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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 228528

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 LSA87

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OSPF220

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