[发明专利]基于收发平衡的TCP网络流量回放测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算机网络设备测试方法，特别涉及一种通过双向回放TCP协议流量对计算机网络设备，如Firewall(防火墙)、IPS(入侵阻断系统)、路由器等进行测试的方法。

背景技术

在计算机网络/安全产品的研发、安全解决方案的实施(网络建设和扩容时安全设备选型)中，对网络/安全设备的性能(功能)进行客观、全面、系统的测试是至关重要的一个环节。

目前计算机网络设备或安全产品的测试手段主要可分为两种：(1)人工仿真测试；(2)真实环境接入试运行。人工仿真测试是指用SmartBits、协议分析仪、仿真器或自行建造的流量仿真发生器产生测试需要的仿真流量对网络设备进行测试。人工仿真测试需要的专用设备价格昂贵，且无法测试设备在真实环境中的性能。真实环境接入试运行是指接入真实的网络环境试运行来考察设备实际的性能指标，通过该测试可弥补人工仿真测试的不足。但实际运营网络一般都不愿意参与产品测试，而且真实网络中测试环境不可控，这使得测试场景难以再现，发现问题之后的定位也非常困难。

为了达到真实实用环境的测试效果，同时保留人工仿真测试方法的优点，研究人员提出了基于流量回放的测试方法。此类方法事先从真实网络中采集流量数据，通过专用的回放系统将采集到的流量回放到测试网络中对设备进行测试。由于采用了真实的网络流量作为测试数据，测试结果能较好反映设备在真实网络环境下的行为；同时测试过程可控、测试场景可再现，方便对发现问题的定位和分析。

基于流量回放的测试方法分为直接回放测试和互动式回放测试两种，直接回放测试只能测试入侵检测系统等旁路型网络设备；互动式回放测试不仅可对旁路型网络设备进行测试，也可以测试防火墙、IPS及路由器等串接式网络设备。直接回放测试已较成熟，互动式回放测试是一种新技术。目前互动式回放测试主要处理TCP协议流量，回放过程按照TCP协议规范进行：回放系统为回放流量源中的每个TCP会话建立并维护一组TCP协议状态，网络数据包发送前先检查数据包中的TCP协议字段是否符合所属TCP会话当前的TCP协议状态，不符合的数据包不予发送；伴随着网络数据包的发送和接收，回放系统按照TCP协议规范对相关TCP会话的TCP协议状态进行及时更新。通过互动式流量回放，测试环境可模拟出待测设备与测试流量间的真实互动过程。

在现有的互动式回放方法中，网络数据包发送前的协议状态检查和TCP会话协议状态的实时维护都比较费时。这使得现有方法的实时处理能力受到限制，不适合模拟高速网络环境下的TCP通讯行为，无法完成对高速网络设备的测试。因此迫切需要一种更为高效的互动式流量回放方法。

发明内容

本发明提供了一种基于收发平衡的TCP网络流量回放测试方法，通过在回放过程中，先进行简单的网络数据包收发平衡条件判断，来尽可能减少复杂TCP状态条件判断，达到减小实际开销，提高TCP流量回放效率的目的。

为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：

一种基于收发平衡的TCP网络流量回放测试方法，通过在测试网络中依次发送并接收TCP网络数据包仿真真实TCP通讯过程，对网络设备进行测试，其特征在于，包括下述步骤：

第一步，回放控制器打开回放流量源；

第二步，回放过程中，回放控制器的第一测试端用于模拟流量采集点一侧的通讯方：第二测试端用于模拟流量采集点另一侧的通讯方；回放流量源中从流量采集点左侧流入的流量，由第一测试端负责发送，第二测试端负责接收；回放流量源中从流量采集点右侧流入的流量，由第二测试端负责发送，第一测试端负责接收；

第三步，回放控制器从回放流量源中按从前到后的次序读出一个数据包P；