網(wǎng)絡(luò)在迅猛發(fā)展，使用網(wǎng)絡(luò)的用戶也越來(lái)越多，
網(wǎng)絡(luò)測(cè)試原理及分類
。隨著用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)依賴程度的增加，網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行變得越來(lái)越重要。網(wǎng)絡(luò)癱瘓已成為數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域的關(guān)鍵問(wèn)題，為確保網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行，所有的故障必須快速有效地解決。而在網(wǎng)絡(luò)安裝、維護(hù)、管理和故障診斷的整個(gè)過(guò)程中都貫穿著網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試問(wèn)題。可以說(shuō)，測(cè)試為網(wǎng)絡(luò)的健康運(yùn)行帶來(lái)了有效的解決辦法。以太網(wǎng)測(cè)試
由于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中越來(lái)越多的用到多媒體、視頻以及圖像傳輸?shù)燃夹g(shù)，所以網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求非常緊張。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載很輕時(shí)，信息傳輸?shù)男蕰?huì)比較高，當(dāng)流量增長(zhǎng)的很快時(shí)，碰撞就增加很多并使網(wǎng)絡(luò)性能下降。一般來(lái)說(shuō)網(wǎng)絡(luò)性能都與網(wǎng)絡(luò)上所連接的設(shè)備有關(guān)，以太網(wǎng)阻塞可能有以下幾個(gè)原因。
少數(shù)高速網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)上少數(shù)高速設(shè)備就可能消耗大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬。例如繁忙的服務(wù)器或工程設(shè)計(jì)的工作站。
網(wǎng)絡(luò)上的站點(diǎn)過(guò)多也就是希望分享帶寬的用戶太多，其效果和少數(shù)高速網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的結(jié)果一樣。 網(wǎng)絡(luò)中有加重網(wǎng)絡(luò)流量的一些應(yīng)用
用戶之間的交互和文件的傳輸對(duì)網(wǎng)絡(luò)有完全不同的需求。交互應(yīng)用要求較低的延遲，而文件的傳輸要求較多的帶寬和帶寬的高利用率。
對(duì)帶寬的需求是由多種原因造成的，使用交換機(jī)比使用集線器等設(shè)備可以更有效地解決阻塞問(wèn)題。通過(guò)測(cè)試可以幫助用戶確定網(wǎng)絡(luò)性能下降的真正原因，從而對(duì)網(wǎng)絡(luò)是否需要采用交換機(jī)以及如何使用交換機(jī)提供定量的幫助。例如，利用測(cè)試儀器的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)功能來(lái)檢查網(wǎng)段的利用率、碰撞率以及錯(cuò)誤率、廣播流量的數(shù)量等。
如果高利用率是由于出錯(cuò)而反復(fù)發(fā)送造成的，則利用儀器的錯(cuò)誤統(tǒng)計(jì)功能可以查出錯(cuò)誤類型和來(lái)源。當(dāng)考慮到要使用交換機(jī)時(shí)，知道引起高流量的來(lái)源是非常重要的。測(cè)試儀器的“最多發(fā)送者”和“最多接收者”的功能可以很容易而且很迅速地告之有關(guān)信息。根據(jù)這些信息就可以做出決定，比如哪個(gè)用戶需要特別分配在一個(gè)特殊的交換端口。
