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网络测量方法与工具

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在构建或管理一个网络系统时,我们更多的是关心网络的可用性,即网络是否连通,而对于其整体的性能往往考虑不多,或者即使考虑到性能的问题,但是却发现没有合适的手段去测试网络的性能。 当开发出一个网络应用程序后,我们会发现,在实际的网络环境使用中,网络应用程序的使用效果不是很理想,问题可能出现在程序的开发上面,也有可能由于实际的网络环境中存在着瓶颈。面对这种问题,程序员一般会一筹莫展,原因就在于不掌握一些网络性能测量的工具。 在本文中,首先介绍网络性能测量的一些基本概念和方法,然后结合 netperf 工具的使用,具体的讨论如何测试不同情况下的网络性能。 网络性能测试概述 网络性能测量的五项指标 测量网络性能的五项指标是:  可用性(availability)  响应时间(response time)  网络利用率(network utilization)  网络吞吐量(network throughput)  网络带宽容量(network bandwidth capacity) 1. 可用性 测试网络性能的第一步是确定网络是否正常工作,最简单的方法是使用 ping 命令。通过向远端的机器发送 icmp echo request,并等待接收 icmp echo reply 来判断远端的机器是否连通,网络是否正常工作。 Ping 命令有非常丰富的命令选项,比如 -c 可以指定发送 echo request 的个数,-s 可以指定每次发送的 ping 包大小。 网络设备内部一般有多个缓冲池,不同的缓冲池使用不同的缓冲区大小,分别用来处理不同大小的分组(packet)。例如交换机中通常具有三种类型的包缓冲:一类针对小的分组,一类针对中等大小的分组,还有一类针对大的分组。为了测试这样的网络设备,测试工具必须要具有发送不同大小分组的能力。 Ping 命令的 -s 就可以使用在这种场合。 2. 响应时间 Ping 命令的 echo request/reply 一次往返所花费时间就是响应时间。有很多因素会影响到响应时间,如网段的负荷,网络主机的负荷,广播风暴,工作不正常的网络设备等等。 在网络工作正常时,记录下正常的响应时间。当用户抱怨网络的反应时间慢时,就可以将现在的响应时间与正常的响应时间对比,如果两者差值的波动很大,就能说明网络设备存在故障。 3. 网络利用率 网络利用率是指网络被使用的时间占总时间(即被使用的时间+空闲的时间)的比例。比如,Ethernet 虽然是共享的,但同时却只能有一个报文在传输。因此在任一时刻,Ethernet 或者是 100% 的利用率,或...

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