一种天地一体化信息网络性能的测试方法及装置与流程

文档序号:14914477发布日期:2018-07-11 00:20阅读:197来源:国知局

本发明涉及通信技术领域,特别是涉及一种天地一体化信息网络性能的测试方法及装置。



背景技术:

天地一体化信息网络以相对地面静止的同步轨道地球卫星和平流层飞艇或气球为骨干网络,中低轨卫星、飞机、地面基站等作为接入层节点或终端接入骨干网络,实现天基骨干网、天基接入网、地基骨干网、地面互联网以及移动通信网的互联互通,向上向下为各种空间任务提供更好的通信保障。

天地一体化信息网络易受空间传播环境与网络设置等因素的影响,与地面网络存在显著差别,具体如下:(1)空间传输条件的特殊性:即空间节点间由于距离遥远,信道质量差,链路通常具有传输时延大、中断概率高、非对称等特点,传输损耗和时延明显超过地面网络;(2)空间节点组网的特殊性:即空间节点设置受运行轨道等因素制约,节点高度、分布、网络拓扑结构处于动态变化状态,与地面网络存在显著差别;(3)系统组成与管理上的特殊性,由大量专用系统和专用网络构成,缺乏统一标准,不同管理域异构网络互联互通困难,节点资源协同困难。因此,地面网络中的成熟技术,如组网技术、网络测试技术等,难以直接应用于天地一体化信息网络。

现有的对天地一体化信息网络性能进行测试的方法,没有对天地一体化信息网络基于不同协议的通信能力进行测试,也没有考虑在采用天地一体化信息网络不同链路进行数据传输的情况下的通信能力测试。



技术实现要素:

本发明提供一种天地一体化信息网络性能的测试方法及装置,用以解决现有技术的如下问题:现有的对天地一体化信息网络性能进行测试的方法,没有对天地一体化信息网络基于不同协议的通信能力进行测试,也没有考虑在采用天地一体化信息网络不同链路进行数据传输的情况下的通信能力测试。

为解决上述技术问题,本发明提供一种天地一体化网络性能的测试方法,包括:预定网络测试设备向天地一体化信息网络的预定天基骨干节点发送遵守第一预定协议的输入数据;所述预定网络测试设备接收预定地基骨干节点遵守第二预定协议的输出数据,所述输出数据为经过所述天地一体化信息网络传输后的数据;所述预定网络测试设备根据所述输入数据和所述输出数据确定所述天地一体化信息网络的网络性能,所述网络性能包括以下之一:数据传输能力、协议转换能力、协议支持能力;其中,所述预定天基骨干节点与所述预定地基骨干节点为所述天地一体化信息网络中所有天基骨干节点与所有地基骨干节点距离中距离最大的天基骨干节点与地基骨干节点。

可选的,在所述第一预定协议为与所述第二预定协议均为IPv6协议的情况下,所述预定网络测试设备根据所述输入数据和所述输出数据确定所述天地一体化信息网络的网络性能,包括:在所述天地一体化信息网络按预定方式连接时,所述预定网络测试设备根据所述输入数据和所述输出数据确定传输过程的吞吐量和第一时延;所述预定网络测试设备根据所述吞吐量和所述第一时延确定所述天地一体化信息网络按预定方式连接时的数据传输能力;在所述天地一体化信息网络在所述预定方式连接的基础上按预定方式断开时,所述预定网络测试设备根据所述输入数据和所述输出数据确定传输过程的吞吐量和第二时延;所述预定网络测试设备根据所述吞吐量和所述第二时延确定所述天地一体化信息网络按预定方式断开时的数据传输能力。

可选的,在所述第一预定协议为IPv6协议、所述第二预定协议为IPv4协议的情况下,所述预定网络测试设备根据所述输入数据和所述输出数据确定所述天地一体化信息网络的网络性能,包括:所述预定网络测试设备根据所述输入数据和所述输出数据确定传输过程的丢包率和第二时延,并确定所述第二时延与所述第一时延的差值;所述预定网络测试设备根据所述丢包率和所述第二时延与所述第一时延的差值时延确定所述天地一体化信息网络的将IPv6协议数据转换为IPv4协议数据的协议转换能力;在所述第一预定协议为IPv4协议、所述第二预定协议为IPv6协议的情况下,所述预定网络测试设备根据所述输入数据和所述输出数据确定所述天地一体化信息网络的网络性能,包括:所述预定网络测试设备根据所述输入数据和所述输出数据确定传输过程的丢包率和第三时延,并确定所述第三时延与所述第一时延的差值;所述预定网络测试设备根据所述丢包率和所述第三时延与所述第一时延的差值确定所述天地一体化信息网络将IPv4协议数据转换为IPv6协议数据的协议转换能力;在所述第一预定协议为IPv4协议、所述第二预定协议为IPv4协议的情况下,所述预定网络测试设备根据所述输入数据和所述输出数据确定所述天地一体化信息网络的网络性能,包括:所述预定网络测试设备根据所述输入数据和所述输出数据确定传输过程的丢包率和第四时延,并确定所述第四时延与所述第一时延的差值;所述预定网络测试设备根据所述丢包率和所述第四时延与所述第一时延的差值确定所述天地一体化信息网络将IPv4协议数据转换为IPv6协议数据再转换为IPv4协议数据的协议转换能力。

