發(fā)送數(shù)據(jù)包和吞吐量測試方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及計算機技術領域，特別是涉及一種發(fā)送數(shù)據(jù)包和吞吐量測試方法及裝 置。
【背景技術】
[0002] 網(wǎng)絡性能測試是指測試網(wǎng)絡系統(tǒng)和網(wǎng)絡設備的性能，并對網(wǎng)絡系統(tǒng)和網(wǎng)絡設備的 性能進行評價。網(wǎng)絡性能測試主要采用RFC2544標準，包括吞吐量測試、延遲測試以及丟失 率測試等。網(wǎng)絡測試系統(tǒng)主要包括待測設備（DUT，Device Under Test)和測試設備。
[0003] 網(wǎng)絡性能測試中的吞吐量測試是網(wǎng)絡測試系統(tǒng)中待測設備的一個重要性能指標。 所述RFC2544標準規(guī)定，測試設備向待測設備發(fā)送指定個數(shù)的數(shù)據(jù)包，所述待測設備將所 接收的數(shù)據(jù)包轉發(fā)至所述測試設備，所述測試設備統(tǒng)計接收到數(shù)據(jù)包的個數(shù)，所述測試設 備接收到數(shù)據(jù)包的個數(shù)與所述待測設備轉發(fā)數(shù)據(jù)包的個數(shù)相等。若所述測試設備接收到數(shù) 據(jù)包的個數(shù)小于所述測試設備發(fā)送的數(shù)據(jù)包的個數(shù)，則所述測試設備發(fā)送的數(shù)據(jù)包的個數(shù) 超過所述待測設備能夠轉發(fā)的數(shù)據(jù)包的個數(shù)，則減小所述測試設備發(fā)送數(shù)據(jù)包的個數(shù)重復 測試過程，直至所述測試設備接收到數(shù)據(jù)包的個數(shù)與所述測試設備發(fā)送的數(shù)據(jù)包的個數(shù)相 等，此時，所述待測設備能夠將所接收到的數(shù)據(jù)包全部轉發(fā)。所述待測設備所能轉發(fā)的最大 的數(shù)據(jù)流量即為所述待測設備的吞吐量。一般情況下，所述待測設備的吞吐量用每秒鐘所 能轉發(fā)的最大數(shù)據(jù)包的個數(shù)或者最大數(shù)據(jù)流量的字節(jié)數(shù)來衡量。
[0004] 目前，在測試吞吐量為萬兆的待測設備時，主要采用現(xiàn)場可編程門陣列（Field - Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA)作為實現(xiàn)均勾發(fā)送數(shù)據(jù)包，但是，以FPGA硬件作為實現(xiàn) 均勻發(fā)送數(shù)據(jù)包的設備導致成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明解決的技術問題在于提供一種發(fā)送數(shù)據(jù)包和吞吐量測試方法及裝置，從而 提供了一種基于軟件實現(xiàn)的每秒均勻發(fā)送數(shù)據(jù)包的方法，解決了采用硬件實現(xiàn)均勻發(fā)送數(shù) 據(jù)包所導致的成本高的問題。
[0006] 為此，本發(fā)明解決技術問題的技術方案是：
[0007] -種發(fā)送數(shù)據(jù)包的方法，所述方法包括：
[0008] 獲取預先配置的網(wǎng)卡中發(fā)送隊列的個數(shù)，突發(fā)包個數(shù)，預設的初始線速，CPU的時 鐘主頻，所述突發(fā)包個數(shù)為所述網(wǎng)卡中每個發(fā)送隊列除最后一次外每次發(fā)送數(shù)據(jù)包的個 數(shù)，所述初始線速為所述網(wǎng)卡每秒內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)包的總數(shù)；
