通信網(wǎng)banner.jpg)
張震 唐戎 王志靈
與單播及廣播技術(shù)相比，IP組播技術(shù)可高效地實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到多點(diǎn)通信，并可最大限度地節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源。組播技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)越性使其成為現(xiàn)階段人們普遍關(guān)注的熱點(diǎn)技術(shù)之一。而VPN業(yè)務(wù)歷來(lái)都是電信運(yùn)營(yíng)商的最重要的業(yè)務(wù)應(yīng)用之一，相對(duì)于傳統(tǒng)的VPN技術(shù)來(lái)說(shuō)，MPLSVPN在業(yè)務(wù)的提供上比傳統(tǒng)的VPN技術(shù)更廉價(jià)、更快速，而且MPLSVPN可以充分地利用MPLS技術(shù)的一些先進(jìn)特性，比如說(shuō)MPLS流量工程能力，MPLS的QoS保證等等，這些技術(shù)優(yōu)勢(shì)使MPLS VPN成為現(xiàn)階段電信運(yùn)營(yíng)商普遍關(guān)注的新業(yè)務(wù)之一。本文將從運(yùn)營(yíng)商的實(shí)際需求出發(fā)，重點(diǎn)圍繞運(yùn)營(yíng)商最為關(guān)心的性能、可控性、可管理性等幾個(gè)方面問(wèn)題，針對(duì)組播、MPLS VPN兩種新興業(yè)務(wù)給出實(shí)用的測(cè)試方案。
一、IP組播路由器測(cè)試方案
1.IGMP
測(cè)試目的考察路由器對(duì)IGMP的支持程度。
測(cè)試說(shuō)明組播源和接收者均設(shè)置在同一域內(nèi)。接收者可通過(guò)發(fā)送IGMPJoin消息加入某一組播組，進(jìn)而收到源發(fā)往該組播組的組播流；接收者還可通過(guò)發(fā)送IGMPLeave消息退出組播組(注：組播源和接收者均可用測(cè)試儀來(lái)仿真，如測(cè)試拓?fù)?2)中所示)。
測(cè)試拓?fù)?br />
測(cè)試步驟1.接收者發(fā)送IGMPJoin消息加入指定組播組。
2.組播源向指定組播組發(fā)送組播流，接收者可收到相應(yīng)組播流。
3.接收者發(fā)送IGMPLeave消息退出該組播組。
2.組加入/離開(kāi)時(shí)延
測(cè)試目的測(cè)試組加入/離開(kāi)時(shí)延
測(cè)試說(shuō)明組加入時(shí)延即從待測(cè)路由器收到指定組播組的Join消息到它開(kāi)始向該指定組播組轉(zhuǎn)發(fā)組播流的時(shí)延；組離開(kāi)時(shí)延即從待測(cè)路由器收到指定組播組的Leave消息到它停止向該指定組播組轉(zhuǎn)發(fā)組播流的時(shí)延。
測(cè)試拓?fù)?br />
測(cè)試步驟1.接收者發(fā)送IGMPJoin消息加入指定組播組。
2.組播源以保證無(wú)丟失的速率向指定組播組發(fā)送組播流，記錄組加入時(shí)延。
3.接收者發(fā)送IGMPLeave消息退出該組播組，記錄組離開(kāi)時(shí)延。
3.PIM-SM混合類吞吐率
測(cè)試目的測(cè)試用PIM-SM作為組播路由協(xié)議時(shí)，對(duì)應(yīng)不同組播、單播比率的待測(cè)路由器吞吐率。