此外知道有關(guān)協(xié)議運(yùn)行的情況也是非常有幫助的。比如哪種協(xié)議運(yùn)行的最多，與之相關(guān)站點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有那些等。有些廠商測(cè)試儀（如Fluke LANMeter網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀）的數(shù)據(jù)記錄功能以及網(wǎng)絡(luò)健康掃描(Health Scan)軟件可以對(duì)某個(gè)網(wǎng)段進(jìn)行段時(shí)間(比如24小時(shí))的監(jiān)測(cè)記錄，從而對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能和運(yùn)行情況作出基本評(píng)價(jià)。
利用儀器得出的信息，用戶就可以決定是否需要使用交換機(jī)。理想的設(shè)計(jì)可能是每臺(tái)設(shè)備都有一個(gè)路徑與其它所需的設(shè)備直接相連。顯然在當(dāng)前的環(huán)境下這是不現(xiàn)實(shí)或很難實(shí)現(xiàn)的。所以小心合理地使用交換機(jī)才能夠提高網(wǎng)絡(luò)的性能。而只是簡(jiǎn)單地用交換機(jī)替代正在使用的集線器等設(shè)備不可能達(dá)到提高網(wǎng)絡(luò)性能的目的。
越來(lái)越多的用戶首先考慮使用交換機(jī)而不是采用路由器來(lái)分隔網(wǎng)絡(luò)。但是，所安裝的交換機(jī)工作狀況如何，交換機(jī)是否有故障，也就是如何測(cè)試交換機(jī)是一個(gè)問(wèn)題。利用Switch Wizard（交換機(jī)測(cè)試包）功能，網(wǎng)絡(luò)管理人員可以在網(wǎng)絡(luò)的任何一個(gè)地方接入交換環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)SNMP和RMON信息，完全地看到交換器的內(nèi)部情況。并可以同時(shí)監(jiān)測(cè)多個(gè)交換機(jī)端口的統(tǒng)計(jì)情況，為任何一個(gè)指定端口提供鏡像的廣播統(tǒng)計(jì)和錯(cuò)誤統(tǒng)計(jì)情況，端口的分析可識(shí)別出每個(gè)交換機(jī)端口上所連接的MAC地址。同時(shí)Switch Wizard還可以分析交換機(jī)中的快速以太網(wǎng)和FDDI的端口統(tǒng)計(jì)。上述這些功能在協(xié)議分析儀上是不可能做到的。在復(fù)雜的交換網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，Switch Wizand可以極大地幫助網(wǎng)絡(luò)管理人員維護(hù)與監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況。
ATM網(wǎng)絡(luò)測(cè)試
ATM用戶和業(yè)務(wù)提供者之間的銅介質(zhì)接入電路質(zhì)量差異很大，從接近光路的質(zhì)量到只能傳送語(yǔ)音業(yè)務(wù)，因此業(yè)務(wù)提供者一般對(duì)端到端的ATM連接規(guī)定所能保證的比特誤碼率(BER)。
數(shù)據(jù)檢錯(cuò)和重發(fā)不再是廣域網(wǎng)(WAN)如X.25的任務(wù)，而是由用戶端的傳輸層來(lái)承擔(dān)。它可以將32個(gè)ATM信元組成一個(gè)TCP/IP包，ATM信元中一個(gè)比特的錯(cuò)誤就會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)完整的TCP/IP包或相當(dāng)于64個(gè)ATM信元進(jìn)行重發(fā)。對(duì)于有噪聲的電路來(lái)說(shuō)，將產(chǎn)生類似滾雪球的效果，重發(fā)的數(shù)據(jù)將導(dǎo)致站點(diǎn)間實(shí)際連接的阻塞。
傳統(tǒng)的比特誤碼率測(cè)試(BERT)
當(dāng)在用戶駐地和業(yè)務(wù)提供者的網(wǎng)絡(luò)邊緣交換機(jī)之間增加新的接入連接時(shí)，將會(huì)采用銅纜或光纜。電纜路徑將從用戶機(jī)房的分界點(diǎn)到最近一個(gè)中心局的電纜架。電纜由本地交換局負(fù)責(zé)安裝，并進(jìn)行物理媒介的驗(yàn)收測(cè)試以確保能夠可靠地傳輸用戶業(yè)務(wù)。本地交換局進(jìn)行的測(cè)試稱為比特誤碼率測(cè)試(BERT)。BERT測(cè)試可由安裝人員在用戶駐地進(jìn)行，或由技術(shù)人員在中心局進(jìn)行。