可选的,在所述第一预定协议和所述第二预定协议均为互联网承载语言voIP协议的情况下,所述预定网络测试设备根据所述输入数据和所述输出数据确定所述天地一体化信息网络的网络性能,包括:所述预定网络测试设备根据所述输入数据和所述输出数据确定传输过程的吞吐量和平均意见值;所述预定网络测试设备根据所述吞吐量和所述平均意见(Mean Opinion Score,MOS)值确定所述天地一体化信息网络的协议支持能力。

可选的,在所述第一预定协议和所述第二预定协议均为超文本传输http协议的情况下,所述预定网络测试设备根据所述输入数据和所述输出数据确定所述天地一体化信息网络的网络性能,包括:所述预定网络测试设备根据所述输入数据和所述输出数据确定传输过程的吞吐量和传输响应时间;所述预定网络测试设备根据所述吞吐量和所述传输响应时间确定所述天地一体化信息网络的协议支持能力。

此外,为实现上述目的,本发明还提供一种天地一体化信息网络性能的测试装置,包括:发送模块,用于向天地一体化信息网络的预定天基骨干节点发送遵守第一预定协议的输入数据;接收模块,用于接收预定地基骨干节点遵守第二预定协议的输出数据,所述输出数据为经过所述天地一体化信息网络传输后的数据;确定模块,用于根据所述输入数据和所述输出数据确定所述天地一体化信息网络的网络性能,所述网络性能包括以下之一:数据传输能力、协议转换能力、协议支持能力;其中,所述预定天基骨干节点与所述预定地基骨干节点为所述天地一体化信息网络中所有天基骨干节点与所有地基骨干节点距离中距离最大的天基骨干节点与地基骨干节点。

可选的,所述确定模块,具体用于:在所述第一预定协议为与所述第二预定协议均为IPv6协议的情况下,在所述天地一体化信息网络按预定方式连接时,根据所述输入数据和所述输出数据确定传输过程的吞吐量和第一时延;

所述预定网络测试设备根据所述吞吐量和所述第一时延确定所述天地一体化信息网络按预定方式连接时的数据传输能力;在所述天地一体化信息网络在所述预定方式连接的基础上按预定方式断开时,所述预定网络测试设备根据所述输入数据和所述输出数据确定传输过程的吞吐量和第二时延;所述预定网络测试设备根据所述吞吐量和所述第二时延确定所述天地一体化信息网络按预定方式断开时的数据传输能力。

可选的,所述确定模块,具体还用于:在所述第一预定协议为IPv6协议、所述第二预定协议为IPv4协议的情况下,根据所述输入数据和所述输出数据确定所述天地一体化信息网络的网络性能,包括:根据所述输入数据和所述输出数据确定传输过程的丢包率和第二时延,并确定所述第二时延与所述第一时延的差值;根据所述丢包率和所述第二时延与所述第一时延的差值确定所述天地一体化信息网络将IPv6协议数据转换为IPv4协议数据的协议转换能力;在所述第一预定协议为IPv4协议、所述第二预定协议为IPv6协议的情况下,根据所述输入数据和所述输出数据确定所述天地一体化信息网络的网络性能,包括:根据所述输入数据和所述输出数据确定传输过程的丢包率和第三时延,并确定所述第三时延与所述第一时延的差值;根据所述丢包率和所述第三时延与所述第一时延的差值确定所述天地一体化信息网络将IPv4协议数据转换为IPv6协议数据的协议转换能力;在所述第一预定协议为IPv4协议、所述第二预定协议为IPv4协议的情况下,根据所述输入数据和所述输出数据确定所述天地一体化信息网络的网络性能,包括:根据所述输入数据和所述输出数据确定传输过程的丢包率和第四时延,并确定所述第四时延与所述第一时延的差值;根据所述丢包率和所述第四时延与所述第一时延的差值确定所述天地一体化信息网络将IPv4协议数据转换为IPv6协议数据再转换为IPv4协议数据的协议转换能力。