測(cè)試說(shuō)明在本測(cè)試中，待測(cè)試設(shè)備包含一個(gè)RP路由器和一個(gè)相鄰的支持PIM-SM的路由器。測(cè)試儀源測(cè)試端口需仿真第一跳路由器，目的測(cè)試端口需仿真最后一跳路由器。
測(cè)試拓?fù)?br />
測(cè)試步驟1.將測(cè)試儀源測(cè)試端口仿真的第一跳路由器及目的測(cè)試端口仿真的最后一跳路由器配置成以待測(cè)RP路由器為RP。
2.從仿真的最后一跳路由器，通過(guò)向RP路由器發(fā)送對(duì)應(yīng)指定組播組的Join(*,G)消息加入RP樹(shù)。
3.將給定負(fù)載定為100%，從仿真的第一跳路由器，向指定組播組發(fā)送組播流；同時(shí)，發(fā)送單播流(第一次測(cè)可發(fā)10%組播、90%的單播)。
4.若無(wú)分組丟失，則該組播、單播比率對(duì)應(yīng)的吞吐率即為100%；若有分組丟失則逐漸降低給定負(fù)載，直至無(wú)分組丟失，此時(shí)的給定負(fù)載即為該組播、單播比率對(duì)應(yīng)的吞吐率。
5.改變組播、單播比率(如第二次可發(fā)20%組播、80單播)，重復(fù)上述過(guò)程，即可測(cè)得不同組播、單播比率對(duì)應(yīng)的吞吐率。
4.PIM-SM組吞吐率
測(cè)試目的測(cè)試用PIM-SM作為組播路由協(xié)議時(shí)，對(duì)應(yīng)不同組播組數(shù)的待測(cè)路由器吞吐率。
測(cè)試說(shuō)明在本測(cè)試中，待測(cè)試設(shè)備包含一個(gè)RP路由器和一個(gè)相鄰的支持PIM-SM的路由器。測(cè)試儀源測(cè)試端口需仿真第一跳路由器，目的測(cè)試端口需仿真最后一跳路由器。
測(cè)試拓?fù)?br />
測(cè)試步驟1.將測(cè)試儀源測(cè)試端口仿真的第一跳路由器及目的測(cè)試端口仿真的最后一跳路由器配置成以待測(cè)RP路由器為RP。
2.從仿真的最后一跳路由器，通過(guò)向RP路由器發(fā)送對(duì)應(yīng)某一初始數(shù)量的指定組播組的Join(*,G)消息加入RP樹(shù)。
3.將給定負(fù)載定為100%，從仿真的第一跳路由器，向指定組播組發(fā)送組播流。
4.若無(wú)分組丟失，則該組播組數(shù)對(duì)應(yīng)的吞吐率即為100%；若有分組丟失則逐漸降低給定負(fù)載，直至無(wú)分組丟失，此時(shí)的給定負(fù)載即為該組播組數(shù)對(duì)應(yīng)的吞吐率。
5.改變組播組數(shù)，重復(fù)上述過(guò)程，即可測(cè)得不同組播組數(shù)對(duì)應(yīng)的吞吐率。
5.PIM-SM組播時(shí)延
測(cè)試目的測(cè)試用PIM-SM作為組播路由協(xié)議時(shí)，組播流的最小、最大及平均時(shí)延。
測(cè)試說(shuō)明在本測(cè)試中，待測(cè)試設(shè)備包含一個(gè)RP路由器和一個(gè)相鄰的支持PIM-SM的路由器。測(cè)試儀源測(cè)試端口需仿真第一跳路由器，目的測(cè)試端口需仿真最后一跳路由器。
測(cè)試拓?fù)渫稀?br />
測(cè)試步驟1.將測(cè)試儀源測(cè)試端口仿真的第一跳路由器及目的測(cè)試端口仿真的最后一跳路由器配置成以待測(cè)RP路由器為RP。
2.從仿真的最后一跳路由器，通過(guò)向RP路由器發(fā)送對(duì)應(yīng)指定組播組的Join(*,G)消息加入RP樹(shù)。
3.從源測(cè)試端口以保證無(wú)丟失的速率經(jīng)待測(cè)RP路由器向每個(gè)組播組發(fā)送組播流。
