一种网络性能测试方法和系统技术方案

本申请提供了一种网络性能测试方法和系统，该方法包括：第一设备构造第一UDP包，并通过NAT设备发送给第二设备；NAT设备接收到第一UDP包时，修改第一UDP包的包头后作为第二UDP包，并发送给第二设备；第二设备接收到NAT设备发送的第二UDP包时，修改第二UDP包的包头后作为第三UDP包，将该第三UDP包发送给第一设备；NAT设备接收到第三UDP包时，修改第三UDP包的包头后作为第四UDP包，并发送给第一设备；第一设备接收到第四UDP包时，记录接收第四UDP包的时间，根据记录的时间，以及第四UDP包中携带的时间戳计算网络时延。该方法能够实现NAT私网和公网侧之间网络性能的测试。

【技术实现步骤摘要】
一种网络性能测试方法和系统
本专利技术涉及计算机网络
，特别涉及一种网络性能测试方法和系统。
技术介绍
网络性能测试中很重要的是要测试时延、抖动、丢包率等指标、通常用于测试的工具是ping。Ping在实际的场景中有很多限制，具体如下：Ping由于使用网路群组管理协议(InternetGroupManagementProtocol，ICMP)协议发送ICMP包，很多时候防火墙会过滤，进而不能实现网络性能的测试。实际网络中如果发端在网络地址转换(NetworkAddressTranslation，NAT)私网一侧，被ping的设备在NAT公网一侧，返回的ICMP包不一定能穿透NAT，造成测试失败。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种网络性能测试方法和系统，能够实现NAT私网和公网侧之间网络性能的测试。为解决上述技术问题，本申请的技术方案是这样实现的：一种网络性能测试方法，应用于包括第一设备、NAT设备和第二设备的网络系统中，其中，第一设备在NAT私网侧，第二设备在公网侧；该方法包括：第一设备构造第一UDP包，并通过NAT设备发送给第二设备；其中，所述第一UDP包的载荷部分携带发送第一UDP包的时间戳；NAT设备接收到第一UDP包时，通过NAT映射，修改第一UDP包的包头后作为第二UDP包，并发送给第二设备；第二设备接收到NAT设备发送的第二UDP包时，修改第二UDP包的包头后作为第三UDP包，将该第三UDP包通过所述NAT设备发送给第一设备；NAT设备接收到第三UDP包时，通过NAT映射，修改第三UDP包的包头后作为第四UDP包，并发送给第一设备；第一设备接收到第四UDP包时，记录接收第四UDP包的时间，根据记录的时间，以及第四UDP包中携带的时间戳计算网络时延。一种网络性能测试方法，应用于包括第三设备、网络地址转换NAT设备和第四设备的网络系统中，其中，第三设备在NAT私网侧，第四设备在公网侧；该方法包括：第三设备构造第五UDP包，用于在NAT设备进行注册；NAT设备接收到第三设备发送的第五UDP包时，建立第三设备内网地址和内网UDP端口号与外网的第二设备的外网地址和外网UDP端口号的映射关系；第四设备构造第六UDP包，并通过NAT设备发送给第三设备；其中，所述第五UDP包的载荷部分携带发送第六UDP包的时间戳；NAT设备接收到第六UDP包时，修改第六UDP包的包头后作为第七UDP包，并发送给第三设备；第三设备接收到NAT设备发送的第七UDP包时，修改第七UDP包的包头，修改后作为第八UDP包，将该第八UDP包发送给第四设备；NAT设备接收到第八UDP包时，修改第八UDP包的包头后作为第九UDP包，并发送给第四设备；第四设备接收到第九UDP包时，记录接收第九UDP包的时间，根据记录的时间，以及第九UDP包中携带的时间戳计算网络时延。一种网络性能测试系统，该系统包括：第一设备、NAT设备和第二设备，其中，第一设备在NAT私网侧，第二设备在公网侧；第一设备，构造第一UDP包，并通过NAT设备发送给第二设备；其中，所述第一UDP包的载荷部分携带发送第一UDP包的时间戳；接收到第二设备发送的第四UDP包时，记录接收第四UDP包的时间，根据记录的时间，以及第四UDP包中携带的时间戳计算网络时延；NAT设备，接收到第一UDP包时，通过NAT映射，修改第一UDP包的包头后作为第二UDP包，并发送给第二设备；接收到第三UDP包时，通过NAT映射，修改第三UDP包的包头后作为第四UDP包，并发送给第一设备；第二设备，接收到第二UDP包时，修改第二UDP包的包头后作为第三UDP包，将该第三UDP包通过所述NAT设备发送给第一设备。一种网络性能测试系统，该系统包括：第三设备、网络地址转换NAT设备和第四设备的网络系统中，其中，第三设备在NAT私网侧，第四设备在公网侧；第三设备，构造第五UDP包，用于在NAT设备进行注册；接收到NAT设备发送的第七UDP包时，修改第七UDP包的包头，修改后作为第八UDP包，将该第八UDP包发送给第四设备；NAT设备，接收到第三设备发送的第五UDP包时，建立第三设备内网地址和内网UDP端口号与外网的第二设备的外网地址和外网UDP端口号的映射关系；接收到第六UDP包时，修改第六UDP包的包头后作为第七UDP包，并发送给第三设备；接收到第八UDP包时，修改第八UDP包的包头后作为第九UDP包，并发送给第四设备；第四设备，构造第六UDP包，并通过NAT设备发送给第三设备；其中，所述第五UDP包的载荷部分携带发送第六UDP包的时间戳；接收到第九UDP包时，记录接收第九UDP包的时间，根据记录的时间，以及第九UDP包中携带的时间戳计算网络时延。由上面的技术方案可知，本申请中通过引入UDP协议，使UDP包成功地从私网到公网，从公网到私网穿透NAT，能够在免配置的前提下，实现NAT私网和公网侧之间网络性能的测试。附图说明图1为本申请实施例一中网络性能测试系统示意图；图2为本申请实施例中NAT转换示意图；图3为本申请实施例二中网络性能测试系统示意图；图4为应用于实施例一中的网络性能测试流程示意图；图5为应用于实施例二中的网络性能测试流程示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图并举实施例，对本专利技术的技术方案进行详细说明。本申请实施例中一种网络性能测试系统。可以应用在存在NAT的场景下，也可以应用在不存在NAT的场景下。应用在存在NAT的场景下：实施例一参见图1，图1为本申请实施例一中网络性能测试系统示意图。该系统包括：第一设备、NAT设备和第二设备，其中，第一设备在NAT私网侧，第二设备在公网侧；第一设备构造第一用户数据报协议(UserDatagramProtocol，UDP)包，并通过NAT设备发送给第二设备；其中，所述第一UDP包的载荷部分携带发送第一UDP包的时间戳；这里构造的第一UDP包的包头中包括：源端口号和目的端口号，以及源地址和目的地址；源地址为第一设备内网地址，源端口号为第一设备自定义的端口号，目的地址为第二设备的公网地址，目的端口为第二设备接收UDP数据包端口号。参见图2，图2为本申请实施例中NAT转换示意图。图2中以第一UDP的源端口号为3000、目的端口号为6900，以及源地址为172.24.20.233、目的地址为219.239.97.10为例。第一UDP包的载荷部分至少包括第一设备发送第一UDP包的时间戳，至于载荷部分是否包括其他信息，本申请实施例中对此不进行限制。NAT设备，接收到第一UDP包时，通过NAT映射，修改第一UDP包的包头后作为第二UDP包，并发送给第二设备；第二UDP包构成：源本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种网络性能测试方法，其特征在于，应用于包括第一设备、网络地址转换NAT设备和第二设备的网络系统中，其中，第一设备在NAT私网侧，第二设备在公网侧；该方法包括：/n第一设备构造第一用户数据报协议UDP包，并通过NAT设备发送给第二设备；其中，所述第一UDP包的载荷部分携带发送第一UDP包的时间戳；/nNAT设备接收到第一UDP包时，通过NAT映射，修改第一UDP包的包头后作为第二UDP包，并发送给第二设备；/n第二设备接收到NAT设备发送的第二UDP包时，修改第二UDP包的包头后作为第三UDP包，将该第三UDP包通过所述NAT设备发送给第一设备；/nNAT设备接收到第三UDP包时，通过NAT映射，修改第三UDP包的包头后作为第四UDP包，并发送给第一设备；/n第一设备接收到第四UDP包时，记录接收第四UDP包的时间，根据记录的时间，以及第四UDP包中携带的时间戳计算网络时延。/n