可选的,所述确定模块,具体用于:在所述第一预定协议和所述第二预定协议均为互联网承载语音VoIP协议的情况下,根据所述输入数据和所述输出数据确定传输过程的吞吐量和MOS值;根据所述吞吐量和所述MOS值确定所述天地一体化信息网络的协议支持能力。

可选的,所述确定模块,具体用于:在所述第一预定协议和所述第二预定协议均为超文本传输http协议的情况下,根据所述输入数据和所述输出数据确定传输过程的吞吐量和传输响应时间;根据所述吞吐量和所述传输响应时间确定所述天地一体化信息网络的协议支持能力。

本发明提供的天地一体化信息网络性能的测试方法,选取距离最大的天基骨干节点和地基骨干节点,由预定网络测试设备向天地一体化信息网络的一个天基骨干节点发送遵守第一协议的数据,该设备再接收经天地一体化信息网络传输并由一个地基骨干节点输出的遵守第二协议的数据,该设备根据输入输出数据确定天地一体化信息网络的网络性能,网络性能包括以下之一:数据传输能力、协议转换能力、协议支持能力。该方法可以对天地一体化信息网络基于不同协议的网络性能进行测试,也可以对采用天地一体化信息网络采用不同链路进行数据传输情况下的网络性能进行测试。解决了现有技术的如下问题:现有的对天地一体化信息网络性能进行测试的方法,没有对天地一体化信息网络基于不同协议的通信能力进行测试,也没有考虑在采用天地一体化信息网络不同链路进行数据传输的情况下的通信能力测试。

附图说明

图1是本发明第一实施例中天地一体化信息网络的测试方法的流程图;

图2是本发明第二实施例中天地一体化信息网络的测试装置的结构示意图;

图3是本发明第三实施例中天地一体化信息网络的拓扑图;

图4是本发明第三实施例中天地一体化信息网络的测试方法的流程图;

图5是本发明第三实施例中进行数据传输能力测试的示意图;

图6是本发明第三实施例中部分链路断开第一种情况测试的示意图;

图7是本发明第三实施例中部分链路断开时第二种情况测试的示意图;

图8是本发明第三实施例中协议转换能力中第一种情况测试的示意图;

图9是本发明第三实施例中协议转换能力中第二种情况测试的示意图;

图10是本发明第三实施例中协议转换能力中第三种情况测试的示意图;

图11是本发明第三实施例中协议支持能力测试的示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术的如下问题:现有的对天地一体化信息网络性能进行测试的方法,没有对天地一体化信息网络基于不同协议的通信能力进行测试,也没有考虑在采用天地一体化信息网络不同链路进行数据传输的情况下的通信能力测试。本发明第一实施例提供了一种天地一体化信息网络性能的测试方法,该方法的流程图如图1所示,包括步骤S102至S106:

S102,预定网络测试设备向天地一体化信息网络的预定天基骨干节点发送遵守第一预定协议的输入数据。

在本实施例中,将网络测试设备和天地一体化信息网络的一个天基骨干节点和一个地基骨干节点分别连接,由该网络测试设备向选定的天基骨干节点发送数据,发送的数据遵守第一预定协议,并且发送的数据可以是一定帧长的数据包形式,帧长可以是64字节、128字节、256字节、1024字节、1518字节等,数据包还可以是将上述帧长的数据按一定比例混合组成的混合数据包,在本实施例中选取混合数据包。并且,在进行测试时,要事先选取天地一体化信息网络中,距离最远的一个天基骨干节点和一个地基骨干节点,即以在最不利条件下测试天地一体化信息网络的性能,表征天地一体化信息网络的性能,两个节点的选取可以动态调整,在天地一体化信息网络中形成不同的数据传输链路。

S104,预定网络测试设备接收预定地基骨干节点遵守第二预定协议的输出数据,输出数据为经过天地一体化信息网络传输后的数据。

在网络测试设备发送的数据经过天地一体化信息网络传输之后,由指定的地基骨干节点作为数据输出端,网络测试设备接收天地一体化信息网络输出的数据,接收的数据遵守第二预定协议,这个协议可以和上述网络测试设备发送的数据遵守的协议相同,也可以不相同。并且,数据在天地一体化网络中的传输的具体路径不受限制。

S106,预定网络测试设备根据输入数据和输出数据确定天地一体化信息网络的网络性能。

在接收到天地一体化信息网络的指定地基节点输出的数据后,网络测试设备会测试输入数据和输出数据的具体参数,根据输入数据和输出数据的对比,确定天地一体化信息网络的网络性能,在本实施例中,网络性能包括以下之一:数据传输能力、协议转换能力、协议支持能力。