[0009] 根據(jù)所述網(wǎng)卡中發(fā)送隊列的個數(shù)，突發(fā)包個數(shù)以及所述初始線速計算每秒內(nèi)所述 網(wǎng)卡的每個發(fā)送隊列發(fā)送數(shù)據(jù)包的次數(shù)以及該發(fā)送隊列最后一次發(fā)送數(shù)據(jù)包的個數(shù)；
[0010] 根據(jù)所述CPU的時鐘主頻，所述網(wǎng)卡中發(fā)送隊列的個數(shù)，所述突發(fā)包個數(shù)以及所 述初始線速確定所述網(wǎng)卡每秒內(nèi)每次發(fā)送數(shù)據(jù)包的時刻；
[0011] 根據(jù)每秒內(nèi)所述網(wǎng)卡的每個發(fā)送隊列發(fā)送數(shù)據(jù)包的次數(shù)確定該秒內(nèi)所述網(wǎng)卡的 每個發(fā)送隊列不是最后一次發(fā)送數(shù)據(jù)包時，在每秒內(nèi)所述網(wǎng)卡每次發(fā)送數(shù)據(jù)包的時刻，調(diào) 用所述網(wǎng)卡的每個發(fā)送隊列以所述突發(fā)包個數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)包；
[0012] 根據(jù)每秒內(nèi)所述網(wǎng)卡的每個發(fā)送隊列發(fā)送數(shù)據(jù)包的次數(shù)確定該秒內(nèi)所述網(wǎng)卡的 每個發(fā)送隊列是最后一次發(fā)送數(shù)據(jù)包時，在每秒內(nèi)所述網(wǎng)卡最后一次發(fā)送數(shù)據(jù)包的時刻， 調(diào)用所述網(wǎng)卡的每個發(fā)送隊列以該發(fā)送隊列的最后一次發(fā)送數(shù)據(jù)包的個數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)包。
[0013] 可選的，所述根據(jù)所述CPU的時鐘主頻確定所述網(wǎng)卡每秒內(nèi)每次發(fā)送數(shù)據(jù)包的時 刻包括：
[0014] 根據(jù)所述CPU的時鐘主頻，所述網(wǎng)卡中發(fā)送隊列的個數(shù)，所述突發(fā)包個數(shù)以及所 述初始線速計算每秒內(nèi)所述網(wǎng)卡每次發(fā)送數(shù)據(jù)包所需的理論計時時間；
[0015] 提取所述理論計時時間的整數(shù)部分作為每秒內(nèi)所述網(wǎng)卡每次發(fā)送數(shù)據(jù)包的實際 計時時間；
[0016] 計算預設的初始時刻與n-1個實際計時時間的和作為每秒內(nèi)所述網(wǎng)卡第η次發(fā)送 數(shù)據(jù)包的時刻；
[0017] 其中，0〈η<每秒內(nèi)所述網(wǎng)卡發(fā)送數(shù)據(jù)包的最大次數(shù)，且η為整數(shù)。
[0018] 可選的，所述方法還包括：
[0019] 計算所述理論計時時間與所述實際計時時間的差作為時間誤差；
[0020] 計算每秒內(nèi)所述網(wǎng)卡第m-ι次發(fā)送數(shù)據(jù)包后的累計誤差，所述累計誤差為m-ι個 時間誤差的和；
[0021] 當累計誤差小于單位時間時，計算預設的初始時刻與m-1個所述實際計時時間的 和作為每秒內(nèi)所述網(wǎng)卡第m次發(fā)送數(shù)據(jù)包的時刻，所述單位時間為1個所述CPU的時鐘周 期；
[0022] 當所述累計誤差不小于所述單位時間時，計算預設的初始時刻與所述m-Ι個實際 計時時間的和再加1個單位時間作為每秒內(nèi)所述網(wǎng)卡第m次發(fā)送數(shù)據(jù)包的時刻；
