路由器是IP網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備，其性能直接影響IP網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性和網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性。路由器不同于簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備。在性能測(cè)試中，還應(yīng)添加特定于路由器的性能測(cè)試。路由器在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中具有舉足輕重的地位，它是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的橋梁。它不僅可以連接到不同的網(wǎng)絡(luò)，還可以選擇數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂剑�并且可以阻止非法訪問。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，路由器的配置不是一件容易的事。

（[一)功能測(cè)試

路由器功能通常可以分為以下幾個(gè)方面。

（1)接口功能：此功能用于將路由器連接到網(wǎng)絡(luò)。它可以分為兩種類型：LAN接口和WAN接口。LAN接口主要包括以太網(wǎng)，令牌環(huán)，令牌總線，F(xiàn)DDI和其他網(wǎng)絡(luò)接口WAN接口主要包括E1 / T 1、 E3 / T 3、 DS 3、通用串行端口（可以轉(zhuǎn)換為X.21DTE / DCE，V.35DTE / DCE，RS232DTE / DCE，RS449DTE / DCE，EIA530DTE和其他網(wǎng)絡(luò)接口（2)通信協(xié)議功能：此功能負(fù)責(zé)處理通信協(xié)議，其中可以包括TCP / IP，PPP，X.2 5、幀中繼和其他協(xié)議。[3)分組轉(zhuǎn)發(fā)功能：該功能主要負(fù)責(zé)根據(jù)路由表的內(nèi)容在端口（包括邏輯端口）之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)文，并重寫鏈路層數(shù)據(jù)報(bào)文頭信息。（4)路由信息維護(hù)功能：該功能負(fù)責(zé)運(yùn)行路由協(xié)議和維護(hù)ng路由表。路由協(xié)議它可以包括RIP，OSPF，BGP和其他協(xié)議。 （5)管理控制功能：路由器管理控制功能包括SNMP代理功能，Telnet服務(wù)器功能，本地管理，遠(yuǎn)程監(jiān)視和RMON功能五種功能。通過各種不同的方法來(lái)控制和管理路由器并允許記錄日志。（ 6)安全功能：用于完成數(shù)據(jù)包過濾，地址轉(zhuǎn)換，訪問控制，數(shù)據(jù)加密，防火墻，地址分配等功能。

路由器不必完全實(shí)現(xiàn)上述功能。但是，由于路由器是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，因此存在最小功能集，并且路由器必須支持最小功能集指定的功能。因?yàn)榇蠖鄶?shù)功能測(cè)試都可以包含在接口測(cè)試，性能測(cè)試，協(xié)議一致性測(cè)試和網(wǎng)絡(luò)管理測(cè)試中，所以路由器功能測(cè)試通常只能用于驗(yàn)證其他測(cè)試無(wú)法涵蓋的功能。路由器功能測(cè)試通常采用遠(yuǎn)程測(cè)試方法。

（[二)性能測(cè)試

路由器是IP網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備，其性能直接影響IP網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性和網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性。通常，由于IETF并未對(duì)路由器性能測(cè)試做出特殊規(guī)定，因此只能按照RFC2544（網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備的基準(zhǔn)測(cè)試方法）進(jìn)行測(cè)試。但是，路由器不同于簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，并且還應(yīng)在性能測(cè)試中添加特定于路由器的性能測(cè)試。如路由表容量，路由協(xié)議收斂時(shí)間等指標(biāo)。

路由器性能測(cè)試應(yīng)包括以下指標(biāo)。

（1)吞吐量：測(cè)試路由器的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)能力。通常是指路由器在無(wú)數(shù)據(jù)包丟失的情況下每秒轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的限制。通常，可以使用二分法來(lái)查找限制。（ 2)延遲：在測(cè)試路由器的吞吐量范圍內(nèi)測(cè)試從接收數(shù)據(jù)包到轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的時(shí)間間隔。延遲測(cè)試應(yīng)重復(fù)20次，然后再重復(fù)平均值。[3)丟包率：測(cè)試路由器在不同的負(fù)載下丟棄數(shù)據(jù)包，接收的數(shù)據(jù)包所占的比例，不同的負(fù)載通常將吞吐量測(cè)試稱為線路速度（線路上最高的數(shù)據(jù)包傳輸速率），步長(zhǎng)通常使用線路速度的10％。 （4)背對(duì)背幀數(shù)：測(cè)試路由器正在接收以最小數(shù)據(jù)包間隔傳輸時(shí)在無(wú)數(shù)據(jù)包丟失的情況下可以處理的最大數(shù)據(jù)包數(shù)。此測(cè)試實(shí)際上測(cè)試路由器的緩存容量如果路由器具有線速功能（吞吐量=接口媒體的線速），測(cè)試毫無(wú)意義。 5)系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)間：測(cè)試路由器過載后恢復(fù)正常運(yùn)行的時(shí)間。測(cè)試方法可以是將110％的吞吐量和線路速度之間的較小值發(fā)送到路由器端口，并且60秒后，速率降至50％從時(shí)間到最后一個(gè)數(shù)據(jù)包丟失的時(shí)間間隔。如果路由器具有線速功能，則該測(cè)試沒有意義。 （6)系統(tǒng)重置：測(cè)試從軟件重置或關(guān)閉電源到路由器正常運(yùn)行的時(shí)間間隔。正常運(yùn)行表示是，以吞吐量轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。

