[发明专利]用于网络设备性能测试的数据生成方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于互联网测试领域，具体地说，涉及一种用于网络设备性能测试的数据生成方法和装置。

背景技术

在互联网中，一些网络节点的网络设备（例如防火墙、应用识别设备、入侵检测设备、路由、网关等）需要对其所连接的子网中的客户机和服务器所发送的数据包进行处理，例如，转发、检查、扫描、过滤、验证、替换、重组、代理等。这些网络设备对数据包的处理能力是有限的，当单位时间内需要处理的数据包超过一定的数量时，这些网络设备就会产生延迟和丢包等现象，从而不能正常工作。因此，测试这些网络设备的数据包处理能力是测试这些网络设备性能的最重要的一环。

图1是示意图，示出了待测网络设备的数据包处理能力的现有测试方法。如图1所示，现有的测试设备100包括用于模拟客户机的虚拟客户端110和用于模拟服务器的虚拟服务器端120，待测网络设备200的一端与虚拟客户端110连接，另一端与虚拟服务器端120连接。测试设备100的虚拟客户端110的应用程序（例如FTP、HTTP、SMTP等应用程序）发出应用请求，该应用请求经过待测网络设备200后到达测试设备100的虚拟服务器端120，虚拟服务器端120接收到所述应用请求后，发出应答，该应答经过待测网络设备200后到达测试设备100的虚拟客户端110，如此往复，便实现了虚拟客户端110和虚拟服务器端120之间经过待测网络设备200的通信。

在一个具体的通信中，每个请求和其对应的应答构成一个事务（transaction）。以TCP登陆为例，虚拟客户端110的TCP应用程序发出请求“user XXX”，虚拟服务器端120对该请求作出应答“331please specify the password”，这一对请求和应答构成一个事务。接着，所述TCP应用程序再发出请求“PASS YYYY”，虚拟服务器120对该请求作出应答“230login successful”，这一对请求和应答也构成一个事务。然后，所述TCP应用程序发出请求“SYST”，虚拟服务器120对该请求作出应答“215UNIX type:L8”，同样，这一对请求与应答也构成一个事务。这样，TCP的登陆通信就完成了。

在实际通信中，子网中的每个客户机可能同时运行许多应用程序，因而与该子网相连的被测网络设备200需要为多个客户机的许多应用程序建立多个并发连接（例如从数百个到数十万个并发连接）以处理并发事务。被测网络设备200的每秒处理事务的最大数目（transactions per second，TPS）是其众多性能测试指标中最具代表性的一种测试指标。当被测网络设备200每秒所处理的事务数超过其TPS值时，其CPU的负荷就超过了该CPU的性能上限，从而产生延迟和丢包现象处理。

在实际场景中，不同子网的客户机中的应用程序的构成及使用情况不同。图2是饼图，示出了企业网场景中各种应用程序的使用比例。为此，测试设备100需要模拟出不同应用场景下各种应用程序的使用情况。在现有的待测网络设备200的性能的测试方法中，现有的测试设备100通常采用虚拟系统来完整地虚拟出客户端系统和服务器端系统，并且由虚拟客户端和虚拟服务器端根据应用场景中各种应用程序的使用情况将各个事务实时生成测试数据包发出。当生成的测试数据包通过待测网络设备200后出现延迟或丢包的现象时，便可获得待测网络设备200的性能上限。

由于现有的测试设备100要根据应用场景中各种应用程序的使用情况实时地生成测试数据，而当需模拟的应用程序的数目很多时，不仅总的事务数很多，而且事务之间的逻辑依赖、继承关系变得复杂，这导致测试设备100在生成测试数据包时的计算量变得很大，从而导致测试设备100的性能损耗变得很大，甚至使测试本身失去意义。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中存在的上述技术问题而做出，其目的在于提供一种用于网络设备性能测试的数据生成方法和装置，以便在对网络设备的性能进行测试时能够模拟更复杂的应用场景而不增加测试设备的性能损耗。