上篇 网络测试理论 3
第1章 概述 3
1.1 Internet背后的故事 3
1.2 网络测试及其必要性 4
1.2.1 网络测试的基本概念 4
1.2.2 网络测试的时间 5
1.3 网络测试方法学概述 5
1.3.1 网络测试方法的含义 5
1.3.2 网络测试相关的RFC文档 6
1.3.3 网络测试的分类 8
1.3.4 性能测试的一般规则 9
1.3.5 系统的网络测试方法 10
1.4 网络测试的发展 11
1.4.1 网络测试发展的现状与趋势 11
1.4.2 主流网络性能测试仪表介绍 13
本章习题 14
第2章 第二层以太网测试 16
2.1 OSI第二层测试的必要性 16
2.1.1 OSI第二层功能概述 16
2.1.2 第二层测试的必要性 18
2.2 以太网技术概述 19
2.2.1 以太网技术家族 19
2.2.2 共享以太网与交换以太网 19
2.2.3 以太网帧结构 20
2.2.4 以太网交换机的工作原理 20
2.2.5 交换机的体系结构 21
2.2.6 交换机的转发模式 23
2.3 决定交换以太网性能的主要技术指标 24
2.3.1 数据传输层面相关的指标 24
2.3.2 传输控制层面相关的指标 25
2.4 第二层以太网测试相关的RFC文档 28
2.4.1 RFC 2285 28
2.4.2 RFC 2889概述 30
2.5 第二层以太网测试的基本方法 31
2.5.1 测试设置中的地址学习 31
2.5.2 测试帧的长度与格式 33
2.5.3 关于负载、吞吐量、丢帧率和转发速率的深入理解 34
2.5.4 吞吐量、丢帧率和转发速率的测试方法 36
2.5.5 前压和最大转发速率的测试方法 39
2.5.6 拥塞控制功能的测试方法 41
2.5.7 地址处理功能的测试方法 43
2.5.8 错误帧过滤功能的测试方法 47
2.5.9 广播帧转发性能的测试方法 47
本章习题 49
第3章 第三层网络测试 51
3.1 OSI第三层测试的必要性 51
3.1.1 OSI第三层功能概述 51
3.1.2 第三层测试的必要性 52
3.2 第三层网络技术概述 52
3.2.1 IP协议 52
3.2.2 路由器的组成 54
3.2.3 路由器的体系结构 56
3.2.4 路由器工作原理 59
3.2.5 路由器的类型 60
3.3 决定第三层网络性能的主要指标 61
3.3.1 数据转发层面相关的指标 61
3.3.2 控制层面相关的指标 63
3.4 第三层网络性能测试相关的RFC文档 64
3.5 第三层网络性能测试的基本方法 64
3.5.1 测试设置中的地址学习 65
3.5.2 吞吐量的测试方法 65
3.5.3 丢包率的测试方法 67
3.5.4 延迟的测试方法 68
3.5.5 背对背的测试方法 71
3.5.6 系统恢复的测试方法 71
3.5.7 系统重启的测试方法 72
本章习题 73
第4章 IP路由测试 74
4.1 IP路由测试的必要性 74
4.1.1 路由与路由协议概述 74
4.1.2 IP路由测试的必要性 75
4.2 路由测试的基本概念 75
4.2.1 路由器的控制层面和数据转发层面 75
4.2.2 路由器控制层面的主要指标 76
4.2.3 路由测试的基本方式 77
4.3 第三层路由测试相关的RFC文档与测试术语 79
4.4 OSPF协议 80
4.4.1 OSPF协议概述 80
4.4.2 OSPF的基本组成 81
4.4.3 OSPF路由器的类型 82
4.4.4 OSPF链路的类型 83
4.4.5 OSPF分组类型 84
4.4.6 OSPF分组 85
4.4.7 Hello协议 86
4.4.8 LSA 87
4.4.9 OSPF协议的工作过程 88
4.5 第三层路由测试的基本方法 90
4.5.1 OSPF路由协议的相关测试方法 91
4.5.2 路由容量的测试 94
4.5.3 路由振荡测试方法 96
4.5.4 路由收敛测试方法 98
本章习题 100
第5章 第4～7层网络性能测试 101
5.1 第4～7层网络测试的必要性 101
5.1.1 问题引入 101
5.1.2 第4～7层网络测试的重要性 102
5.2 第4～7层主要网络技术概述 102
5.2.1 TCP/IP传输层概述 103
5.2.2 应用层概述 107
5.3 第4～7层网络性能的主要指标 110
5.4 第4～7层网络测试的相关RFC文档 111
5.4.1 RFC 2647概述 111
5.4.2 RFC 3511概述 112
5.5 第4～7层网络测试的方法学 113
5.5.1 并发TCP连接容量测试方法 115
5.5.2 最大TCP连接建立速率测试方法 116
5.5.3 最大TCP连接拆除速率测试方法 116
5.5.4 HTTP传输速率测试方法 117
5.5.5 最大HTTP事务处理速率测试方法 118
本章习题 118
第6章 网络安全性能测试 120
6.1 网络安全测试的必要性 120
6.1.1 网络安全的重要性 120
6.1.2 网络安全是第4～7层测试的关注点 121
6.2 网络安全概述 121
6.2.1 网络安全的基本概念 121
6.2.2 常见的网络安全问题 122
6.2.3 常见的网络安全技术 123