[0023] 其中，0〈m彡每秒內(nèi)所述網(wǎng)卡發(fā)送數(shù)據(jù)包的最大次數(shù)，且m為整數(shù)。
[0024] 可選的，所述根據(jù)所述CPU的時鐘主頻，所述網(wǎng)卡中發(fā)送隊列的個數(shù)，所述突發(fā)包 個數(shù)以及所述初始線速計算每秒內(nèi)所述網(wǎng)卡每次發(fā)送數(shù)據(jù)包所需的理論計時時間包括：
[0025] 計算所述CPU的時鐘主頻與所述初始線速的商獲得每秒內(nèi)發(fā)送每個數(shù)據(jù)包所需 的第一時間；
[0026] 計算所述第一時間與所述突發(fā)包個數(shù)的積獲得每秒內(nèi)每個發(fā)送隊列每次發(fā)送數(shù) 據(jù)包所需的第二時間；
[0027] 計算所述第二時間與所述網(wǎng)卡中發(fā)送隊列的個數(shù)的積獲得每秒內(nèi)所述網(wǎng)卡每次 發(fā)送數(shù)據(jù)包所需的理論計時時間。
[0028] 可選的，所述根據(jù)所述網(wǎng)卡中發(fā)送隊列的個數(shù)，突發(fā)包個數(shù)以及所述初始線速計 算每秒內(nèi)所述網(wǎng)卡的每個發(fā)送隊列發(fā)送數(shù)據(jù)包的次數(shù)以及該發(fā)送隊列最后一次發(fā)送數(shù)據(jù) 包的個數(shù)包括：
[0029] 計算所述初始線速與所述網(wǎng)卡中發(fā)送隊列的個數(shù)的商獲得所述網(wǎng)卡中每個發(fā)送 隊列發(fā)送數(shù)據(jù)包的速率；
[0030] 計算所述每個發(fā)送隊列發(fā)送數(shù)據(jù)包的速率與所述突發(fā)包個數(shù)的商再加1獲得每 秒內(nèi)所述網(wǎng)卡中每個發(fā)送隊列發(fā)送數(shù)據(jù)包的次數(shù)；
[0031] 計算所述網(wǎng)卡中每個發(fā)送隊列發(fā)送數(shù)據(jù)包的速率與所述突發(fā)包個數(shù)的余數(shù)作為 每秒內(nèi)所述網(wǎng)卡中每個發(fā)送隊列最后一次發(fā)送數(shù)據(jù)包的第一個數(shù)；
[0032] 計算所述初始線速與所述網(wǎng)卡中發(fā)送隊列的個數(shù)的余數(shù)作為第二個數(shù)；
[0033] 給所述網(wǎng)卡中排列在前k位的每個發(fā)送隊列分別各分配一個數(shù)據(jù)包，所述k的值 與所述第二個數(shù)的值相等，則所述網(wǎng)卡中排列在前k位的發(fā)送隊列最后一次發(fā)送數(shù)據(jù)包的 個數(shù)為第一個數(shù)加1，所述網(wǎng)卡中排列在k位以后的發(fā)送隊列最后一次發(fā)送數(shù)據(jù)包的個數(shù) 為第一個數(shù)；
[0034] 其中，k為大于0且小于所述網(wǎng)卡中發(fā)送隊列的個數(shù)的整數(shù)。
[0035] -種吞吐量測試的方法，所述方法包括：
[0036] 測試設備按照權利要求1-5任意一項所述的方法向待測設備發(fā)送數(shù)據(jù)包；
[0037] 所述測試設備接收所述待測設備轉發(fā)的數(shù)據(jù)包；
[0038] 所述測試設備統(tǒng)計向所述待測設備發(fā)送數(shù)據(jù)包的發(fā)送速率，以及接收所述待測設 備轉發(fā)的數(shù)據(jù)包的接收速率；
[0039] 所述測試設備根據(jù)所述發(fā)送速率和接收速率采用二分差分法測得所述待測設備 的吞吐量。
[0040] 一種發(fā)送數(shù)據(jù)包的裝置，所述裝置包括：