【技术特征摘要】
1.一种网络性能测试方法，其特征在于，应用于包括第一设备、网络地址转换NAT设备和第二设备的网络系统中，其中，第一设备在NAT私网侧，第二设备在公网侧；该方法包括：
第一设备构造第一用户数据报协议UDP包，并通过NAT设备发送给第二设备；其中，所述第一UDP包的载荷部分携带发送第一UDP包的时间戳；
NAT设备接收到第一UDP包时，通过NAT映射，修改第一UDP包的包头后作为第二UDP包，并发送给第二设备；
第二设备接收到NAT设备发送的第二UDP包时，修改第二UDP包的包头后作为第三UDP包，将该第三UDP包通过所述NAT设备发送给第一设备；
NAT设备接收到第三UDP包时，通过NAT映射，修改第三UDP包的包头后作为第四UDP包，并发送给第一设备；
第一设备接收到第四UDP包时，记录接收第四UDP包的时间，根据记录的时间，以及第四UDP包中携带的时间戳计算网络时延。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述第一UDP包的目的端口号为53；
所述第四UDP包的源端口号为53。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
第二设备开启多个进程或线程，将反射UDP包的任务分布给多个CPU进行处理；
配置多个UDP端口，通过CPU调度使用对应的UDP端口向第一设备反射数据包。


4.一种网络性能测试方法，其特征在于，应用于包括第三设备、网络地址转换NAT设备和第四设备的网络系统中，其中，第三设备在NAT私网侧，第四设备在公网侧；该方法包括：
第三设备构造第五UDP包，用于在NAT设备进行注册；
NAT设备接收到第三设备发送的第五UDP包时，建立第三设备内网地址和内网UDP端口号与外网的第二设备的外网地址和外网UDP端口号的映射关系；
第四设备构造第六UDP包，并通过NAT设备发送给第三设备；其中，所述第五UDP包的载荷部分携带发送第六UDP包的时间戳；
NAT设备接收到第六UDP包时，修改第六UDP包的包头后作为第七UDP包，并发送给第三设备；
第三设备接收到NAT设备发送的第七UDP包时，修改第七UDP包的包头，修改后作为第八UDP包，将该第八UDP包发送给第四设备；
NAT设备接收到第八UDP包时，修改第八UDP包的包头后作为第九UDP包，并发送给第四设备；
第四设备接收到第九UDP包时，记录接收第九UDP包的时间，根据记录的时间，以及第九UDP包中携带的时间戳计算网络时延。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
第四设备开启多个进程或线程，将反射UDP包的任务分布给多个CPU进行处理；
配置多个UD...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘述，杨哲，葛裴，田辉，
申请(专利权)人：中国信息通信研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11