在測(cè)試上述RFC2544中指定的指標(biāo)時(shí)，應(yīng)考慮以下因素。

幀格式：建議按照RFC2544指定的幀格式進(jìn)行測(cè)試；幀長(zhǎng)：按照從最小幀長(zhǎng)到MTU的順序增加，例如，在以太網(wǎng)上使用64、128、256、512、1024、1280、1518字節(jié)；認(rèn)證接收幀：不包括接收到的非測(cè)試幀，例如控制幀，路由更新幀等；廣播幀：驗(yàn)證廣播幀對(duì)路由器性能的影響。經(jīng)過以上測(cè)試，將1％的廣播幀混入測(cè)試幀中進(jìn)行測(cè)試；管理框架：驗(yàn)證管理框架對(duì)路由器性能的影響。完成上述測(cè)試后，每秒將測(cè)試幀與一個(gè)管理幀混合，然后進(jìn)行測(cè)試；路由更新：路由更新是下一跳端口更改對(duì)性能的影響；過濾器：在設(shè)置過濾器的條件下，對(duì)于路由器性能的影響，建議設(shè)置25個(gè)過濾器條件進(jìn)行測(cè)試；協(xié)議地址：測(cè)試路由器收到隨機(jī)位于256個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的地址時(shí)對(duì)性能的影響；雙向流量：測(cè)試雙向數(shù)據(jù)收發(fā)對(duì)路由器端口性能的影響；更多端口測(cè)試：考慮完全連接分配或非完全連接分配對(duì)性能的影響；多協(xié)議測(cè)試：考慮路由器處理多種協(xié)議對(duì)性能的影響；混合數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度：除了測(cè)試建議的增量數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度外，還要檢查混合情況對(duì)于數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度對(duì)路由器性能的影響，RFC2544并未指定每個(gè)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度在混合數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度中所占的比例，但要求包括以下內(nèi)容：所有測(cè)試數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度。作者建議根據(jù)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度的分布進(jìn)行測(cè)試。例如，如果沒有特殊的應(yīng)用要求，則以太網(wǎng)接口可以使用60字節(jié)的數(shù)據(jù)包50％，128字節(jié)的數(shù)據(jù)包10％，256字節(jié)的數(shù)據(jù)包15％和512字節(jié)。數(shù)據(jù)包10％，1500字節(jié)數(shù)據(jù)包15％。除了RFC2544建議的測(cè)試項(xiàng)目外，還建議測(cè)試以下內(nèi)容。

①路由震蕩：路由震蕩對(duì)路由器轉(zhuǎn)發(fā)能力的影響。可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)條件確定路由振蕩的程度，即每秒更新的路由數(shù)。路由更新協(xié)議可以使用BGP。 ②路由表容量：測(cè)試路由表的大小。骨干路由器通常運(yùn)行BGP，并且路由表包含全局路由。一般而言，需要超過100,000條路線。建議使用BGP導(dǎo)入和導(dǎo)出路由計(jì)數(shù)以進(jìn)行測(cè)試。 ③時(shí)鐘同步：在包含相應(yīng)端口（例如POS端口）的路由器上測(cè)試內(nèi)部時(shí)鐘的準(zhǔn)確性和同步能力。 ④協(xié)議收斂時(shí)間：測(cè)試到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路由更改通知所花費(fèi)的時(shí)間。盡管此指示器與路由器的性能有關(guān)，但只能在網(wǎng)絡(luò)上對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，并且由于配置更改而將更改。網(wǎng)絡(luò)配置完成后，可以通過檢查此指示器來(lái)衡量整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能。測(cè)試時(shí)間應(yīng)根據(jù)具體項(xiàng)目和測(cè)試目標(biāo)確定。通常認(rèn)為測(cè)試時(shí)間應(yīng)該在60秒到300秒之間。另外，您通常可以根據(jù)用戶要求和測(cè)試目標(biāo)進(jìn)行選擇。路由器性能測(cè)試通常可以使用遠(yuǎn)程測(cè)試方法。

