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2.2.3 吞吐性能需求分析

2007-04-24 16:27 王达 电子工业出版社 字号:T | T
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本章的重点就是用户需求调查与分析,调查是基础,分析是目的,全面的调查是为了进行正确的分析,得出恰当的结论。而恰当的用户需求分析是进行正确网络系统设计的基础与前提,网络系统设计的绝大多数技术、产品选型和功能配置等都是依据需求分析结果。本节是 吞吐性能需求分析。

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2.2.3  吞吐性能需求分析
在新系统交付使用时,我们经常会问这样一个问题,那就是亲折系统是否达到了预期的性能(如10Mbps、100Mbps、1000Mbps)?而对于一个正在使用的网络,如果它的性能比正常情况慢了许多,如何来查找网络中的瓶颈?在企业要增加某种应用时,如何知道现有带宽是否满足要求?
对于这些问题,有一些网络管理者使用ping和类似软件的方式进行验证,但经常会发现ping报告结果很好,而性能依旧很差。因为仅靠发送ICMP包进行测试有很多局限性:(1)ping是ICMP(Internet Control Message Protocol.,因特网控制消息协议)报文,这种单一形式的数据与网络中真实的流量有很大差异;(2)ICMP工作方式虽然可以定制尺寸,但是报文的逐一发送和确认(每隔一秒发送一个ICMP报文),不能形成易于评估的高速流量;(3)ICMP会报告可达性和网络环回时间,不易计算反映链路上下行传输能力的吞吐量。
要解决上述问题,服务商或企业网管理者需要测试网络吞吐量。而且吞吐量测试常常需跨越局域网、广域网或VPN网络。负责网络安装、维护和故障诊断的网络工程师、网络管理员、提供高速光链路以太网至用户的电信部门的工程师都会在工作中使用吞吐量和加压测试来检查链路的性能。
网络中的数据是由一个个数据包组成的,交换机、路由器、防火墙等设备对每个数据包的处理要耗费资源。吞吐量理论上是指在没有帧丢失的情况下,设备能够接受的最大速率。其测试方法是:在测试中以一定速率发送一定数量的帧,并计算待测设备传输的帧,如果发送的帧与接收的帧数量相等,那么就将发送速率提高并重新测试;如果接收帧少于发送帧则降低发送速率重新测试,直至得出最终结果。吞吐量测试结果以比特/秒或字节/秒表示。
通过吞吐量测试(具体的测试方法将在第二版《网管员必读——网络组建》一书中介绍)可以解决下列问题。
测试端对端广域网或局域网间的吞吐量。
测试跨越广域网连接的IP性能,并用于对照服务等级协议(SLA),将目前使用的广域网链路的能力和承诺的信息速率(CIR)进行比较。
在安装VPN时进行基准测试和拥塞测试。
测试网络设备不同配置下的性能,从而优化和评估相关设置。
在网络故障诊断过程中,帮助判断网络的问题是局域网的问题还是广域网的问题,从而快速定位故障。
在增加网络的设备、站点、应用时检测其对广域网链路的影响。
吞吐量测试需要在链路两端进行,网络工程师通过选择两点来确定被测链路,仪表的主端在一边,远端在另一边,确定测试参数后进行测试。
通过我们的网络吞吐量测试,可以在一定程度上评估网络设备之间的实际传输速率以及交换机、路由器等设备的转发能力。当然我们应当知道网络的实际传输速率同网络设备的性能、链路的质量、终端设备的数量、网络应用系统等因素都有很大关系。 这种测试同样适用于广域网点到点之间的传输性能测试。如果你所在公司同各分公司的网络是通过DDN、Frame relay等线路连接,而你急需了解该链路的实际传输性能,那么这项测试同样可以为你提供满意的答案。
吞吐量和报文转发率是关系路由器、防火墙等设备应用的主要指标,一般采用FDT(Full Duplex Throughput,全双工传输)包来衡量,指64字节数据包的全双工吞吐量,该指标既包括吞吐量指标也涵盖了报文转发率指标。
随着Internet的日益普及,内部网用户访问Internet的需求在不断增加,一些企业也需要对外提供诸如WWW页面浏览、FTP文件传输、DNS域名解析等服务,这些因素会导致网络流量的急剧增加,而路由器、防火墙作为内、外网之间的唯一数据通道,如果吞吐量太小,就会成为网络瓶颈,给整个网络的传输效率带来负面影响。因此,考察路由器、防火墙的吞吐能力有助于我们更好地评价其性能表现。这也是测量路由器、防火墙性能的重要指标。
吞吐量的大小主要由路由器、防火墙内网卡,及程序算法的效率决定,尤其是程序算法,会使路由器、防火墙系统进行大量运算,通信性能大打折扣。因此,大多数号称100Mbps的路由器、防火墙,由于其算法依靠软件实现,通信量远远没有达到100Mbps,实际可能只有10Mbps~20Mbps。纯硬件路由器、防火墙,由于采用硬件进行运算,因此吞吐量可以达到线性90Mbps~95Mbps,可以算是真正的100Mbps的路由器和防火墙了。对于中小型企业来讲,选择吞吐量为百兆级的路由器、防火墙即可满足需要,而对于电信、金融、保险等行业公司和大企业就需要采用吞吐量千兆级的路由器、防火墙产品。
【责任编辑:雪花 TEL:(010)68476606-8008】

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