专利名称：异步传输模式局域网仿真业务的带宽测试方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及带宽测试技术，特别是指一种异步传输模式(ATM)局域网仿真(ELAN, Emulation of LAN )业务开通时为用 户提供的确认带宽的测试方法。
背景技术：
随着网际协议(IP)的普及以及以太网(Ethernet)的桌面化趋 势，ATM网络承载的以太接入的IP业务可为用户提供高安全和高可 靠保证，接入的用户为有较高电路质量和带宽保证要求的重要客户。 因此，在用户业务开通时，如何向用户证明运营商提供的电路带宽符 合服务等级协议(SLA)将是一个重要的课题，关系到运营商的服务 品 牌和用户的切身利益。一般ATM ELAN业务开通时，通过长时间ping运营商接入网 络设备的地址检验到无丟包来保证ATM ELAN电路的通畅。如某些 用户提出测试电路带宽是否满足合同的要求，运营商会在通信电路的 两端通过文件传送协议(FTP, File Transmission Protocol)方式观 察FTP传送文件的速率来测试电路实际带宽。但是，这种方式测试 出来的带宽通常低于用户合同的带宽，这是由于FTP是应用层的协 议，包括了 IP、以太和ATM协议开销在内；而运营商与用户签约一 般按照物理层带宽。因此，导致了测试带宽与实际带宽不符合，使得 用户对运营商的诚信产生怀疑。发明内容有鉴于此，本发明提出一种ATM ELAN业务的带宽测试方法和
系统，能够精准的测试出ATMELAN业务的电路带宽。基于上述目的本发明提出了一种异步传输模式ATM局域网仿真 ELAN业务的带宽测试方法，包括A. 传送测试文件，监测测试文件应用包对应的以太包大小，同时 监测测试文件传送速率；B. 根据步骤A得到的以太包大小和测试文件传送速率计算所述以 太包的ATM ELAN的协议开销；C. 计算ATM ELAN的带宽为步骤A得到的测试文件传送速率与 步骤B得到的ATM ELAN协议开销之和。该方法所述以太包的ATM ELAN的协i义开销为IP、 Ethernet和 ATM层的协议开销。该方法所述步骤B包括根据监测测试文件应用包对应的以太包大 小计算AAL5 Payload长度；根据AAL5 Payload长度计算PAD间隙 AAL5 PAD;根据AAL5 Payload长度计算以太包分拆重组为ATM信 元后的总信元AAL5 CPCS PDU个数；才艮据获得的AAL5 PAD、以太 包分拆重组为ATM信元后的总信元个数以及以太包大小计算ATM ELAN业务的协议开销比率；计算ATM ELAN业务的协议开销为 ATM ELAN业务的协i义开销比率乘以所述测试文件传送速率。该方法步骤B所述以太包的ATM ELAN的协议开销通过如下公式 计算K = D x (5 x Num+P+8+10 ) / ( 5 x Num+P+8+10+ x)其中，Pa=x+10， P = 48— (Pa) %48， Num=Pa/48+l; K为以 太包的ATM ELAN的协议开销，D为测试文件传送速率，Num为 AAL5 CPCSPDU个数，P为AAL5PAD, x为监测测试文件应用包对 应的以太包大小。该方法所述测试文件采用文件传送协议FTP传送。基于上述目的本发明还提供了一种异步传输模式ATM局域网仿真 ELAN业务的带宽测试系统，包括文件监测单元，用于监测测试文件应用包对应的以太包大小，以及 测试文件传送速率；ATM ELAN协议开销分析计算单元，用于根据文件监测单元检测 得到的以太包大小和测试文件传送速率计算所述以太包的ATM ELAN 的协议开销；综合分析单元，用于计算ATM ELAN的带宽为测试文件传送速率 与ATM ELAN协i义开销之和。该系统所述以太包的ATM ELAN的协议开销为IP、 Ethernet和 ATM层的协议开销。该系统所述ATM ELAN协议开销分析计算单元包括ATM ELAN 协议计算模块用于根据监测测试文件应用包对应的以太包大小计算 AAL5 Payload长度；根据AAL5 Payload长度计算PAD间隙AAL5 PAD;根据AAL5 Payload长度计算以太包分拆重组为ATM信元后的 总信元AAL5 CPCS PDU个数；才艮据获得的AAL5 PAD、以太包分拆 重组为ATM信元后的总信元个数以及以太包大小计算ATM ELAN业 务的协议开销比率；计算ATM ELAN业务的协议开销为ATM ELAN 业务的协议开销比率乘以所述测试文件传送速率。