進(jìn)行測(cè)試之前，在電纜的一端進(jìn)行收發(fā)環(huán)回，測(cè)試儀的收發(fā)接在電纜未做環(huán)回一端。測(cè)試儀發(fā)送連續(xù)的二進(jìn)制隨機(jī)碼，通過(guò)電路的環(huán)回在接收口接收。測(cè)試儀將發(fā)送比特流與接收比特流進(jìn)行比較，對(duì)比特錯(cuò)誤(0變成1或1變成0)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。RER是錯(cuò)誤比特?cái)?shù)和傳輸?shù)娜勘忍財(cái)?shù)之比，通常BERT測(cè)試需要進(jìn)行一段時(shí)間(15分鐘至24小時(shí))以獲得具體的BER值。
ATM BERT測(cè)試
傳統(tǒng)的BERT只在接入電路到第一個(gè)ATM邊緣交換機(jī)之間的物理層進(jìn)行。與此不同，ATM BERT測(cè)試在ATM層進(jìn)行并且涉及到連接遠(yuǎn)端用戶站點(diǎn)的整個(gè)虛電路。ATM BERT測(cè)試對(duì)端到端電路的可靠性做全面的認(rèn)證檢查。
測(cè)試儀發(fā)送的ATM信元凈荷中載有一定的BERT碼型。ATM交換機(jī)并不檢查信元凈荷的內(nèi)容，這樣BERT比特流將透明地通過(guò)公共TAM網(wǎng)絡(luò)。如果操作人員正確輸入了目的虛通道和虛電路的標(biāo)識(shí)值，測(cè)試信元將象普通的用戶數(shù)據(jù)一樣通過(guò)公網(wǎng)進(jìn)行交換，測(cè)試信元到達(dá)遠(yuǎn)端用戶后通過(guò)環(huán)路返回測(cè)試。測(cè)試儀收到測(cè)試信元后，從凈荷中分離出BERT碼型并將其與發(fā)送的碼型比較，采用的方法和傳統(tǒng)的BERT測(cè)試相同，運(yùn)行一段時(shí)間后就會(huì)得到整個(gè)端到端電路的BER值。
進(jìn)行ATM BERT測(cè)試時(shí)，要對(duì)測(cè)試儀進(jìn)行設(shè)置使其發(fā)送與規(guī)定的業(yè)務(wù)合同速率相匹配的測(cè)試信元，
電腦資料
《網(wǎng)絡(luò)測(cè)試原理及分類》(http://clearvueentertainment.com)。操作者輸入在業(yè)務(wù)合同中所規(guī)定的數(shù)據(jù)速率和業(yè)務(wù)類別(恒定比特率、可變比特率或未定義比特率業(yè)務(wù))。BERT將在業(yè)務(wù)提供者所保證的最大負(fù)載狀態(tài)下進(jìn)行，以確保在運(yùn)行實(shí)際用戶業(yè)務(wù)之前端到端鏈路的無(wú)誤碼性。經(jīng)常忽略的一點(diǎn)是用戶數(shù)據(jù)在到達(dá)第一個(gè)ATM邊緣交換機(jī)之前可能要由幾個(gè)中心局轉(zhuǎn)接，每次路由轉(zhuǎn)接都增加了產(chǎn)生誤碼的可能性。傳統(tǒng)的BERT測(cè)試可能只驗(yàn)證到第一個(gè)中心局的本地環(huán)路的可靠性而忽略了中轉(zhuǎn)局之間的連接。
ADSL測(cè)試
ADSL技術(shù)將銅質(zhì)電話線從直流到1MHz在頻率上分割成256個(gè)信道，每個(gè)信道帶寬4.3KHz。頻率最低的一個(gè)信道(0～4.3KHz)仍舊用來(lái)傳輸模擬的電話信號(hào)。對(duì)于其余頻帶，在低頻部分傳輸上行信號(hào)，高頻部分傳輸下行信號(hào)。ADSL Modem獨(dú)立地分析每個(gè)信道的信噪比，以確定該信道的數(shù)據(jù)傳輸速率。當(dāng)某一信道的信噪比惡化時(shí)，Modem會(huì)自動(dòng)降低該信道的速率，以保證傳輸碼元的正確，如果一個(gè)信道的信噪比極其惡化時(shí)，Modem甚至有可能將該信道關(guān)閉。
ADSL技術(shù)是一種利用現(xiàn)有的大量銅質(zhì)電話線傳輸寬帶信息的廉價(jià)方法，但是在實(shí)際應(yīng)用方面還有幾個(gè)需要解決的問(wèn)題，一是從電話局到用戶的電話線長(zhǎng)度是不盡相同的，有的可能只有幾百米，有的則可能有幾公里，電話線的長(zhǎng)度不同，所引起的信號(hào)衰減也不同；二是傳統(tǒng)電話系統(tǒng)中的感性負(fù)載線圈和橋接抽頭引起的信號(hào)色散和頻率性失真，會(huì)使得信號(hào)在某些頻率范圍內(nèi)衰減得特別厲害。所以，在安裝ADSL時(shí)，除了設(shè)備本身的調(diào)試外，還必須對(duì)線路的質(zhì)量進(jìn)行測(cè)試。
