IP组播性能评价指标测试方法研究

◆刘 勇 孙宁伟



IP组播性能评价指标测试方法研究

◆刘 勇 孙宁伟

（中国人民解放军91655部队 北京 100036）

本文根据前期相关标准和研究成果给出的性能评价指标的集，分别对组播应用协议的性能评价指标的测试方法进行研究，涉及的性能评价指标包括连通性、转发延迟、开销、时延抖动、丢包率、可用带宽、数据包乱序比。相关的测试方法可以为下一步IP组播性能评价奠定基础。

IP组播；指标体系；测试方法

0 引言

对指标集中的每个指标分别给出定量测试是分析网络性能进行网络性能管理的基础。本文研究IP组播性能评价指标集合各项指标测试方法，为组播网络性能评价奠定基础。

1 网络组播性能评价指标定义

根据不同应用类型关注的性能评价指标的敏感情况分析，本课题研究的性能指标概括包括吞吐量、传输延迟、传输抖动、丢包率。

上述性能指标的定义与单播性能指标的含义具有较大差异，结合文献[1]关于RFC 2432中有关组播性能指标的定义的研究，以及常用的网络性能指标，对吞吐量、传输延迟（在RFC 2432中称为转发延迟）、开销、容量、传输抖动（又称为时延抖动）、丢包率、带宽、数据包乱序比等8类13个性能指标。

2 组播应用协议性能评价指标测试方法研究

初步确定组播的性能测量指标及测试方法如下：

下列指标都是针对指定属性组播的，以组播组地址224.0.0.22为例，组播属性指组播地址以及UDP端口号。

2.1 连通性测试

指从作为组播源主机A到目的主机B的网络路径上能否正确传输组播报文。

测试方法：

（3）主机B向组播地址224.0.0.22发送IGMP JOIN报文，组地址，侦听UDP端口，正确接收测试报文，则应用连通性为是，测试结束；如果时间内未收到测试报文，则应用可连通性为否，测试结束。

为了能够更好的反映网络的变化，可以通过在单位时间内重复进行该指标测试，从而计算得到应用协议的连通率，即可连通次数与测试次数的百分比。

2.2 转发延迟测试

在组播协议能够正确传输的条件下，组播报文从组播源主机A到目的主机B的网络路径传输所经历的延迟时间。

测试方法：

（3）主机B向组播地址224.0.0.22发送IGMP JOIN报文，组地址，侦听UDP端口，等待接收组播报文；

2.3 开销测试

在组播协议能够正确传输的条件下，目的主机B从加入组播组到收到组播报文所经历的延迟时间。

组播组加入延迟测试方法：

（3）主机B向组播地址224.0.0.22发送IGMP JOIN报文，组地址，记录时间，侦听UDP端口，等待接收组播报文；

为了能够更好的反映网络的变化，可以通过在单位时间内重复进行该指标测试，从而计算得到组播加入时延的平均值。

与此相对应，还可以测试组离开延迟。

2.4 时延抖动测试

在组播协议能够正确传输的条件下，一系列组播报文从组播源主机A到目的主机B的网络路径传输所经历的延迟时间的变化。

（3）主机B向组播地址224.0.0.22发送IGMP JOIN报文，组地址，侦听UDP端口，等待接收组播报文；

2.5 丢包率测试

指在应用协议可连通的前提下，从组播源主机A到目的主机B的网络路径上传输给定长度组播应用报文，丢包数与报文总数的百分比。该指标可以为视频系统设置帧速率提供依据。

测试方法：

（3）主机B向组播地址224.0.0.22发送IGMP JOIN报文，组地址，侦听UDP端口，等待接收组播报文；

2.6 可用带宽测试

指在组播应用协议可通的前提下，从组播源主机A到目的主机B的网络路径上应用协议的可用带宽，即路径上可支持的组播协议报文最大传输速率，单位为字节/秒（Bbps）。同样采用自拥塞方法。

测试方法：

指标会受到客户端数目多少以及客户端拓扑分布的影响，因此需要在不同客户端数量和不同网络拓扑结构的情况下进行多次测量。

2.7 数据包乱序比测试

指在应用协议可连通的前提下，从组播源主机A到目的主机B的网络路径上传输给定长度组播应用报文，发生乱序报文数与接收到的报文总数的百分比。乱序的判定规则参照通用IP性能指标。

测试方法：

3 结束语

本文在前期IP组播性能评价指标体系构建的基础上，重点研究了各类指标的测试方法，能够为未来网络性能评价的相关工作奠定基础。

不足之处在于，性能指标的测试方法对时钟准确性的要求尚未涉及，需要在后续工作中进一步考虑。

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