[0041] 獲取模塊，用于獲取預先配置的網(wǎng)卡中發(fā)送隊列的個數(shù)，突發(fā)包個數(shù)，預設的初始 線速，CPU的時鐘主頻，所述突發(fā)包個數(shù)為所述網(wǎng)卡中每個發(fā)送隊列除最后一次外每次發(fā)送 數(shù)據(jù)包的個數(shù)，所述初始線速為所述網(wǎng)卡每秒內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)包的總數(shù)；
[0042] 計算模塊，用于根據(jù)所述網(wǎng)卡中發(fā)送隊列的個數(shù)，突發(fā)包個數(shù)以及所述初始線速 計算每秒內(nèi)所述網(wǎng)卡的每個發(fā)送隊列發(fā)送數(shù)據(jù)包的次數(shù)以及該發(fā)送隊列最后一次發(fā)送數(shù) 據(jù)包的個數(shù)；
[0043] 確定模塊，用于根據(jù)所述CPU的時鐘主頻，所述網(wǎng)卡中發(fā)送隊列的個數(shù)，所述突發(fā) 包個數(shù)以及所述初始線速確定所述網(wǎng)卡每秒內(nèi)每次發(fā)送數(shù)據(jù)包的時刻；
[0044] 第一調(diào)用模塊，用于根據(jù)每秒內(nèi)所述網(wǎng)卡的每個發(fā)送隊列發(fā)送數(shù)據(jù)包的次數(shù)確定 該秒內(nèi)所述網(wǎng)卡的每個發(fā)送隊列不是最后一次發(fā)送數(shù)據(jù)包時，在每秒內(nèi)所述網(wǎng)卡每次發(fā)送 數(shù)據(jù)包的時刻，調(diào)用所述網(wǎng)卡的每個發(fā)送隊列以所述突發(fā)包個數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)包；
[0045] 第二調(diào)用模塊，用于根據(jù)每秒內(nèi)所述網(wǎng)卡的每個發(fā)送隊列發(fā)送數(shù)據(jù)包的次數(shù)確定 該秒內(nèi)所述網(wǎng)卡的每個發(fā)送隊列是最后一次發(fā)送數(shù)據(jù)包時，在每秒內(nèi)所述網(wǎng)卡最后一次發(fā) 送數(shù)據(jù)包的時刻，調(diào)用所述網(wǎng)卡的每個發(fā)送隊列以該發(fā)送隊列的最后一次發(fā)送數(shù)據(jù)包的個 數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)包。
[0046] 可選的，所述確定模塊包括：
[0047] 第一計算單元，用于根據(jù)所述CPU的時鐘主頻，所述網(wǎng)卡中發(fā)送隊列的個數(shù)，所 述突發(fā)包個數(shù)以及所述初始線速計算每秒內(nèi)所述網(wǎng)卡每次發(fā)送數(shù)據(jù)包所需的理論計時時 間；
[0048] 提取單元，用于提取所述理論計時時間的整數(shù)部分作為每秒內(nèi)所述網(wǎng)卡每次發(fā)送 數(shù)據(jù)包的實際計時時間；
[0049] 第二計算單元，用于計算預設的初始時刻與n-1個實際計時時間的和作為每秒內(nèi) 所述網(wǎng)卡第η次發(fā)送數(shù)據(jù)包的時刻；
[0050] 其中，0〈n <每秒內(nèi)所述網(wǎng)卡發(fā)送數(shù)據(jù)包的最大次數(shù)，且η為整數(shù)。
[0051] 可選的，所述確定模塊還包括：
[0052] 第三計算單元，用于計算所述理論計時時間與所述實際計時時間的差作為時間誤 差；
[0053] 第四計算單元，用于計算每秒內(nèi)所述網(wǎng)卡第m-1次發(fā)送數(shù)據(jù)包后的累計誤差，所 述累計誤差為m-1個時間誤差的和；
[0054] 第五計算單元，用于當累計誤差小于單位時