[发明专利]数据通信性能测试仪及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据通信技术领域，尤其涉及一种数据通信性能测试仪（数据通信性能测试仪在本发明描述中也简称测试仪）。

背景技术

RFC2544协议是RFC组织提出的用于评测含数据通信功能的设备或网络设备的国际标准。主要是对RFC1242中定义的性能评测参数的具体测试方法、结果的提交形式作了较详细的规定。RFC2544也被实际应用于评测整个含数据通信功能的网络或系统。RFC2544中规定了许多测试不同网络设备的参数，其中4个最为重要的参数为吞吐率(Throughput)、丢包率(Lost Rate)、时延(Latency)和背对背(Back-to-Back)。RFC2544提出的测试方法实现这一系列测试是使用一个同时带发送端口和接收端口的测试仪。将测试仪的发送端口与测试设备的接收端口连接，将测试设备的发送端口连接回测试仪的接收端口。因为测试仪同时发送并接收数据流，在数据流已经被测试仪发送但没有被测试设备转发时，测试仪能够很容易地判断出是否所有的已发送数据包都已被接收并验证正确的数据包被接收。同样的功能也能通过分离的发送、接收设备获得。

RFC2544协议十多年前就已经公布，对所提出的参数的测试采用性质简单的测试数据流，可以用现有的测试仪来完成测试，随着数据通信设备（包括网络设备）、数据通信传输系统、数据通信网络（包括计算机网络、互联网）的技术发展，采用性质简单的测试数据流不能完全满足对性能的考核要求。例如，对于无源光网络（Passive Optical Network） 的性能考核，比较好的考核方法是采用这样的测试手段：在设置数据流(traffic)的性质是长相关（Long Range Dependence）和短相关（Short Range Dependence）的不同状态下，测试仪发送并接收数据流，测试吞吐率、丢包率、时延和抖动等参数。这样的测试手段能够更好的反映具有数据通信功能的设备、传输系统以及网络的服务质量，现有的测试仪内部的产生测试数据流的功能单元一般用硬件（包括用现场可编程门阵列FPGA）来实现，软件只是作为配置、辅助控制和人机界面，测试仪缺乏灵活性，是难以胜任这样的测试手段，或者成本很高；用软件代替硬件直接产生测试数据流的方法，虽然具有灵活性但数据流的速率受到限制。

申请号为200910103591.4的发明专利公开了一种便携式千兆以太网网络性能测试仪及制作方法，属于一种已述的现有测试仪及制作方法，存在着所述的灵活性和速率之间的矛盾。申请号为200510123357.X的发明专利公开了一种网络性能测试方法、系统及网络设备，利用该发明提供的性能测试方法以及通过网络链路相连的测试起点网络设备和测试终点网络设备以及测试管理设备，来实现基于宽带实际网络业务应用的测试，但利用该发明提供的网络性能测试方法、系统及网络设备不能够克服网络性能测试设备的所述的灵活性和速率之间的矛盾。申请号为200910103589.7的发明专利公开了一种以太网网络性能的测试方法及装置，利用该发明提供的测试方法及装置也不能够克服所述的网络性能测试设备的灵活性和速率之间的矛盾。

发明内容

为了克服所述的灵活性和速率之间的矛盾，使得测试仪能够产生性质复杂的高速的测试数据流，因而能够胜任先进的对被测实体性能的测试手段，本发明所述的被测实体指的是要测试的具有数据通信功能的设备、传输系统或者网络，本发明提供一种测试仪的实现方法：

一种数据通信性能测试仪实现方法，所述方法包括如下步骤：

A.  产生测试用的简化数据流；

B. 接收有用信息；

C. 计算出所要求的测试参数。

所述的简化数据流的速率应不大于测试用的输入到被测实体的数据流的速率的二分之一；具体地，所述的简化数据流包含供测试用的完整数据流的全部信息，即仅仅根据简化数据流所提供的信息就能够确定供测试用的完整数据流；具体地，所述的简化数据流包含一连串数据指令和操作指令，数据指令指示出的信息包括每个数据包发送时间标记（时间戳）和数据包长度，操作指令指示出的信息包括对关联单元、部件或设备的操作和控制信息。

所述的有用信息包括从被测实体返回过来的根据测试要求所选择接收到数据流经处理所获得的信息；有些场合(如测试数据流的转发和存储)，所述的有用信息还包括所选择接收到的数据流的全部信息，即根据所述的有用信息可以复原所选择接收到的数据流，所述的有用信息的速率不大于选择接收到的数据流的速率的二分之一。

作为一种扩展方案，一种数据通信性能测试仪实现方法包括如下步骤：