網絡故障(network failure)是指由于硬件的問題、軟件的漏洞、病毒的侵入等引起網絡無法提供正常服務或降低服務質量的狀態。 通常,它可以分為以下幾類: 功能測試,性能測試,穩定性和可靠性測試,一致性測試,互操作性測試和網絡管理測試. (1)功能測試路由器功能通常可以分為以下幾個方面. (1)接口功能: 此功能用于將路由器連接到網絡. 它可以分為兩種類型: LAN接口和WAN接口. LAN接口主要包括網絡接口,例如以太網,令牌環,令牌總線和FDDI. WAN接口主要包括E1 / T1,E3 / T3,DS3,通用串行端口(可轉換為X.21DTE / DCE,V.35DTE / DCE,RS232DTE / DCE,RS449DTE / DCE,EIA530DTE)和其他網絡接口. (2)通信協議功能: 該功能負責處理通信協議,可以包括TCP / IP,PPP,X.25,幀中繼等協議. (3)數據包轉發功能: 該功能主要負責根據路由表的內容在端口(包括邏輯端口)之間轉發數據包,并重寫鏈路層數據包頭信息. (4)路由信息維護功能: 該功能負責運行路由協議和維護路由表. 路由協議可以包括RIP,OSPF和BGP等協議. (5)管理控制功能: 路由器管理控制功能包括SNMP代理功能,Telnet服務器功能,本地管理,遠程監視和RMON功能五種功能. 通過多種不同方式控制和管理路由器,并允許記錄日志. (6)安全功能: 用于完成數據包過濾,地址轉換,訪問控制,數據加密,防火墻,地址分配等功能. 路由器不必完全實現上述功能. 但是,由于路由器是網絡設備,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. 因為大多數功能測試都可以包含在接口測試,性能測試,協議一致性測試和網絡管理測試中,所以路由器功能測試通常只能用于驗證其他測試無法涵蓋的功能. 路由器功能測試一般采用遠程測試方法. (2)性能測試路由器是IP網絡的核心設備,其性能直接影響IP網絡的網絡規模,網絡穩定性和網絡可擴展性. 通常,由于IETF并未對路由器性能測試做出特殊規定,因此只能根據RFC2544(網絡互連設備的基準測試方法)進行測試. 但是,路由器與簡單的網絡互連設備不同,應該在性能測試中添加特定于路由器的性能測試. 如路由表容量,路由協議收斂時間等指標. 路由器性能測試應包括以下指標. (1)吞吐量: 測試路由器轉發數據包的能力. 通常是指路由器在無丟包的情況下每秒轉發數據包的限制. 通常,二分法可用于查找極限點. (2)延遲: 在測試路由器的吞吐量范圍內測試從接收數據包到轉發數據包的時間間隔. 應將延遲測試重復20次,然后再重復平均值. (3)丟包率: 測試不同負載下丟包與接收包的比率. 不同的負載通常指從吞吐量測試到線路速度(線路上分組傳輸的最高速率),步長通常使用線路速度的10%. (4)背對背幀數: 當接收到最小分組間隔傳輸時,測試路由器在無分組丟失的情況下可以處理的最大分組數. 此測試實際上測試路由器的緩存功能. 如果路由器具有線速功能(吞吐量=接口媒體線速),則該測試沒有意義. (5)系統恢復時間: 測試路由器過載后恢復正常運行的時間. 該測試方法可用于將吞吐量110%和線路速度之間的較小值發送到路由器端口,以及從60秒后速率下降到50%到最后一個數據包丟失的時間間隔. 如果路由器具有線速功能,則此測試沒有意義. (6)系統重置: 測試從軟件重置或斷電重啟到路由器正常運行的時間間隔. 正常操作是指具有吞吐量轉發數據的能力. 測試上述RFC2544中指定的指標時,應考慮以下因素. 幀格式: 建議按照RFC2544指定的幀格式進行測試;幀長: 按照從最小幀長到MTU的順序增加,例如,在以太網上使用64、128、256、512、1024、1280、1518字節;認證接收幀: 排除接收到的非測試幀,例如控制幀,路由更新幀等;廣播幀: 驗證廣播幀對路由器性能的影響. 完成上述測試后,在測試前向測試幀中添加1%的廣播幀;管理幀: 驗證管理幀對路由器性能的影響,經過上述測試后,每秒將測試幀與一個管理幀混合,然后進行測試;路由更新: 路由更新是下一跳端口更改對性能的影響;過濾器: 設置過濾器條件下路由器的性能. 建議設置25個過濾條件進行測試. 協議地址: 測試路由器在256個網絡中隨機接收地址時對性能的影響;雙向流量: 測試對路由器端口雙向數據收發性能的影響;多端口測試: 考慮完全連接分配或非完全連接分配對性能的影響;多協議測試: 考慮路由器處理多種協議對性能的影響;混合數據包長度: 除了測試建議的增量數據包長度外,還檢查混合數據包長度對為了影響路由器性能,RFC2544并未指定每個數據包長度在混合數據包長度中所占的比例,但要求包括所有測試數據包的長度. 