傳統(tǒng)ADSL測(cè)試方法是在用戶端的ADSL Modem上連接一臺(tái)PC機(jī)，測(cè)試這臺(tái)PC機(jī)是否能夠連通在電話局端的網(wǎng)絡(luò)，以判斷鏈路的連通性能，這種方法的局限性在于線路的連通性能并不能反映線路傳輸高速、寬帶信號(hào)的能力，所以較為合理的做法是不間斷地測(cè)試線路雙向的傳輸速率和誤碼率。
安裝工程師利用在用戶端的儀器控制局端測(cè)試儀和整個(gè)測(cè)試過(guò)程。用戶可以設(shè)置測(cè)試的數(shù)據(jù)速率、測(cè)試時(shí)長(zhǎng)和測(cè)試幀的長(zhǎng)度。然后儀器自動(dòng)測(cè)試上、下行鏈路的速度、幀的接收度和誤碼率并給出測(cè)試報(bào)告。
布線系統(tǒng)測(cè)試
布線是網(wǎng)絡(luò)的基石，電纜將網(wǎng)絡(luò)的用戶和終端連接在一起，安裝一個(gè)新的布線系統(tǒng)的費(fèi)用可以占到整個(gè)局域網(wǎng)的50％，布線系統(tǒng)不僅要滿足當(dāng)今數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊�，還要滿足今后的應(yīng)用需求。超五類和六類布線系統(tǒng)是目前及今后一段時(shí)間內(nèi)布線系統(tǒng)的主流，當(dāng)施工完成以后就面臨測(cè)試的問(wèn)題，為此用戶需要測(cè)試布線系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行工程驗(yàn)收。
測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)
在國(guó)際上負(fù)責(zé)布線標(biāo)準(zhǔn)制定的主要是美國(guó)的TIA以及歐洲的ISO。標(biāo)準(zhǔn)分成兩部分，一部分是鏈路中使用的元器件的標(biāo)準(zhǔn)，例如RJ45插頭、插座、線纜和配線架本身的標(biāo)準(zhǔn)，也就是單獨(dú)的插頭、插座等應(yīng)該達(dá)到什么樣的指標(biāo)才可稱作是三類、五類、超五類或六類的元件。另一部分是將插頭、插座、電纜以及其他連接設(shè)備通過(guò)施工在現(xiàn)場(chǎng)組裝在一起以后(稱之為鏈路)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是真正用來(lái)進(jìn)行最終認(rèn)證網(wǎng)絡(luò)鏈路實(shí)際性能的標(biāo)準(zhǔn)。 (☆ 編程入門(mén)網(wǎng) ☆)
舉例來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在已經(jīng)有關(guān)于五類的元器件標(biāo)準(zhǔn)，那么根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)出來(lái)的接插件只要符合標(biāo)準(zhǔn)都可以稱之為五類產(chǎn)品。而用這些元器件安裝的布線系統(tǒng)經(jīng)過(guò)測(cè)試符合標(biāo)準(zhǔn)以后就可認(rèn)為是合格并可以支持相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。對(duì)于三類和五類系統(tǒng)，元器件的標(biāo)準(zhǔn)以及現(xiàn)場(chǎng)的認(rèn)證測(cè)試或驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)也已經(jīng)在幾年以前完成。
超五類的標(biāo)準(zhǔn)通常稱之為Cat 5E，標(biāo)準(zhǔn)的編號(hào)是：TIA/EIA－568－A－5。五類標(biāo)準(zhǔn)的更新版本，通常稱為Cat 5N，是為滿足原來(lái)的五類系統(tǒng)用戶想要檢驗(yàn)其安裝的五類系統(tǒng)是否可以運(yùn)行千兆以太網(wǎng)而制定的標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)為：TSB95。