6.2.4 常见的分布式拒绝服务攻击 127
6.3 网络安全性能的主要技术指标 132
6.4 网络安全性能测试的基本方法 133
6.4.1 基础环境测试 133
6.4.2 防火墙压力测试 134
6.4.3 防火墙负载性能测试 136
本章习题 138
第7章 网络服务质量测试 140
7.1 QoS测试的必要性 140
7.1.1 QoS的应用需求 140
7.1.2 QoS测试的必要性 141
7.2 QoS概述 142
7.2.1 QoS的基本概念 142
7.2.2 端到端QoS保证 143
7.3 QoS模型 144
7.3.1 综合服务模型 144
7.3.2 区分服务模型 146
7.4 QoS中的队列调度与管理技术 149
7.4.1 队列调度与管理概述 149
7.4.2 常见的队列调度技术 150
7.4.3 主动队列管理技术 152
7.5 网络服务质量测试方法学 153
7.5.1 QoS性能指标 153
7.5.2 测试方法和内容 154
7.5.3 QoS性能评价的新发展 155
本章习题 157
下篇 网络测试实践 161
第8章 网络测试实验 161
8.1 W校园网案例描述 161
8.1.1 W校园网组网说明 161
8.1.2 W校园网性能分析初步 161
8.2 实验1 测试仪表基本配置及使用 162
8.2.1 实验目的与建议学时 162
8.2.2 实验环境与拓扑 162
8.2.3 实验内容及其规划 162
8.2.4 实验步骤 163
8.2.5 实验分析与思考 176
8.3 实验2 RFC 2889以太网转发性能测试 176
8.3.1 实验目的与建议学时 176
8.3.2 实验环境与拓扑 177
8.3.3 实验内容及其规划 177
8.3.4 实验步骤 178
8.3.5 实验分析与思考 187
8.4 实验3 RFC 2889以太网地址处理性能测试 188
8.4.1 实验目的与建议学时 188
8.4.2 实验环境与拓扑 188
8.4.3 实验内容及其规划 188
8.4.4 实验步骤 189
8.4.5 实验思考 194
8.5 实验4 RFC 2889以太网广播转发性能测试 194
8.5.1 实验目的与建议学时 194
8.5.2 实验环境与拓扑 194
8.5.3 实验规划 194
8.5.4 实验步骤 194
8.5.5 实验思考 200
8.6 实验5 RFC 2544 IP吞吐量测试 200
8.6.1 实验目的 200
8.6.2 实验环境和拓扑 200
8.6.3 实验内容及其规划 201
8.6.4 实验步骤 201
8.6.5 实验分析与思考 206
8.7 实验6 RFC 2544 IP丢包率测试 207
8.7.1 实验目的与建议学时 207
8.7.2 实验环境和拓扑 207
8.7.3 实验内容及其规划 207
8.7.4 实验步骤 208
8.7.5 实验分析与思考 213
8.8 实验7 RFC 2544 IP转发延迟测试 214
8.8.1 实验目的与建议学时 214
8.8.2 实验环境和拓扑 214
8.8.3 实验内容及其规划 215
8.8.4 实验步骤 215
8.8.5 实验分析与思考 220
8.9 实验8 仿真OSPF 220
8.9.1 实验目的与建议学时 220
8.9.2 实验环境与拓扑 220
8.9.3 实验内容及其规划 220
8.9.4 实验步骤 221
8.9.5 实验分析与思考 229
8.10 实验9 OSPF路由表容量测试 229
8.10.1 实验目的与建议学时 229
8.10.2 实验环境与拓扑 229
8.10.3 实验内容及其规划 230
8.10.4 实验步骤 231
8.10.5 实验分析与思考 240
8.11 实验10 OSPF路由振荡测试 240
8.11.1 实验目的与建议学时 240
8.11.2 实验环境与拓扑 240
8.11.3 实验内容及其规划 241
8.11.4 实验步骤 242
8.11.5 实验分析与思考 256
8.12 实验11 第4～7层网络性能测试实验 256
8.12.1 实验目的与建议学时 256
8.12.2 实验环境和实验拓扑 257
8.12.3 实验内容及其规划 257
8.12.4 实验步骤 258
8.12.5 实验分析与思考 267
8.13 实验12 拒绝服务攻击仿真实验 267
8.13.1 实验目的与建议学时 267
8.13.2 实验环境和拓扑 267
8.13.3 实验内容及其规划 268
8.13.4 实验步骤 268
8.13.5 实验分析与思考 277
8.14 实验13 基于DSCP的第三层区分服务测试 277
8.14.1 实验目的与建议学时 277
8.14.2 实验环境与拓扑 277
8.14.3 实验内容及规划 278
8.14.4 实验步骤 278
8.14.5 实验分析与思考 287
8.15 实验14 基于TCP多种应用协议的QoS测试 287
8.15.1 实验目的与建议学时 287
8.15.2 实验环境与拓扑 287
8.15.3 实验内容及规划 288
8.15.4 实验步骤 289
8.15.5 实验分析与思考 293
附录 Spirent TestCenter测试系统简介 294
参考文献 301