数据中心网络带宽性能测试方法

数据中心网络带宽性能测试方法介绍数据中心的好与坏，在一定程度上取决于网络带宽的性能。网络作为数据中心的输入、输出部分，最为关键，绝不能在出入口设卡。随着数据中心业务不断增长，内部不断进行升级和扩容，出入口的带宽也要随之提升，否则就会出现拥塞。俗话说“要想富，先修路”，对于数据中心来讲，建设好网络这条高速公路非常重要。不过这条高速公路不是简单地增加路面宽度，多建几条并行的道路就可以的，要考虑成本的因素，周围的设施。本来行驶的车辆就不多，还要建四五条道路，就显得非常浪费，没有必要。那么如何才能建设最适合自己的数据中心网络道路呢?我们有一些测试数据中心网络带宽性能的方法，通过这些方法就能够知道目前的网络带宽性能如何，是否有必要再进行优化，在进行数据中心网络建设时，通过性能测试才能检验网络建设的效果。这些测试结果可以帮助网络管理人员了解整个数据中心网络的状态，及时发现数据中心的瓶颈所在，更重要的是可以给数据中心网络设计人员，特别是网络协议的开发人员提供指导，采用新的算法来控制路由的选择，避免拥塞的发生，实现更好的拥塞控制策略。下面就来详细说说测试网络带宽性能的常见方法。一、PING测试在数据中心内外部分别选择一些测试点，然后用PING命令进行测试，选择关键的数据中心节点测试，能够查看丢包率、延迟大小、是否可达等数据分析机房的网络品质。一般要求去往数据中心的任意节点都不应该出现丢包，PING的延迟和抖动也是重要的参考数据。延迟不宜过大，出现上百毫秒的波动也证明网络性能不佳。有一点要注意的事：数据中心交换机是一种靠专用芯片硬件处理网络流量的设备，所以这些设备的CPU往往性能都比较弱，仅处理少量的网络协议报文。当对这些设备进行PING时，会发现有可能出现抖动甚至丢包的现象，遇到这样的现象不要着急，因为很多这样的设备都将PING报文的优先级设置很低，如果网络中协议报文比较多，或者设备CPU比较忙，就会出现这样的现象，虽然并不能通过这个数据真实反映网络性能，但是还是建议排查一下，也许这种波动对网络性能没有任何影响，但至少说明这个设备的运行是不够稳定的。通过PING测试得出的丢包率、延迟大小这些数据基本可以得出当前数据中心网络运行的基本状态。二、路由测试路由测试主要测试数据中心内外部业务互访时，要经过的网络节点数量。一般在全世界范围内，路由的条数都不会超过7条。也就是无论你目前处于世界的任何一个角落，只要最多经过7个路由器就可以访问到世界上任何地方的一台主机。路由测试最常用的就是Tracert命令，在数据中心中找出一些互访的地址，然后在测试机上进行Tracert这些地址，看经过的条数，检查路由节点是否属于优化路由。这里要注意两点：一是数据中心中很多设备是禁回应Tracert报文的，这样通过Tracert测试，就会有部分路由节点不会给回报文，这时不要认为是网络有问题了，而是看下一跳是否可以回应，如果回了，说明只是这个节点设备有特殊处理，不做回应。如果连续多个节点，以及最终的节点都不回，这时就要重点排查了，看网络是否有问题;二是路由不仅要测试可达性，还要测试路由的容量。可以用发包工具向数据中心网络中灌入一定数量的路由，看这些路由的学习是否对网络造成了冲击，如果有隐患及时消除。三、压力测试压力测试对数据中心网络的考验最大，通过向网络中注入多种数据流量，将网络带宽占满，以便得到数据中心网络的最大带宽数值。很多数据中心可能都是40G甚至100G互联，但是压力测试的情况下，甚至达不到20G，造成这样的原因就是部分中间网络节点存在流量瓶颈，要么是设备不能线速地处理带宽流量，要么是部分应用比较耗缓存。有时数据中心并没有专业的测试流量的仪器，通常用FTP/TFTP等下载的方式去下载大型文件，观察下载的速度，速率是否稳定，速率是否满足业务应用的需求等。压力测试是一种最接近实际业务流量的一种模拟测试，对于评价数据中心网络带宽性能是最为重要的参考依据。四、综合测试综合测试就是多项测试的集合，通过PING、Tracert、流量、业务切换、设备倒换等各种测试方法来评估数据中心网络带宽的性能，尤其是稳定性。综合测试会设计多种测试方法，然后对每一种测试方法进行权重打分，每项测试完毕后，给出评分结果，每项评分再分别乘以权重数值，最终得到评价的结果，评价的数值越高说明数据中心网络性能越强，反之性能越低。目前很多数据中心都采用综合测试的方法来评估网络带宽的性能。除了以上介绍的四种测试方法，其实还有很多其它的测试方法，比如：防攻击测试、链路震荡测试、路由震荡测试等，通过这些测试方法来判别数据中心网络的性能。也不是说测试的方法越多越好，还是要精简，测试的方法要简单而有效，能够说明问题。通过这些测试方法，可以掌握数据中心网络带宽的真实性能，这对于数据中心网络建设、扩容、优化等工作都特别有意义。依据这些测试方法，也出现了许多专门的测试工具。比如：测试吞吐率的Qcheck;测试组播流的mcast;测试超限组播的MCastTest;测试带宽的PingPlotterFreeware;测量无线网带宽的IxChariot等等，有了这些工具，测试起来更加方便快捷。随着数据中心对网络的依赖性越来越强，学习和掌握这些网络带宽性能的测试方法和工具非常必要。【编辑推荐】数据中心空调系统的五大节能方案Gartner：未来的数据中心是软件定义的数据中心里的光模块有大作用数据中心供电方式详解数据中心里三类数据特征分析