4.測(cè)試對(duì)應(yīng)每個(gè)組播組的最小、最大及平均時(shí)延。
6.PIM-SM組加入/離開(kāi)時(shí)延
測(cè)試目的測(cè)試用PIM-SM作為組播路由協(xié)議時(shí)，組加入/離開(kāi)時(shí)延。
測(cè)試說(shuō)明在本測(cè)試中，待測(cè)試設(shè)備包含一個(gè)RP路由器和一個(gè)相鄰的支持PIM-SM的路由器。測(cè)試儀源測(cè)試端口需仿真第一跳路由器，目的測(cè)試端口需仿真最后一跳路由器。組加入時(shí)延指從待測(cè)路由器接收到Join(*.G)消息開(kāi)始，到它開(kāi)始轉(zhuǎn)發(fā)相應(yīng)組播流的時(shí)延；組離開(kāi)時(shí)延指從待測(cè)路由器接收到Prune(*.G)消息開(kāi)始，到它停止轉(zhuǎn)發(fā)相應(yīng)組播流的時(shí)延。
測(cè)試拓?fù)?br />
測(cè)試步驟1.將測(cè)試儀源測(cè)試端口仿真的第一跳路由器及目的測(cè)試端口仿真的最后一跳路由器配置成以待測(cè)RP路由器為RP。
2.從源測(cè)試端口通過(guò)被測(cè)制備以保證無(wú)丟失的速率向相應(yīng)的組播地址發(fā)送組播流。
3.從仿真的最后一跳路由器，通過(guò)向RP路由器發(fā)送對(duì)應(yīng)指定組播組的Join(*,G)消息加入RP樹(shù)。
4.從源測(cè)試端口以保證無(wú)丟失的速率經(jīng)待測(cè)RP路由器向每個(gè)組播組發(fā)送組播流。
5.記錄組加入時(shí)延。
6.待業(yè)務(wù)流達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，從仿真的最后一跳路由器，通過(guò)向RP路由器發(fā)送對(duì)應(yīng)指定組播組的Prune(*,G)消息退出該RP樹(shù)。
7.記錄組離開(kāi)時(shí)延。
7.PIM-SM組播組容量
測(cè)試目的測(cè)試用PIM-SM作為組播路由協(xié)議時(shí)，在各種給定負(fù)載條件下，組播路由器無(wú)丟失轉(zhuǎn)發(fā)組播流時(shí)可支持的最大組播組數(shù)。
測(cè)試說(shuō)明在本測(cè)試中，待測(cè)試設(shè)備包含一個(gè)RP路由器和一個(gè)相鄰的支持PIM-SM的路由器。測(cè)試儀源測(cè)試端口需仿真第一跳路由器，目的測(cè)試端口需仿真最后一跳路由器。最后一跳路由器向某一初始數(shù)量的組播組發(fā)Join(*,G)消息加入組播組，第一跳路由器以某給定負(fù)載向相應(yīng)的組播組發(fā)送組播流，驗(yàn)證無(wú)分組丟失，然后逐漸增加組播組數(shù)，直至發(fā)生分組丟失，記錄對(duì)應(yīng)的組播組數(shù)，即為在該給定負(fù)載條件下組播路由器可支持的最大組播組數(shù)。
測(cè)試拓?fù)?br />
測(cè)試步驟1.將測(cè)試儀源測(cè)試端口仿真的第一跳路由器及目的測(cè)試端口仿真的最后一跳路由器配置成以待測(cè)RP路由器為RP。
2.從仿真的最后一跳路由器，通過(guò)向RP路由器發(fā)送對(duì)應(yīng)某一初始數(shù)量的指定組播組的Join(*,G)消息加入RP樹(shù)。
3.將給定負(fù)載定為10%，從仿真的第一跳路由器，向指定組播組發(fā)送組播流。
4.逐漸增加組播組數(shù)，直至發(fā)生分組丟失，記錄此時(shí)的組播組數(shù)。