该系统所述ATM ELAN协议开销分析计算单元包括ATM ELAN 协议计算模块通过如下公式计算以太包的ATM ELAN的协议开销K = D x ( 5 x Num+P+8+10) / ( 5 x Num+p+8+10+ x)其中，Pa=x+10, P = 48- (Pa) %48， Num=[Pa/48+l; K为以 太包的ATM ELAN的协议开销，D为测试文件传送速率，Num为 AAL5 CPCS PDU个数，P为AAL5 PAD, x为监测测试文件应用包对 应的以太包大小。该系统ATM ELAN协议分析才莫块，用于分析测试用数据包的协议 类型，确定计算公式。该系统所述测试文件采用文件传送协i义FTP传送。 从上面所述可以看出，本发明提供的ATM ELAN业务的带宽测 试方法和系统，在带宽测试过程中考虑到了 ATM ELAN的协议开 销，使对ATM ELAN业务的电路带宽的测试更加精确，避免了测试 带宽与实际带宽不符合的现象。在采用FTP软件传送测试的基础 上，辅以计算分析IP协议、Ethernet协议及ATM协议导致的开 销，使得测量出的ATM ELAN业务的电路带宽精确地符合运营商实 际提供的合同带宽。
图1为本发明实施例ATM ELAN业务的带宽测试系统结构示意图。图2为本发明实施例ATM ELAN协议分析计算建模示意图； 图3为本发明实施例ATM ELAN业务协议层次模型示意图； 图4为本发明实施例ATM适配层5中公共部分汇聚子层的协议数 据单元(AAL5 CPCS画PDU， ATM Adaptation Layer 5， Common Part Convergence Sublayer- Protocol Data Unit)格式示意图；图5为本发明实施例ATM ELAN业务的带宽测试流程示意图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例 性实施例。如图l所示，图示为本发明ATM ELAN业务的带宽测试系统较 佳实施例的结构，包括文件监测单元101，用于监测测试文件应用包对应的以太包大小， 以及测试文件传送速率；ATM ELAN协议开销分析计算单元102，用于根据文件监测单元 101监测得到的以太包大小和测试文件传送速率计算所述以太包的ATM ELAN的协议开销；综合分析单元103,用于计算ATM ELAN的带宽为测试文件传送 速率与ATM ELAN协议开销之和。其中，ATM ELAN协议分析计算单元102结构如图2所示，包 括ATM ELAN协议分析模块201和ATM ELAN协议计算模块 202。 ATM ELAN协议分析模块201,用于分析测试用数据包的协议 类型，确定计算模型，进而确定计算公式。如果监测数据包的协议类型已事先确定，ATM ELAN协议分析 模块201也可省略。ATM ELAN协议计算模块202，用于以太包的ATM ELAN的 协议开销计算，包括1483B封装开销给用户以太数据包增加的开销 计算；用户数据分拆为ATM信元后增加的开销计算，包括信元头和 填充信元的计算。本发明ATM ELAN业务的带宽测试方法的较佳实施例参见图5 所示的流程，包括:步骤501，采用FTP协议传送测试文件，监测测试文件FTP应 用包所对应的以太包大小x，同时监测FTP软件中实时记录的电路 净荷负载带宽，即FTP测试文件传送速率D。其中，FTP传送文件的速率D可在FTP软件进程中直接显示； 通过免费的sniffer监测软件可以监测到FTP应用包所对应的以太包 大小x。为得到准确的文件传送速率，建议所述测试文件优先采用比较大 的文件，比如10M。 一般FTP文件传送经过现有PC网卡传送后 数据包基本为1500Bytes。步骤502，根据步骤501得到的FTP应用包所对应的以太包大 小x Byte、以及FTP传送文件的速率D计算得出该包的ATM ELAN的协i义开销，即IPoEoA的协议开销。首先，对ATM ELAN业务进行协议分析，确定计算模型。国际标准的ATM ELAN协议层次模型如图3所示，包括IP 层、Ethernet层、1483B层、AAL5层、ATM层和物理(PHY) 层。其中，AAL5层的构成如图4所示，包括CPCS-PDU净荷 (Payload)、间隙和填充部分(PAD, Padding)、公共部分汇聚子 层的用户对用户指示(CPCS-UU, Common Part Convergence
