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数据中心网络带宽性能测试方法介绍

简介:

数据中心的好与坏,在一定程度上取决于网络带宽的性能。网络作为数据中心的输入、输出部分,最为关键,绝不能在出入口设卡。随着数据中心业务不断增长,内部不断进行升级和扩容,出入口的带宽也要随之提升,否则就会出现拥塞。俗话说“要想富,先修路”,对于数据中心来讲,建设好网络这条高速公路非常重要。不过这条高速公路不是简单地增加路面宽度,多建几条并行的道路就可以的,要考虑成本的因素,周围的设施。本来行驶的车辆就不多,还要建四五条道路,就显得非常浪费,没有必要。那么如何才能建设最适合自己的数据中心网络道路呢?我们有一些测试数据中心网络带宽性能的方法,通过这些方法就能够知道目前的网络带宽性能如何,是否有必要再进行优化,在进行数据中心网络建设时,通过性能测试才能检验网络建设的效果。这些测试结果可以帮助网络管理人员了解整个数据中心网络的状态,及时发现数据中心的瓶颈所在,更重要的是可以给数据中心网络设计人员,特别是网络协议的开发人员提供指导,采用新的算法来控制路由的选择,避免拥塞的发生,实现更好的拥塞控制策略。下面就来详细说说测试网络带宽性能的常见方法。

一、PING测试

在数据中心内外部分别选择一些测试点,然后用PING命令进行测试,选择关键的数据中心节点测试,能够查看丢包率、延迟大小、是否可达等数据分析机房的网络品质。一般要求去往数据中心的任意节点都不应该出现丢包,PING 的延迟和抖动也是重要的参考数据。延迟不宜过大,出现上百毫秒的波动也证明网络性能不佳。有一点要注意的事:数据中心交换机是一种靠专用芯片硬件处理网络流量的设备,所以这些设备的CPU往往性能都比较弱,仅处理少量的网络协议报文。当对这些设备进行PING时,会发现有可能出现抖动甚至丢包的现象,遇到这样的现象不要着急,因为很多这样的设备都将PING报文的优先级设置很低,如果网络中协议报文比较多,或者设备CPU比较忙,就会出现这样的现象,虽然并不能通过这个数据真实反映网络性能,但是还是建议排查一下,也许这种波动对网络性能没有任何影响,但至少说明这个设备的运行是不够稳定的。通过PING测试得出的丢包率、延迟大小这些数据基本可以得出当前数据中心网络运行的基本状态。

二、路由测试

路由测试主要测试数据中心内外部业务互访时,要经过的网络节点数量。一般在全世界范围内,路由的条数都不会超过7条。也就是无论你目前处于世界的任何一个角落,只要最多经过7个路由器就可以访问到世界上任何地方的一台主机。路由测试最常用的就是Tracert命令,在数据中心中找出一些互访的地址,然后在测试机上进行Tracert这些地址,看经过的条数,检查路由节点是否属于优化路由。这里要注意两点:一是数据中心中很多设备是禁回应Tracert报文的,这样通过Tracert测试,就会有部分路由节点不会给回报文,这时不要认为是网络有问题了,而是看下一跳是否可以回应,如果回了,说明只是这个节点设备有特殊处理,不做回应。如果连续多个节点,以及最终的节点都不回,这时就要重点排查了,看网络是否有问题;二是路由不仅要测试可达性,还要测试路由的容量。可以用发包工具向数据中心网络中灌入一定数量的路由,看这些路由的学习是否对网络造成了冲击,如果有隐患及时消除。

三、压力测试

压力测试对数据中心网络的考验最大,通过向网络中注入多种数据流量,将网络带宽占满,以便得到数据中心网络的最大带宽数值。很多数据中心可能都是40G甚至100G互联,但是压力测试的情况下,甚至达不到20G,造成这样的原因就是部分中间网络节点存在流量瓶颈,要么是设备不能线速地处理带宽流量,要么是部分应用比较耗缓存。有时数据中心并没有专业的测试流量的仪器,通常用FTP/TFTP等下载的方式去下载大型文件,观察下载的速度,速率是否稳定,速率是否满足业务应用的需求等。压力测试是一种最接近实际业务流量的一种模拟测试,对于评价数据中心网络带宽性能是最为重要的参考依据。

四、综合测试

综合测试就是多项测试的集合,通过PING、Tracert、流量、业务切换、设备倒换等各种测试方法来评估数据中心网络带宽的性能,尤其是稳定性。综合测试会设计多种测试方法,然后对每一种测试方法进行权重打分,每项测试完毕后,给出评分结果,每项评分再分别乘以权重数值,最终得到评价的结果,评价的数值越高说明数据中心网络性能越强,反之性能越低。目前很多数据中心都采用综合测试的方法来评估网络带宽的性能。

除了以上介绍的四种测试方法,其实还有很多其它的测试方法,比如:防攻击测试、链路震荡测试、路由震荡测试等,通过这些测试方法来判别数据中心网络的性能。也不是说测试的方法越多越好,还是要精简,测试的方法要简单而有效,能够说明问题。通过这些测试方法,可以掌握数据中心网络带宽的真实性能,这对于数据中心网络建设、扩容、优化等工作都特别有意义。依据这些测试方法,也出现了许多专门的测试工具。比如:测试吞吐率的Qcheck;测试组播流的mcast;测试超限组播的MCastTest;测试带宽的Ping Plotter Freeware;测量无线网带宽的IxChariot等等,有了这些工具,测试起来更加方便快捷。随着数据中心对网络的依赖性越来越强,学习和掌握这些网络带宽性能的测试方法和工具非常必要。


作者:何妍 

来源:51CTO

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