突发流量:网络世界的“海啸测试”|从配置讲解到压测实战(流量出现异常)

突发流量:网络世界的“海啸测试”|从配置讲解到压测实战(流量出现异常)

一、一句话看懂:什么是突发流量?

突发流量(Burst Traffic)是指在网络通信中,数据流量在短时间内突然增加的现象。突发流具有以下特点:

• 突发性:无前兆,瞬间爆发

• 不规律:包长、间隔、速率不可预测

• 高强度:可冲至线速数倍

二、四大冲击:突发流量如何拖垮网络

突发流量像“海啸”,瞬间淹没网络的四道防线:带宽、缓存、队列、CPU,造成拥塞→丢包→延迟/抖动→资源浪费的连锁反应,最终拖垮整网体验。

1. 拥塞:链路瞬间饱和,吞吐量骤降。拥塞可能会导致所有业务一起“堵车”,TCP 进入拥塞避免,窗口减半,应用卡顿。

2. 丢包:缓存溢出,数据被强制丢弃。丢包可能会导致视频花屏、语音断续、TCP 重传,进一步放大流量,形成“雪崩”。

3. 延迟 & 抖动:排队时间剧增且波动剧烈。延迟和抖动可能会导致在线会议出现“对不上话,金融交易指令到达顺序错乱,滑点扩大。

4. 资源浪费:缓存、CPU、带宽短暂空转。

突发流量在性能方面对网络设备缓存的能力提出了极高的要求,只有通过对不同场景下突发流量的测试,我们才能更好地了解网络的承受能力,提前发现潜在问题并采取相应的优化措施,确保网络在各种复杂情况下都能稳定、高效地运行。

三、一张表看懂:构造突发流量的 6 个关键参数

  • 参数含义备注
  • 突发报文数 (Burst Size)一次突发包含的帧数决定“多猛”
  • 帧间隔 (IFG)帧与帧之间的时间/字节决定“多快”
  • 帧间隔单位 (IFG Unit)控制帧间隔的单位,可以设置为bytes或时间与 IFG 组合使用
  • 突发次数 (Bursts)在一定时间内突发发生的次数决定“多久”
  • 突发间隔 (IBG)两次突发之间的静默决定“多停”
  • 突发间隔单位 (IBG Unit)控制两次突发之间的单位,可以设置为bytes或时间与 IBG 组合使用
四、一步算看懂:480 B 数据包在 1 G 端口跑多久?

1G端口速率线速情况下发送1bit数据所需要的时间:

公式:时间 = 1(bit)÷ 速度(bit/s)

1Gbps = 1×10⁹ bit/s

1G发送 1 个比特的时间为: 1 bit÷(1×10⁹ bit/s)=1×10⁻⁹ s = 1 ns

10G端口发送1个比特的时间为:0.1 ns

100G端口发送1个比特的时间为:0.01 ns

举例:在标准以太网中1G端口线速发送一个480字节的数据包,所耗时间应该为多少?

解题思路:

将480 Bytes数据包转换为需要发送的bit数,计算需要多长时间发送完成:

(480(Bytes,帧长)+ 8(Bytes,7(前导码)+1(帧起始符))+ 12(Bytes,最小帧间隙))* 8 (bits) *1(ns)= 4000 ns

五、实战:打出“4 ms 打、16 ms 停”的流量

在1G端口的端口模式下创建一条480 Bytes线速突发流量,打4 ms,停16 ms(突发间隔),发送2次突发流。

  1. 前面已经计算过发送480 Bytes的数据在1G端口下需要4000ns
  2. 确定4ms突发报文数:4000000(ns)/ 4000 (ns) = 1000
  3. 确定单位时间的包速率(每秒发送多少个报文):

由于4ms一个周期,1s周期数为:1000(ms)/ 4(ms)= 250

单位时间包速率为:1000 * 250 = 250000 fps

测试仪配置:

测试结果分析:

六、案例:用突发流量测网络设备 QoS 缓存极限

信而泰DarYu系列L2~3层高端仪表支持Qos缓存容量测试。

1. 被测设备配置两块测试板卡,被测板卡为板卡A。

2. 被测板卡A的QoS缓存如果是板卡上所有接口共享一块缓存,则测试中则使用部分接口(m个测试接口);如果板卡A有n个缓存,则测试中使用板卡A 相应的n个测试接口。

3. 下面测试描述以板卡A所有接口共享一块缓存为例。

4. 将性能测试仪的端口分别与被测设备的板卡A和B相连。

测试步骤:以被测设备A板卡四个接口为例,即n = 4

1. 配置板卡A的QoS机制(出队列机制),使其QoS缓存队列生效。

2. 性能测试仪与DUT板卡A相连的m个端口两两一对,互发线速背景流(包长1000bytes)。

3. 配置测试仪表与板卡B相连的端口的数据流,使其发送Burst流量(包长1000bytes),Burst流量均匀发送给测试板卡A的m个端口,并且Burst流量的总字节数=板卡的缓存大小。

所有流量不丢包,板卡缓存容量为:6000(KB)

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