本实施例提供的天地一体化信息网络性能的测试方法,选取距离最大的天基骨干节点和地基骨干节点,由预定网络测试设备向天地一体化信息网络的一个天基骨干节点发送遵守第一协议的数据,该设备再接收经天地一体化信息网络传输、并由一个地基骨干节点输出的遵守第二协议的数据,该设备根据输入输出数据确定天地一体化信息网络的网络性能,网络性能包括以下之一:数据传输能力、协议转换能力、协议支持能力。该方法可以对天地一体化信息网络基于不同协议的网络性能进行测试,也可以对采用天地一体化信息网络采用不同链路进行数据传输情况下的网络性能进行测试。解决了现有技术的如下问题:现有的对天地一体化信息网络性能进行测试的方法,没有对天地一体化信息网络基于不同协议的通信能力进行测试,也没有考虑在采用天地一体化信息网络不同链路进行数据传输的情况下的通信能力测试。

在具体实现时,如果第一预定协议为与第二预定协议均为IPv6协议,对天地一体化信息网络的网络性能进行测试具体是指:预定网络测试设备测试天地一体化信息网络的输入数据和输出数据确定传输过程的吞吐量和时延,并根据上述吞吐量和时延确定天地一体化信息网络的数据传输能力。实际上,天地一体化信息网络中的各节点之间传输数据,主要基于IPv6协议,如果输入数据和输出数据都是遵守IPv6协议的数据,则本实施例中,将网络测试设备测试的天地一体化信息网络的网络性能称为数据传输能力。其中,吞吐量是指:天地一体化信息网络传输的混合数据包,在不丢包的情况下,所能够实现的最大传输速率;时延是指:混合数据包由指定天基骨干节点输入至指定地基骨干节点输出所用的时间。

此外,如果输入数据遵守IPv4协议或IPv6协议,输出数据遵守IPv4协议或IPv6协议,那么测试天地一体化信息网络的网络性能具体是指:网络测试设备根据天地一体化信息网络的输入数据和输出数据确定传输过程的丢包率和时延,该设备根据上述丢包率和时延确定天地一体化信息网络的协议转换能力。其中,丢包率是指:输出数据中不完整数据包的数量与输入数据中数据包数量的比值;时延是指:混合数据包由指定天基骨干节点输入至指定地基骨干节点输出所用的时间。

在具体实现时,对天地一体化信息网络协议转换能力的测试具体包括以下三种情况:

1、网络测试设备向天地一体化信息网络输入遵守IPv4协议的数据,天基骨干节点首先将输入数据转换成遵守IPv6协议的数据,再将转换后的数据经天地一体化信息网络进行传输,网络测试设备接收的天地一体化信息网络输出遵守IPv6协议的数据,网络测试设备根据输入数据和输出数据确定上述数据传输过程的丢包率和时延,并根据丢包率和时延确定天地一体化网络将IPv4协议的数据转换为IPv6数据进行传输的能力。

2、网络测试设备向天地一体化信息网络输入的数据遵守IPv6协议,该数据经过天地一体化信息网络进行传输,由输出数据的地基骨干节点将该数据转换为遵守IPv4协议的数据,网络测试设备接收的天地一体化信息网络输出的遵守IPv4协议的数据,网络测试设备根据输入数据和输出数据确定上述数据传输过程的丢包率和时延,并根据丢包率和时延确定天地一体化网络将IPv6协议的数据转换为IPv4数据进行传输的能力。

3、网络测试设备向天地一体化信息网络输入的数据遵守IPv4协议,天基骨干节点首先将输入的数据转换成IPv6协议的数据,再将转换后的数据经天地一体化信息网络进行传输,在输出数据的地基骨干节点再将数据转换为遵守IPv4协议的数据,由网络测试设备接收的天地一体化信息网络输出的遵守IPv4协议的数据,网络测试设备根据输入数据和输出数据确定上述数据传输过程的丢包率和时延,并根据丢包率和时延确定天地一体化网络将IPv4协议的数据转换为IPv6数据再转换为IPv4数据进行传输的能力。

此外,本实施例还对天地一体化信息网络传输遵守特定应用协议数据时的网络性能进行测试,在本实施例中称为天地一体化信息网络的协议支持能力,具体包括:

1、在第一预定协议和第二预定协议均为互联网承载语音(Voice over Internet Protocol,VoIP)协议的情况下,预定网络测试设备根据输入数据和输出数据确定传输过程的吞吐量和平均意见值,该设备根据吞吐量和平均意见值确定天地一体化信息网络的协议支持能力。其中,吞吐量是指:天地一体化信息网络传输的遵守VoIP协议的混合数据包,在不丢包的情况下,所能够实现的最大传输速率;MOS值是指:对语音质量的主观意见评分。