作者建議根據實際網絡中數據包長度的分布進行測試. 例如,當沒有特殊應用要求時,以太網接口可以使用60字節的數據包占50%,128字節的數據包占10%,256字節數據包占15%. 512字節數據包為10%,1500字節數據包為15%. 除了RFC2544建議的測試項目外,還建議測試以下內容. ①路由震蕩: 路由震蕩對路由器轉發能力的影響. 可以根據網絡條件確定路由振蕩的程度,即每秒更新的路由數. 路由更新協議可以使用BGP. ②路由表容量: 測試路由表的大小. 骨干路由器通常運行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導入和導出路由計數以進行測試. ③時鐘同步: 在包含相應端口(如POS端口)的路由器上測試內部時鐘的準確性和同步能力. ④協議收斂時間: 測試到整個網絡的路由更改通知所花費的時間. 盡管此索引與路由器的性能有關,但只能在網絡上進行測試,并且會因配置更改而更改. 網絡配置完成后,可以通過檢查此指示器來衡量整個網絡的性能. 測試時間應根據具體項目和測試目標確定. 通常認為測試時間應該在60秒到300秒之間. 另外,您通常可以根據用戶要求和測試目標進行選擇. 路由器性能測試通常可以使用遠程測試方法. (3)一致性測試路由器一致性測試通常采用“黑匣子”方法,被測設備的IUT被稱為“黑匣子”. 測試系統通過控制觀察點PCO與被測設備連接. 通過不同的PCO控制和觀察不同的測試事件. 根據其響應是否符合規范(即時序關系和數據匹配限制),測試結果可以分為三種類型: 通過,失敗和無結果. 路由器是一種復雜的網絡互連設備,需要在每個通信層上實現多種協議. 例如,相應接口的物理層和鏈路層協議,IP / ICMP等互聯網層協議,TCP / UDP等傳輸層協議,Telnet / SNMP等應用層協議以及RIP / OSPF等路由協議/ BGP. 協議一致性測試應包括路由器實現的所有協議. 由于測試內容多樣且測試復雜,因此您可以選擇重要的協議以及測試中需要關注的內容. 由于骨干網上的路由器可能會影響全局路由,因此在路由器測試中應特別注意路由協議一致性測試,例如OSPF和BGP. 由于一致性測試只能選擇一個有限的測試用例測試,因此通常不能覆蓋協議的所有內容. 因此,即使通過測試,也不能保證設備完全實現了協議的所有內容,因此最好的方法是在真實環境中進行測試. 路由器一致性測試一般采用分布式測試方法或遠程測試方法. (4)互通性測試由于通信協議和路由協議非常復雜并且具有眾多選擇,因此實現相同協議的路由器不能保證互通性. 而且由于一致性測試能力有限,即使它通過了協議一致性測試,也可能無法保證協議的完全實現. 因此有必要測試設備的互操作性. 互操作性測試實際上是用需要與之進行互操作的設備來代替一致性測試中使用的儀器,選擇一些重要且典型的互連配置,并觀察兩個設備是否可以按預期正常工作. (5)穩定性,可靠性測試大多數路由器需要每周7天,每天24小時連續工作,骨干路由器作為Internet的核心設備的穩定性和可靠性尤為重要. 因此,用戶需要了解路由器的穩定性和可靠性. 路由器的穩定性和可靠性很難測試. 通常,有兩種方法可以達到: (1)制造商通過關鍵組件的可靠性和備份程度來計算系統可靠性; (2)用戶或制造商通過大量使用中相同產品的故障率來計算產品的穩定性和可靠性. 當然,用戶也可以通過要求一定時間內的試運行結果,在一定程度上保證路由器的可靠性和穩定性. (6)網絡管理測試網絡管理測試通常測試網絡管理軟件管理網絡和網絡上設備的能力. 由于路由器是IP網絡的核心設備,因此有必要測試路由器對網絡管理的支持. 如果路由器隨附網絡管理軟件,則可以使用隨附的網絡管理軟件來檢查由網絡管理軟件實現的配置管理,安全管理,性能管理,計費管理,故障管理,拓撲管理和視圖管理. 如果路由器不附帶網絡管理軟件,則應測試路由器執行SNMP協議的一致性和MIB的實現程度. 由于路由器需要實現的MIB太多,而且每個MIB都包含很多內容,因此很難完全測試MIB. 通常,您可以通過采樣重要的MIB項目來檢查路由器的MIB實施. 另. 總而言之,路由器的測試是一項復雜但非常重要的任務. 路由器的測試只能基于研究和測試方法并結合特定的測試條件,制定正確的測試計劃,選擇合適的測試儀器,并仔細測試. 達到測試目的.
當今,越來越多的業務應用運行于網絡架構之上,保障網絡的持續、高效、安全的運行,成為網絡管理者面臨的巨大挑戰。 |
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