Sublayer-User to User)、通用部分指示(CPI)、长度(Length) 和循环冗余校验(CRC， Circle Redundancy Check)。 假定测试用以太包长为xByte。定义Pa代表AAL5 Payload长度；P代表AAL5 PAD; Num 代表AAL5 CPCS PDU个数；R代表x Byte长度的以太包的ATM ELAN业务的协议开销比率；K代表速率为D b/s的ATM ELAN业 务的协议开销。基于上述模型，ATM ELAN业务的协议开销计算如下1)计算AAL5 Payload长度Pa=x+10。即以太包增加10Byte的RFC1483B封装。2 )根据AAL5 Payload长度计算PAD间隙AAL5 PAD: P = 48 - (Pa) %48(注％表示整除取余数)。 PAD间隙的长度在0到47字节之间。因为ATM信元净荷为48Byte,当以太包分拆重组为ATM信元 时，必须是整数个ATM信元，如IP最后分拆的部分不够48Byte， 则把剩余部分填充凑成48Byte的信元净荷。3) 根据AAL5 Payload长度计算以太包分拆重组为ATM信元 后的总信元个数，即AAL5 CPCS PDU个数Num=[Pa/48+l (注l表示整除取商)。4) 所以x Byte长度的以太包的ATM ELAN业务的协议开销比 率R= ( 5 x Num+P+8+10 ) / ( 5 x Num+P+8+10+ x )。可以看出，该7>式中分子为RFC1483B、 AAL5及ATM三层封 装引入的协议开销之和；5Byte为53ByteATM信元中的协议开销部 分，即信元头；8Byte为AAL5 CRC、 Length、 CPI、 CPCS的总 和；10Byte为1483B封装开销。5) 速率为D的ATM ELAN业务的协议开销为K=D x R - D x (5 x Num+P+8+10 ) / ( 5 x Num+P+8+10+ x );其中，Pa=x+10， P = 48- (Pa) %48， Num=[Pa/48j+l。 本步骤中，如果只针对ATM ELAN业务的协议进行测试，在实 际测试中可以不进行协议分析的步骤，直接将步骤501得到的以太包 大小x和测试文件传送速率D带入步骤5)的公式中进行计算。如果 业务协议不只一个，在本步骤中可以对协议类型进行分析，根据分析 结果再确定计算公式。步骤503，计算步骤501得到的FTP传送文件的速率D与步骤 502得到的ATM ELAN协议开销K之和即为ATM ELAN的带宽， 该带宽应该等于运营商与用户签订的合同带宽。本发明的描述是为了示例和说明起见而给出的，而并不是无遗漏的 或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理 和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适 于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
权利要求
1.一种异步传输模式ATM局域网仿真ELAN业务的带宽测试方法，其特征在于，包括A.传送测试文件，监测测试文件应用包对应的以太包大小，同时监测测试文件传送速率；B.根据步骤A得到的以太包大小和测试文件传送速率计算所述以太包的ATM ELAN的协议开销；C.计算ATM ELAN的带宽为步骤A得到的测试文件传送速率与步骤B得到的ATM ELAN协议开销之和。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以太包的ATM ELAN的协i义开销为IP 、 Ethernet和ATM层的协i义开销。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括 才艮据监测测试文件应用包对应的以太包大小计算AAL5 Payload长度；根据AAL5 Payload长度计算PAD间隙AAL5 PAD;根据AAL5 Payload长度计算以太包分拆重组为ATM信元后的总 信元AAL5 CPCS PDU个数；根据获得的AAL5 PAD、以太包分拆重组为ATM信元后的总信元 个数以及以太包大小计算ATM ELAN业务的协议开销比率；计算ATM ELAN业务的协议开销为ATM ELAN业务的协议开销 比率乘以所述测试文件传送速率。
