的以太包大小。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項所述的方法，其特征在于，所述測 試文件采用文件傳送協(xié)議FTP傳送。
6. —種異步傳輸才莫式ATM局域網(wǎng)仿真ELAN業(yè)務(wù)的帶寬測試系 統(tǒng)，其特征在于，包括文件監(jiān)測單元(101)，用于監(jiān)測測試文件應(yīng)用包對應(yīng)的以太包大 小，以及測試文件傳送速率；ATM ELAN協(xié)議開銷分析計算單元(102)，用于根據(jù)文件監(jiān)測單 元(101)檢測得到的以太包大小和測試文件傳送速率計算所述以太包 的ATM ELAN的協(xié)i義開銷；綜合分析單元(103)，用于計算ATM ELAN的帶寬為測試文件傳 送速率與ATM ELAN協(xié)議開銷之和。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述以太包的ATM ELAN的協(xié)i義開銷為IP、 Ethernet和ATM層的協(xié)i義開銷。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述ATM ELAN協(xié) 議開銷分析計算單元(102)包括ATM ELAN協(xié)議計算才莫塊(202) 用于4艮據(jù)監(jiān)測測試文件應(yīng)用包對應(yīng)的以太包大小計算AAL5 Payload長 度；根據(jù)AAL5 Payload長度計算PAD間隙AAL5 PAD;根據(jù)AAL5 Payload長度計算以太包分拆重組為ATM信元后的總 信元AAL5 CPCS PDU個數(shù)；才艮據(jù)獲得的AAL5 PAD、以太包分拆重組為ATM信元后的總信元 個數(shù)以及以太包大小計算ATM ELAN業(yè)務(wù)的協(xié)議開銷比率；計算ATM ELAN業(yè)務(wù)的協(xié)議開銷為ATM ELAN業(yè)務(wù)的協(xié)議開銷 比率乘以所述測試文件傳送ii率。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述ATM ELAN協(xié) 議開銷分析計算單元(102)包括ATM ELAN協(xié)議計算模塊(202) 通過如下公式計算以太包的ATM ELAN的協(xié)議開銷<formula>formula see original document page 3</formula>其中，Pa=x+10, P = 48- (Pa) %48， Num=[Pa/48+l; K為以 太包的ATM ELAN的協(xié)i義開銷，D為測試文件傳送速率，Num為 AAL5 CPCSPDU個數(shù)，P為AAL5 PAD, x為監(jiān)測測試文件應(yīng)用包對 應(yīng)的以太包大小。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6至9任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，ATM ELAN協(xié)議分析模塊(201),用于分析測試用數(shù)據(jù)包的協(xié)議類型，確定 計算公式。
11. 根據(jù)權(quán)利要求6至9任意一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述 測試文件采用文件傳送協(xié)議FTP傳送。
全文摘要
本發(fā)明公開一種異步傳輸模式(ATM)局域網(wǎng)仿真(ELAN)業(yè)務(wù)的帶寬測試方法和系統(tǒng)，包括文件監(jiān)測單元，監(jiān)測測試文件應(yīng)用包對應(yīng)的以太包大小，以及測試文件傳送速率；ATM ELAN協(xié)議開銷分析計算單元，根據(jù)文件監(jiān)測單元檢測得到的以太包大小和測試文件傳送速率計算所述以太包的ATM ELAN的協(xié)議開銷；綜合分析單元，用于計算ATM ELAN的帶寬為測試文件傳送速率與ATM ELAN協(xié)議開銷之和。
文檔編號H04L12/28GK101132323SQ200710162479
公開日2008年2月27日 申請日期2007年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月15日
發(fā)明者張屆新, 冶 陶 申請人:中國電信股份有限公司