2、在第一预定协议和第二预定协议均为超文本传输(HyperText Transfer Protocol,http)协议的情况下,预定网络测试设备根据输入数据和输出数据确定传输过程的吞吐量和传输响应时间,该设备根据吞吐量和传输响应时间确定天地一体化信息网络的协议支持能力。其中,吞吐量是指:天地一体化信息网络传输的混合数据包,在不丢包的情况下,所能够实现的最大传输速率;传输响应时间是指:预定网络测试设备从发出遵守http协议的数据到接收到遵守http协议的数据所用的时间。

本实施例中,由网络测试设备连接天地一体化信息网络的指定天基节点和地基节点,根据不同情况,对天地一体化信息网络的数据传输能力、协议转换能力、协议支持能力分别进行测试,由上述三种能力共同表征天地一体化信息网络的网络性能。

本发明第二实施例提供了一种天地一体化信息网络的测试装置,该装置的结构示意图如图2所示,包括:发送模块10,用于向天地一体化信息网络的预定天基骨干节点发送遵守第一预定协议的输入数据;接收模块20,与发送模块10耦合,用于接收预定地基骨干节点遵守第二预定协议的输出数据,输出数据为经过天地一体化信息网络传输后的数据;确定模块30,与接收模块20耦合,用于根据输入数据和输出数据确定天地一体化信息网络的网络性能,网络性能包括以下之一:数据传输能力、协议转换能力、协议支持能力。并且,本实施例中要事先选取天地一体化信息网络中距离最远的一个天基骨干节点和一个地基骨干节点,即以在最不利条件下采用本实施例的测试装置测试天地一体化信息网络的网络性能,而且两个节点的选取可以根据实际情况调整,数据在天地一体化信息网络中的传输链路也根据实际情况而定。

在本实施例中,由发送模块向选定的天基骨干节点发送数据,发送的数据遵守第一预定协议,并且发送的数据可以是一定帧长数据组成的数据包形式,其中帧长可以是64字节、128字节、256字节、1024字节、1518字节等,数据包还可以是将上述帧长的数据按一定比例混合组成的混合数据包,在本实施例中,选取混合数据包进行数据传输。

在发送模块所发送的数据经过天地一体化信息网络传输之后,由指定的地基骨干节点作为数据输出端,由接收模块接收天地一体化信息网络输出的数据,接收的数据遵守第二预定协议,这个协议可以和上述网络测试设备发送的数据遵守的协议相同,也可以不相同。

在接收模块接收到天地一体化信息网络的指定地基节点输出的数据后,确定模块会根据输入数据和输出数据确定天地一体化信息网络的网络性能,在本实施例中,网络性能包括以下之一:数据传输能力、协议转换能力、协议支持能力。

在具体实现时,如果第一预定协议为与第二预定协议均为IPv6协议,测试装置中的确定模块具体用于:

根据天地一体化信息网络的输入数据和输出数据确定传输过程的吞吐量和时延,并根据上述吞吐量和时延确定天地一体化信息网络的数据传输能力。实际上,天地一体化信息网络中的各节点之间传输的数据,主要基于IPv6协议,如果输入数据和输出数据都是遵守IPv6协议的数据,则本实施例中,确定模块所确定的天地一体化信息网络的网络性能具体称为数据传输能力。其中,吞吐量是指:天地一体化信息网络传输的混合数据包,在不丢包的情况下,所能够实现的最大传输速率;时延是指:混合数据包由指定天基骨干节点输入至指定地基骨干节点输出这一过程所用的时间。

考虑到实际应用中,互联网协议由IPv4协议升级到IPv6协议会是一个长期过程,因此本实施例对天地一体化信息网络的协议转换能力进行测试,以使本实施例的测试装置适用于实际应用。在本实施例中,如果输入数据是遵守IPv4协议或IPv6协议的数据,输出数据是遵守IPv4协议或IPv6协议的数据,确定模块具体用于:根据天地一体化信息网络的输入数据和输出数据确定传输过程的丢包率和时延,并根据上述丢包率和时延确定天地一体化信息网络的协议转换能力。其中,丢包率是指:输出数据中不完整数据包的数量与输入数据中数据包数量的比值;时延是指:混合数据包由指定天基骨干节点输入至指定地基骨干节点输出所用的时间。

在具体实现时,对天地一体化信息网络协议转换能力的测试具体包括以下三种情况:

1、发送模块向天地一体化信息网络输入遵守IPv4协议的数据,天基骨干节点首先将输入数据转换成遵守IPv6协议的数据,再将转换后的数据经天地一体化信息网络进行传输,由接收模块接收的天地一体化信息网络输出遵守IPv6协议的数据,由确定模块根据输入数据和输出数据确定丢包率和时延,并根据丢包率和时延确定天地一体化信息网络将遵守IPv4协议的数据转换为遵守IPv6协议的数据的协议转换能力。

2、发送模块向天地一体化信息网络输入的数据遵守IPv6协议,该数据经过天地一体化信息网络进行传输,由输出数据的地基骨干节点将该数据转换为遵守IPv4协议的数据,接收模块接收天地一体化信息网络输出的遵守IPv4协议的数据,由确定模块根据输入数据和输出数据确定丢包率和时延,并根据丢包率和时延确定天地一体化信息网络将遵守IPv6协议的数据转换为遵守IPv4协议的数据的协议转换能力。

3、发送模块向天地一体化信息网络输入的数据遵守IPv4协议,天基骨干节点首先将输入的数据转换成IPv6数据,再将转换后的数据经天地一体化信息网络进行传输,由接收模块接收天地一体化信息网络输出的数据遵守IPv6协议,由确定模块根据输入数据和输出数据确定丢包率和时延,并根据丢包率和时延确定天地一体化信息网络将遵守IPv4协议的数据转换为遵守IPv6协议的数据再转换为IPv4协议的数据的协议转换能力。

此外,本实施例的测试装置还对天地一体化信息网络传输遵守特定应用协议数据时的网络性能进行测试,即确定模块还可以用于确定天地一体化信息网络的协议支持能力,具体包括:

1、在第一预定协议和第二预定协议均为互联网承载语音(Voice over Internet Protocol,VoIP)协议的情况下,确定模块根据输入数据和输出数据确定传输过程的吞吐量和MOS值,确定天地一体化信息网络对VoIP协议的支持能力。其中,吞吐量是指:天地一体化信息网络传输的遵守VoIP协议的混合数据包,在不丢包的情况下,所能够实现的最大传输速率;MOS值是指:对语音质量的主观意见评分。

2、在第一预定协议和第二预定协议均为超文本传输(HyperText Transfer Protocol,http)协议的情况下,确定模块根据输入数据和输出数据确定传输过程的吞吐量和传输响应时间,确定天地一体化信息网络对http协议的支持能力。其中,吞吐量是指:天地一体化信息网络传输的混合数据包,在不丢包的情况下,所能够实现的最大传输速率;传输响应时间是指:预定网络测试设备从发出遵守http协议的数据到接收到遵守http协议的数据所用的时间。

本实施例提供的天地一体化信息网络性能的测试装置,选取距离最大的天基骨干节点和地基骨干节点,由发送模块向天地一体化信息网络的指定天基骨干节点发送遵守第一协议的数据,接收模块再接收经天地一体化信息网络传输的、并由指定地基骨干节点输出的遵守第二协议的数据,确定模块根据输入输出数据确定天地一体化信息网络的网络性能,其中,网络性能包括以下之一:数据传输能力、协议转换能力、协议支持能力。该装置可以对天地一体化信息网络基于不同协议的网络性能进行测试,也可以对采用天地一体化信息网络不同链路进行数据传输情况下的网络性能进行测试。解决了现有技术的如下问题:现有的对天地一体化信息网络性能进行测试的装置,没有对天地一体化信息网络基于不同协议的通信能力进行测试,也没有考虑在采用天地一体化信息网络不同链路进行数据传输的情况下的通信能力测试。

本发明第三实施例提供一种天地一体化信息网络的测试方法,本实施例中的天地一体化信息网络的拓扑图如图3所示,包括S1、S2和S3三个天基骨干节点和G1、G2和G3三个地基骨干节点,各个节点之间以图3中所示的方式连接,连接时避免交叉。本实施例为了解释技术方案的方便,选用三个天基骨干节点和三个地基骨干节点,在具体实现时,天基骨干节点和地基骨干节点节点的数量可以根据实际情况进行选择。在本实施例中,该方法的流程图如图4所示,包括S402至S406:

S402,网络测试设备向天地一体化信息网络的指定天基骨干节点发送遵守第一预定协议的输入数据。

在本实施例中,将网络测试设备和天地一体化信息网络的一个天基骨干节点和一个地基骨干节点分别连接,具体连接方式如图5所示,网络测试设备与天基骨干节点S1和地基骨干节点G1分别连接,S1节点与G1节点的距离为天地一体化信息网络中最远的两个节点,即以在最不利条件下测试天地一体化信息网络的性能,表征天地一体化信息网络的性能。由该网络测试设备向选定的天基骨干节点发送数据,发送的数据遵守第一预定协议,并且发送的数据可以是一定帧长的数据包形式,帧长可以是64字节、128字节、256字节、1024字节、1518字节等,数据包还可以是将上述帧长的数据按一定比例混合组成的混合数据包,在本实施例中选取混合数据包。