六類的標(biāo)準(zhǔn)，包括元件以及鏈路的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)都還在討論當(dāng)中，其中不確定的因素還有很多。各個(gè)電纜及其元件的生產(chǎn)廠商的六類產(chǎn)品也都不一樣，而且還都在不斷地改進(jìn)當(dāng)中。所以在2000年底之前正式的六類標(biāo)準(zhǔn)，包括元件和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，完成的可能性不大。
如何測(cè)試已安裝的超五類或六類布線系統(tǒng)
對(duì)于超五類系統(tǒng)，由于標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)正式出臺(tái)，所以按照標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量即可。值得注意的是，由于超五類標(biāo)準(zhǔn)中要求測(cè)試等效遠(yuǎn)端串?dāng)_（ELFEXT）， 目前市場(chǎng)上的五類測(cè)試儀都無(wú)法滿足該參數(shù)的測(cè)試精度和靈敏度要求，儀器的精度與靈敏度又是由其硬件設(shè)計(jì)所決定的，通過(guò)軟件升級(jí)是無(wú)法提高硬件性能的，所以在選擇超五類測(cè)試儀時(shí)一定要注意這個(gè)問(wèn)題。
目前六類系統(tǒng)的測(cè)試是一個(gè)比較棘手的問(wèn)題。問(wèn)題的原因在于各個(gè)公司生產(chǎn)的六類元件都不完全一樣，這是因?yàn)榱愊到y(tǒng)是一個(gè)暫行的電纜系統(tǒng)，各個(gè)公司采用不同的技術(shù)來(lái)達(dá)到鏈路的標(biāo)準(zhǔn)，而每個(gè)公司所采用的技術(shù)是各不相同的。當(dāng)用戶從各個(gè)公司拿到六類產(chǎn)品時(shí)就會(huì)明顯發(fā)現(xiàn)其不同之處。例如A公司生產(chǎn)的六類插頭和B公司生產(chǎn)的六類插頭是不一樣的。因?yàn)闆](méi)有六類系統(tǒng)的元件標(biāo)準(zhǔn)，所以不同公司的六類產(chǎn)品目前還不能相互交叉使用，即不能將A公司的插頭和B公司的插座配合來(lái)使用，這樣使用可能會(huì)達(dá)不到六類的鏈路性能。
當(dāng)使用目前的六類鏈路標(biāo)準(zhǔn)草案對(duì)安裝的六類鏈路進(jìn)行測(cè)試時(shí)會(huì)出現(xiàn)連接的問(wèn)題，因?yàn)闇y(cè)試儀要接入安裝的鏈路才能進(jìn)行測(cè)試，在接入時(shí)儀器上使用的連接插頭或插座如果和被測(cè)鏈路不是同一個(gè)公司的產(chǎn)品，測(cè)試儀就可能會(huì)將原本合格的鏈路判定為不合格。在實(shí)驗(yàn)室對(duì)不同公司的六類鏈路進(jìn)行這樣的測(cè)試時(shí)就會(huì)證明這一點(diǎn)，而且各個(gè)電纜系統(tǒng)的生產(chǎn)廠商也承認(rèn)這一事實(shí)。所以目前在測(cè)試六類鏈路時(shí)，測(cè)試儀必須使用和被測(cè)鏈路相同的鏈路接口適配器。例如要測(cè)試A公司的六類鏈路，測(cè)試儀必須使用與A公司相匹配的鏈路接口適配器(Link Interface Adapter)。
測(cè)試不同廠家的六類系統(tǒng)需要使用該廠家的專用適配器，這些專用適配器需要測(cè)試儀廠家和各個(gè)六類系統(tǒng)的提供廠家分別進(jìn)行合作開(kāi)發(fā)，因此測(cè)試儀所配的專用適配器還需要各個(gè)六類系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家提供書(shū)面的認(rèn)可。另外一種選擇是使用超五類的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鏈路進(jìn)行測(cè)試，因?yàn)槌孱愭溌房梢詽M足目前所有局域網(wǎng)的應(yīng)用。而使用不正確的方法進(jìn)行測(cè)試，其結(jié)果是最不可取的。在選擇六類測(cè)試儀時(shí)，注意要選擇相應(yīng)的接口適配器。