5.增加給定負(fù)載(如第二次測(cè)可將給定負(fù)載定為20%)，重復(fù)上述過(guò)程，即可測(cè)得在不同給定負(fù)載條件下，組播路由器可支持的最大組播組數(shù)。
8.對(duì)特定組的開(kāi)放和限制
測(cè)試目的測(cè)試用PIM-SM作為組播路由協(xié)議時(shí)，組播路由器對(duì)特定組的開(kāi)放和限制能力。
測(cè)試說(shuō)明在本測(cè)試中，待測(cè)試設(shè)備包含一個(gè)RP路由器和一個(gè)相鄰的支持PIM-SM的路由器。測(cè)試儀源測(cè)試端口需仿真第一跳路由器，目的測(cè)試端口需仿真最后一跳路由器。組播路由器應(yīng)具有對(duì)特定組的開(kāi)放和限制能力。
測(cè)試拓?fù)渫稀?br />
測(cè)試步驟1.將測(cè)試儀源測(cè)試端口仿真的第一跳路由器及目的測(cè)試端口仿真的最后一跳路由器配置成以待測(cè)RP路由器為RP。
2.從仿真的第一跳路由器，向兩個(gè)組播組發(fā)送組播流。
3.從仿真的最后一跳路由器，通過(guò)向RP路由器發(fā)送對(duì)應(yīng)兩個(gè)組播組的Join(*,G)消息加入RP樹(shù)。
4.驗(yàn)證從目的端口可收到兩個(gè)組播組的相應(yīng)組播流。
5.在RP路由器上做相應(yīng)配置，禁止其中一個(gè)組，驗(yàn)證從目的端口無(wú)法收到被禁止的組播組對(duì)應(yīng)的組播流，而未被禁止的組播流則不受影響。
二、MPLSVPN測(cè)試方案
1.P、PE及CE路由器路由信息
測(cè)試目的驗(yàn)證P、PE及CE路由器路由信息正確性。
測(cè)試說(shuō)明按照RFC2547的描述，MPLSVPN網(wǎng)絡(luò)中的P路由器應(yīng)該只有核心網(wǎng)的路由信息，而沒(méi)有VPN的相關(guān)路由信息，PE、CE路由器中只有與其直接相連VPN的相應(yīng)路由信息，網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有任何路由器維護(hù)全部的路由信息，從而保證網(wǎng)絡(luò)具有良好的可擴(kuò)展性。同時(shí)，應(yīng)保證同一VPN成員之間可正常通信，不同VPN成員之間彼此隔離，從而保證VPN網(wǎng)絡(luò)的安全性。另外，CE-PE之間的路由協(xié)議可任選（如靜態(tài)、RIP、OSPF及BGP等）
測(cè)試拓?fù)?br />
測(cè)試步驟1.CE、PE起靜態(tài)路由，進(jìn)行MPLSVPN相關(guān)配置。
2.通過(guò)showP路由器上的路由信息，驗(yàn)證P路由器是否只有核心網(wǎng)的路由信息，通過(guò)showPE、CE路由器上的路由信息，驗(yàn)證PE、CE路由器中只有與其直接相連VPN的相應(yīng)路由信息,且不同VPN的路由信息彼此隔離。
3.驗(yàn)證從紅CE1可ping通紅CE2，但ping不通黃CE1及黃CE2，驗(yàn)證從紅CE2也只能ping通紅CE1，而ping不通黃CE1及黃CE2；驗(yàn)證從黃CE1可ping通黃CE2，但ping不通紅CE1及紅CE2，驗(yàn)證從黃CE2也只能ping通黃CE1，而ping 不通紅CE1及紅CE2。
4.CE、PE起其它路由協(xié)議(如RIP、IS－IS、OSPF及BGP等)，重復(fù)上述過(guò)程。
2.地址可重疊性
測(cè)試目的驗(yàn)證連至同一PE路由器的不同VPN可使用相同IP地址