S404,网络测试设备接收预定地基骨干节点遵守第二预定协议的输出数据,输出数据为经过天地一体化信息网络传输后的数据。

在网络测试设备发送的数据经过天地一体化信息网络传输之后,由指定的地基骨干节点作为数据输出端,网络测试设备接收天地一体化信息网络输出的数据,接收的数据遵守第二预定协议,这个协议可以和上述网络测试设备发送的数据遵守的协议相同,也可以不相同。并且,数据在天地一体化网络中的传输的具体路径不受限制,根据实际情况确定。

S406,网络测试设备根据输入数据和输出数据确定天地一体化信息网络的网络性能。

在接收到天地一体化信息网络的指定地基节点输出的数据后,网络测试设备会测试输入数据和输出数据的具体参数,根据输入数据和输出数据的对比,确定天地一体化信息网络的网络性能,在本实施例中,网络性能包括以下之一:数据传输能力、协议转换能力、协议支持能力。

数据传输能力的测试原理示意图如图5所示,网络测试设备的A端口与指定的天基骨干节点连接,网络测试设备的B端口与指定的地基骨干节点连接。如果第一预定协议为与第二预定协议均为IPv6协议,网络测试设备对天地一体化信息网络的网络性能进行测试具体是指:该设备测试得到天地一体化信息网络的输入数据和输出数据确定传输过程的吞吐量和时延,并根据上述吞吐量和时延确定天地一体化信息网络的数据传输能力,将测得的时延记为t0。实际上,天地一体化信息网络中的各节点之间传输数据,主要基于IPv6协议,如果输入数据和输出数据都是遵守IPv6协议的数据,则本实施例中,将网络测试设备测试的天地一体化信息网络的网络性能称为数据传输能力。其中,吞吐量是指:天地一体化信息网络传输的混合数据包,在不丢包的情况下,所能够实现的最大传输速率;时延是指:混合数据包由指定天基骨干节点输入至指定地基骨干节点输出所用的时间。此外,如果测试到上述传输过程中出现丢包,则认为该天地一体化信息网络不支持基于IPv6协议的通信。

此外,在第一预定协议为与第二预定协议均为IPv6协议的情况下,本实施例还对天地一体化信息网络部分链路断开时的数据传输能力进行测试,具体包括:

第一种断开部分链路的情况的测试示意图如图6所示,断开S1-S2-G2-G1之间的链路,网络测试设备测试这种情况下天地一体化信息网络的数据传输能力,同样是根据输入数据和输出数据确定吞吐量和时延,并根据吞吐量和时延确定部分链路断开时的数据传输能力。

第二种断开部分链路的情况示意图如图7所示,将天地一体化信息网络中S1-S3-G3-G1的链路断开,网络测试设备测试这种情况下天地一体化信息网络的数据传输能力,也是根据输入数据和输出数据确定吞吐量和时延,并根据吞吐量和时延确定部分链路断开时的数据传输能力,吞吐量和时延的意义与第一实施例中的吞吐量和时延的意义相同。在具体实现时,不限于上述两种断开方式,还可以根据天地一体化信息网络的具体组成情况,采用其他方式断开链路。

此外,如果输入数据遵守IPv4协议或IPv6协议,输出数据遵守IPv4协议或IPv6协议,那么测试天地一体化信息网络的网络性能具体是指:网络测试设备根据天地一体化信息网络的输入数据和输出数据确定传输过程的丢包率和时延,该设备根据上述丢包率和时延确定天地一体化信息网络的协议转换能力。丢包率和时延的意义与第一实施例中的丢包率和时延的意义相同。具体实现时,将数据传输速率设置为xMbps,x的取值应小于天地一体化信息网络的带宽。

在本实施例中,测试天地一体化信息网络协议转换能力,具体包括以下三种情况:

1、第一种情况的测试示意图如图8所示,网络测试设备的A端口与天基骨干节点的IPv4端口连接,网络测试设备的B端口与地基骨干节点的IPv6端口连接。网络测试设备向天地一体化信息网络输入遵守IPv4协议的数据,该数据由天基骨干节点的IPv4端口接收,天基骨干节点首先将输入数据转换成遵守IPv6协议的数据,再将转换后的数据经天地一体化信息网络进行传输,网络测试设备接收的地基骨干节点IPv6端口输出的数据遵守IPv6协议,网络测试设备根据输入数据和输出数据确定上述数据传输过程的丢包率和时延,测得时延记为t1。如果上述过程的丢包率为0,则认为天地一体化信息网络将IPv4协议数据转换为IPv6协议数据的有效性为1,协议转换时间为t1-t0。