（[三)一致性測(cè)試

路由器一致性測(cè)試通常采用“黑匣子”方法，被測(cè)設(shè)備的IUT被稱為“黑匣子”。通過控制觀察點(diǎn)PCO，測(cè)試系統(tǒng)與被測(cè)設(shè)備連接。

通過不同的PCO來(lái)控制和觀察不同的測(cè)試事件。根據(jù)其響應(yīng)是否符合規(guī)范（即時(shí)序關(guān)系和數(shù)據(jù)匹配限制），測(cè)試結(jié)果可以分為三種類型：通過，失敗和無(wú)結(jié)果。路由器是一種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，需要在每個(gè)通信層上實(shí)現(xiàn)多種協(xié)議。例如，相應(yīng)接口的物理層和鏈路層協(xié)議，諸如IP / ICMP的Internet層協(xié)議，諸如TCP / UDP的傳輸層協(xié)議，諸如Telnet / SNMP的應(yīng)用層協(xié)議以及諸如RIP / OSPF的路由協(xié)議/ BGP。

協(xié)議一致性測(cè)試應(yīng)包括路由器實(shí)現(xiàn)的所有協(xié)議。由于測(cè)試的內(nèi)容多種多樣，而且測(cè)試的復(fù)雜性，您可以選擇重要的協(xié)議以及測(cè)試中需要關(guān)注的內(nèi)容。由于骨干網(wǎng)上的路由器可能會(huì)影響全局路由，因此在路由器測(cè)試中應(yīng)特別注意路由協(xié)議一致性測(cè)試，例如OSPF和BGP。由于一致性測(cè)試只能選擇有限的測(cè)試用例測(cè)試，因此通常不能覆蓋協(xié)議的所有內(nèi)容。因此，即使通過測(cè)試，也不能保證設(shè)備可以完全實(shí)現(xiàn)協(xié)議的所有內(nèi)容，因此最好的方法是在真實(shí)環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試。路由器一致性測(cè)試通常采用分布式測(cè)試方法或遠(yuǎn)程測(cè)試方法。

（[四)互操作性測(cè)試

由于通信協(xié)議和路由協(xié)議非常復(fù)雜并且具有很多選擇，因此實(shí)現(xiàn)相同協(xié)議的路由器不能保證互操作性。而且由于一致性測(cè)試能力有限，即使它通過了協(xié)議一致性測(cè)試，也可能無(wú)法保證協(xié)議的完全實(shí)現(xiàn)。因此有必要測(cè)試設(shè)備的互操作性。

互操作性測(cè)試實(shí)際上是將一致性測(cè)試中使用的儀器替換為需要與之互操作的設(shè)備，選擇一些重要且典型的互連配置，并觀察這兩個(gè)設(shè)備是否可以按預(yù)期正常工作。

（[五)穩(wěn)定性和可靠性測(cè)試

由于大多數(shù)路由器需要每周7天，每天24小時(shí)連續(xù)工作，因此作為Internet核心設(shè)備的骨干路由器的穩(wěn)定性和可靠性尤為重要。因此，用戶需要了解路由器的穩(wěn)定性和可靠性。

路由器的穩(wěn)定性和可靠性很難測(cè)試。通常，它可以通過兩種方式實(shí)現(xiàn)：（1)制造商通過關(guān)鍵組件的可靠性和備用程度來(lái)計(jì)算系統(tǒng)的可靠性；（2)用戶或制造商可以計(jì)算產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。通過大量使用中相同產(chǎn)品的故障率，當(dāng)然，用戶還可以通過請(qǐng)求在一定時(shí)期內(nèi)的試運(yùn)行結(jié)果，在一定程度上確保路由器的可靠性和穩(wěn)定性。

（[六)網(wǎng)絡(luò)管理測(cè)試

網(wǎng)絡(luò)管理測(cè)試通常測(cè)試網(wǎng)絡(luò)管理軟件管理網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)上設(shè)備的能力。由于路由器是IP網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備，因此有必要測(cè)試路由器對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理的支持。如果路由器隨附網(wǎng)絡(luò)管理軟件，則可以使用隨附的網(wǎng)絡(luò)管理軟件來(lái)檢查由網(wǎng)絡(luò)管理軟件實(shí)現(xiàn)的配置管理，安全管理，性能管理，計(jì)費(fèi)管理，故障管理，拓?fù)涔芾砗鸵晥D管理。如果路由器不附帶網(wǎng)絡(luò)管理軟件，則應(yīng)測(cè)試路由器對(duì)SNMP協(xié)議的實(shí)施和MIB的實(shí)施程度的一致性。由于路由器需要實(shí)現(xiàn)的MIB太多，因此每個(gè)MIB都包含很多內(nèi)容，因此很難完全測(cè)試MIB。通常，您可以通過采樣重要的MIB項(xiàng)目來(lái)檢查路由器的MIB實(shí)施。

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