測(cè)試說(shuō)明按照RFC2547中的描述，MPLSVPN網(wǎng)絡(luò)中使用的地址是一個(gè)12字節(jié)的VPN-IPv4地址，其中包含：8字節(jié)的路由區(qū)分符(RD)及4字節(jié)的普通IP地址。這樣，同一IP地址即可同時(shí)用于不同VPN中，并能正確路由。該特性可使VPN用戶不受限制地使用內(nèi)部私有IP地址。
測(cè)試拓?fù)?br />
測(cè)試步驟1.連至同一PE路由器的兩個(gè)CE配置相同的IP地址。
2.驗(yàn)證從紅CE1ping10.2.2.2只能 ping 到紅CE2, 從黃CE1 ping 10.2.2.2只能 ping 到黃CE2。
3.控制對(duì)VPN成員訪問(wèn)
測(cè)試目的測(cè)試路由器對(duì)VPN成員訪問(wèn)的控制能力。
測(cè)試說(shuō)明相關(guān)路由器做相應(yīng)配置應(yīng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)VPN成員的訪問(wèn)控制。
測(cè)試拓?fù)渫稀?br />
測(cè)試步驟1.進(jìn)行MPLSVPN相關(guān)配置。
2.驗(yàn)證從紅CE1能ping到紅CE2。
3.從紅CE1做相應(yīng)配置，禁止對(duì)紅CE2的訪問(wèn)，驗(yàn)證從紅CE1不再能ping到紅CE2。
4.分別從PE1、PE2及紅CE2做相應(yīng)配置，禁止對(duì)紅CE2的訪問(wèn)，重復(fù)上述驗(yàn)證過(guò)程。
4.跨域方案
測(cè)試目的測(cè)試路由器對(duì)跨域方案的支持能力。
測(cè)試說(shuō)明按照RFC2547中的描述，MPLSVPN跨域方案主要有三種：VRF-to-VRF、EBGP及多跳EBGP，路由器應(yīng)能支持其中的一種或多種。
測(cè)試拓?fù)?br />
測(cè)試步驟1.對(duì)路由器進(jìn)行相應(yīng)的配置。
2.通過(guò)showASBR路由器的相應(yīng)路由信息，驗(yàn)證跨自治域的路由信息被正確傳遞。
3.驗(yàn)證跨自治域的同一VPN成員間正常通信，不同VPN成員間彼此隔離。
5.PE路由器的最大路由能力
測(cè)試目的測(cè)試PE路由器的最大路由能力。
測(cè)試說(shuō)明MPLSVPN網(wǎng)絡(luò)中，功能復(fù)雜性大都體現(xiàn)在PE路由器上，因此，了解PE路由器的路由能力對(duì)于運(yùn)營(yíng)設(shè)備選型及業(yè)務(wù)開(kāi)展至關(guān)重要。
測(cè)試拓?fù)?br />
測(cè)試步驟1.在被測(cè)PE路由器上配置1個(gè)vpn。
2.通過(guò)測(cè)試儀向vpn中發(fā)送路由，并發(fā)送一定的背景流量，查看路由轉(zhuǎn)發(fā)表是否正常，背景流轉(zhuǎn)發(fā)是否正常。
3.逐漸增加路由條目數(shù)，直至背景流出現(xiàn)分組丟失，記錄此時(shí)的路由條目數(shù)，即為被測(cè)路由器可支持的最大路由數(shù)。
三、結(jié)論
本文主要從運(yùn)營(yíng)商的實(shí)際需求出發(fā)，給出了IP組播、MPLS VPN的實(shí)用測(cè)試方案。測(cè)試方案的目的在于，通過(guò)測(cè)試可使運(yùn)營(yíng)商對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能、可控性、可管理性等幾個(gè)方面有較為深刻的了解，進(jìn)而可為運(yùn)營(yíng)商的設(shè)備選型乃至最終組網(wǎng)應(yīng)用提供有益的參考。
----《通信世界》
