摘要　介绍了测试IP业务控制设备主要包括的内容和关键技术点，着重分析了目前测试的常见方法，重点介绍了最为真实的P2P和业务流量测试工具IxChariot和IxLoad的实现特点，并对Ixia领先的IP业务控制设备测试方案进行了阐述和总结。

1  引言

　　随着互联网技术和应用的深入发展，P2P、网络即时聊天、网络游戏、IP电话和IPTV等业务应用已经非常普遍。然而P2P的广泛应用着实让宽带运营商感到前所未有的压力，因为这类业务对带宽的需求在理论上是无止境的，它们会使原来运行流畅的网络变得越来越拥塞，同时还极大地改变了网络上的流量模型，并且将运营成本大大提高。因此，运营商必须在用户及应用层面深入分析和控制网络流量，制订更加合理的网络扩容、优化和管理方案，缓解扩容带来的投资和维护压力。

　　为了解决上述问题，目前市场上出现了相当多的IP业务控制设备，也就是我们通常所说的DPI（Deep Packet Inspection）或DFI（Deep Frame Inspection）设备。该类设备可以对各种IP相关的业务，特别是P2P流量进行识别和控制。如何评估这些设备的业务和流量识别能力、验证和测试这种设备的性能是在网络中部署这些设备的第一步。

　　本文首先介绍IP业务控制设备测试应该包括哪些方面，然后介绍了IP业务控制设备的测试内容和方法，最后对Ixia业界领先的IP业务控制设备测试方案进行介绍。希望对IP业务设备制造商和宽带业务运营商在研发、评估和选择IP业务控制设备时做参考。

2  IP业务控制设备测试

　　要能够对IP业务进行控制，首先必须对IP业务进行有效的识别。然而识别这些业务，如果采用传统的方法，并不那么容易。以目前比较流行的P2P业务为例，许多P2P协议不使用固定的端口，而是动态地使用端口，包括使用一些知名服务的端口。比如，Kazaa协议就可以使用TCP 80号端口来通信，从而穿透传统的基于IP和端口的防火墙和包过滤器。所以，传统的基于IP和端口的分类技术（分析IP包头、IP地址、端口号等）很难识别、跟踪或控制这类通信。

　　所以，从测试的角度看，业务识别是第一步，根据业务的类型进行适当的控制，验证业务和流量控制（限制或拒绝）的效果是第二步；而对相应业务和流量进行控制的同时并不影响其他正常业务的性能评估也是测试过程中必须考虑的第三步。

　　图1是一个典型的IP业务控制设备在网络中的部署示意。从图中可以看到，IP业务控制设备需要对网络中各种流量都需进行检测识别，这样才能够对相应的流量进行适当的控制；引入的IP业务控制设备不能对网络性能造成影响。所以，对IP业务控制设备的测试主要体现在下面三个方面：

　　　　　　　　　　　　　　图1  IP业务控制设备在网络中的部署示意

　　（1）业务和流量识别能力测试：由于网络中的业务类型多种多样，并且业务也随着技术的发展也在更新变化，所以对各种业务类型的识别能力是IP业务控制设备评估的重要方面。

　　（2）业务和流量控制效果测试：是否能够对相应业务按照预期的要求进行控制。比如：对P2P业务流量进行限速，是否有效？对高QoS优先级流量进行重新设置（QoS Remarking），是否达到预期的目的？

　　（3）性能测试：IP业务设备的性能要足够高，不能因为进行业务识别而成为瓶颈或者对网络性能造成很大的影响。

　　为了满足上述测试需求，对IP业务控制设备的测试工具也有相当高的要求：

●能够模拟的业务类型多，多方面、全方位的验证IP业务控制设备的业务识别能力。

●对所模拟的业务类型能够灵活配置，以方便验证业务控制的效果。

●性能要足够高，能够满足高性能（GE和10GE）IP业务控制设备的压力测试需求。

2.1  常见业务和流行业务识别能力测试

　　从目前网络中存在的IP业务类型的多样化来看，要实现IP业务控制设备的业务识别能力测试，首先要求测试工具能够仿真各种IP业务与应用，并能够对这些业务与应用进行分析。常见流量和业务类型分类介绍如下：

（1）常见IP业务与应用的业务感知、业务所占带宽的控制及对业务带宽和QoS保障等功能。

（2）HTTP，FTP，SMTP，POP3，IMAP等常见协议应用的业务识别与控制。

（3）IPTV（单播和组播）业务识别与控制。

（4）SIP，MGCP，H.323等VoIP通信的检测与控制。

（5）QoS，MPLS Exp的Re-Marker功能验证和性能测试。

（6）PPPoX和L2TP流量的检测和控制。

（7）常见P2P流量的检测与控制功能：BitTorrent，eDonkey，KaZaa，FastTrack，Gnutella等。

（8）其他“私用”P2P流量的检测与控制，比如eMule等。

（9）PPLive，PPStream视频流的检测和验证。

（10）ICQ，Yahoo Messenger，MSN Messenger，QQ等IRC业务的检测和控制。

（11）E-Gaming网络游戏等业务的检测和控制。

（12）异常流量的检测和控制功能：UDP，TCP Flood及蠕虫等攻击行为的检测和控制。

　　所以，为了进行IP业务控制设备的测试，测试工具必须能够对上述业务和应用能够进行很好的仿真和分析，这样才能有效地验证被测设备的业务识别能力，分析识别效果。

2.2  各种策略下的IP业务的性能测试

　　识别业务并实现相应业务的控制是第一步，关键是网络中引入IP业务控制设备后不能成为瓶颈或者对正常的IP业务性能造成很大的影响，所以评估IP业务控制设备的性能更是测试的重点。

　　从测试的角度看，IP业务控制设备的性能测试主要包括以下几个方面：

　　（1）传统的测试项目：各种应用策略下的吞吐量、丢包和时延等指标。

　　（2）应用层业务的测试项目：TCP连接数和连接速率，HTTP，FTP，E-mail（SMTP，POP3，IMAP)，Voice (SIP，MGCP)和Video (Broadcast TV，VoD)等协议的测试。