4. 根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，步骤B所述以 太包的ATM ELAN的协议开销通过如下公式计算<formula>formula see original document page 2</formula>其中，Pa=x+10， P= 48— (Pa) %48， Num=Pa/48+l; K为以 太包的ATM ELAN的协议开销，D为测试文件传送速率，Num为 AAL5 CPCS PDU个数，P为AAL5 PAD, x为监测测试文件应用包对 应的以太包大小。
5. 根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，所述测 试文件采用文件传送协议FTP传送。
6. —种异步传输才莫式ATM局域网仿真ELAN业务的带宽测试系 统，其特征在于，包括文件监测单元(101)，用于监测测试文件应用包对应的以太包大 小，以及测试文件传送速率；ATM ELAN协议开销分析计算单元(102)，用于根据文件监测单 元(101)检测得到的以太包大小和测试文件传送速率计算所述以太包 的ATM ELAN的协i义开销；综合分析单元(103)，用于计算ATM ELAN的带宽为测试文件传 送速率与ATM ELAN协议开销之和。
7. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述以太包的ATM ELAN的协i义开销为IP、 Ethernet和ATM层的协i义开销。
8. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述ATM ELAN协 议开销分析计算单元(102)包括ATM ELAN协议计算才莫块(202) 用于4艮据监测测试文件应用包对应的以太包大小计算AAL5 Payload长 度；根据AAL5 Payload长度计算PAD间隙AAL5 PAD;根据AAL5 Payload长度计算以太包分拆重组为ATM信元后的总 信元AAL5 CPCS PDU个数；才艮据获得的AAL5 PAD、以太包分拆重组为ATM信元后的总信元 个数以及以太包大小计算ATM ELAN业务的协议开销比率；计算ATM ELAN业务的协议开销为ATM ELAN业务的协议开销 比率乘以所述测试文件传送ii率。
9. 根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述ATM ELAN协 议开销分析计算单元(102)包括ATM ELAN协议计算模块(202) 通过如下公式计算以太包的ATM ELAN的协议开销<formula>formula see original document page 3</formula>其中，Pa=x+10, P = 48- (Pa) %48， Num=[Pa/48+l; K为以 太包的ATM ELAN的协i义开销，D为测试文件传送速率，Num为 AAL5 CPCSPDU个数，P为AAL5 PAD, x为监测测试文件应用包对 应的以太包大小。
10. 根据权利要求6至9任意一项所述的系统，其特征在于，ATM ELAN协议分析模块(201),用于分析测试用数据包的协议类型，确定 计算公式。
11. 根据权利要求6至9任意一项所述的系统，其特征在于，所述 测试文件采用文件传送协议FTP传送。
全文摘要
本发明公开一种异步传输模式(ATM)局域网仿真(ELAN)业务的带宽测试方法和系统，包括文件监测单元，监测测试文件应用包对应的以太包大小，以及测试文件传送速率；ATM ELAN协议开销分析计算单元，根据文件监测单元检测得到的以太包大小和测试文件传送速率计算所述以太包的ATM ELAN的协议开销；综合分析单元，用于计算ATM ELAN的带宽为测试文件传送速率与ATM ELAN协议开销之和。
文档编号H04L12/28GK101132323SQ200710162479
公开日2008年2月27日 申请日期2007年10月15日 优先权日2007年10月15日
发明者张届新, 冶 陶 申请人:中国电信股份有限公司