2、第二种情况的测试示意图如图9所示,网络测试设备的A端口与天基骨干节点的IPv6端口连接,网络测试设备的B端口与地基骨干节点的IPv4端口连接。网络测试设备向天地一体化信息网络输入的数据遵守IPv6协议,该数据由天基骨干节点的IPv6端口接收,该数据经过天地一体化信息网络进行传输,由输出数据的地基骨干节点将该数据转换为遵守IPv4协议的数据,由地基骨干节点的IPv4端口输出,网络测试设备接收的天地一体化信息网络输出的遵守IPv4协议的数据,网络测试设备根据输入数据和输出数据确定上述数据传输过程的丢包率和时延,测得的时延记为t2。如果上述过程的丢包率为0,则认为天地一体化信息网络将IPv6协议数据转换为IPv4协议数据的有效性为1,协议转换时间为t2-t0。

3、第三种情况的测试示意图如图10所示,网络测试设备的A端口与天基骨干节点的IPv4端口连接,网络测试设备的B端口与地基骨干节点的IPv4端口连接。网络测试设备向天地一体化信息网络输入的数据遵守IPv4协议,该数据由天基骨干节点的IPv4端口接收,天基骨干节点首先将输入的数据转换成IPv6协议的数据,再将转换后的数据通过天地一体化信息网络进行传输,在输出数据的地基骨干节点再将数据转换为遵守IPv4协议的数据,并由该地基骨干节点的IPv4端口输出,由网络测试设备接收的天地一体化信息网络输出的遵守IPv4协议的数据,网络测试设备根据输入数据和输出数据确定上述数据传输过程的丢包率和时延,测得的时延记为t3。如果上述过程的丢包率为0,则认为天地一体化信息网络将IPv4协议数据转换为IPv6协议数据再转换为IPv4协议数据的有效性为1,协议转换时间为t3-t0。

并且,还可以改变数据传输速率x的取值,重复上述三种情况对应的测试过程,以多次测试天地一体化信息网络的协议支持能力。

除此之外,本实施例还对天地一体化信息网络传输遵守特定应用协议数据时的网络性能进行测试,称为天地一体化信息网络的协议支持能力,具体包括:

1、如图11所示,网络测试设备是一个计算机,计算机上安装一个网络测试软件,通过运行网络测试工具软件控制测试过程,该软件可以是IxChariot,也可以是其他具有网络测试功能的软件。计算机向天基骨干节点发送遵守VoIP协议的数据,计算机接收地基骨干节点输出的遵守VoIP协议的数据,计算机安装的测试软件根据输入数据和输出数据确定传输过程的吞吐量和MOS值,并根据吞吐量和MOS值确定天地一体化信息网络的协议支持能力。其中,吞吐量和MOS值的含义与第一实施例中两者的含义相同。

2、还有一种情况,如果第一预定协议和第二预定协议均为超文本传输(HyperText Transfer Protocol,http)协议,计算机向天基骨干节点发送遵守http协议的数据,计算机接收地基骨干节点输出的遵守http协议的数据,计算机安装的测试软件根据输入数据和输出数据确定传输过程的吞吐量和传输响应时间,根据吞吐量和传输响应时间确定天地一体化信息网络的协议支持能力。其中,吞吐量和传输响应时间的含义与第一实施例中两者的含义相同。

本实施例提供的天地一体化信息网络性能的测试方法,选取距离最大的天基骨干节点和地基骨干节点,由预定网络测试设备向天地一体化信息网络的一个天基骨干节点发送遵守第一协议的数据,该设备再接收经天地一体化信息网络传输、并由一个地基骨干节点输出的遵守第二协议的数据,该设备根据输入输出数据确定天地一体化信息网络的网络性能,网络性能包括以下之一:数据传输能力、协议转换能力、协议支持能力。该方法可以对天地一体化信息网络基于不同协议的网络性能进行测试,也可以对采用天地一体化信息网络采用不同链路进行数据传输情况下的网络性能进行测试。解决了现有技术的如下问题:现有的对天地一体化信息网络性能进行测试的方法,没有对天地一体化信息网络基于不同协议的通信能力进行测试,也没有考虑在采用天地一体化信息网络不同链路进行数据传输的情况下的通信能力测试。

尽管为示例目的,已经公开了本发明的优选实施例,本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的,因此,本发明的范围应当不限于上述实施例。

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