一种网关QoS测试系统及方法与流程

本发明属于测试技术领域，特别涉及网关qos测试系统及方法。

背景技术：

目前大部分的家庭路由器都会实现qos（qualityofservice，服务质量）功能。早先的qos功能根据mac地址（mediaaccesscontrol，物理地址）或者ip地址（internetprotocol，网络地址）进行限速来实现，其qos的测试方式相对简单，通过多台客户端直接测试吞吐量即可。较新的qos功能实现方案则可以根据实际应用来进行限速，其qos的测试方式，则不能简单的通过多台客户端测试吞吐量进行测试。

对于新型qos功能的测试，不同厂家可能有不同的实现方式。一种比较通用的技术方案就是：对各种不同的应用进行标记，然后根据这些标记设置不同的优先级；再根据不同的优先级来动态分配带宽，比如：针对游戏类的应用，因为其延迟要求比较高，故设置高优先级；web页面类的应用，则优先级次之；优先级最低的则是视频播放类、下载类的应用。

针对新型qos功能的测试，现有技术中的测试方法是：如图1所示的组网测试方法，使用多台电脑，每台电脑分别运行一种实际应用，接入网络中进行测试，然后检测各台电脑的速率是否会超过设定的值。

该测试方法具有以下缺点：

1）、实际上网环境影响大，互联网资源本身可能就对每个访问者进行了速率限制，而且广域网内的网络波动也可能会导致速率的不稳定，这样会使得测试数据不够平稳；

2）、游戏类、web页面类应用，其本身不需要大的带宽，要求的是低延迟，使用实际应用进行测试，就无法保证低延迟。

因此，如何解决现有技术中的问题，在测试qos功能保证测试的各类应用的带宽能够达到极限，成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

鉴于此，本发明的目的在于提供一种网关qos测试系统及方法，实现了在家庭网关qos功能测试时，保证各类应用测试的速率达到极限，更准确地进行qos功能测试。

根据上述发明目的，本发明提供一种网关qos测试系统，所述测试系统包括模拟工作区、网关和模拟服务区，所述模拟工作区、网关和模拟服务区工作于一局域网内，所述工作区包括设置有不同qos等级的工作设备，每台工作设备与所述网关连接，所述模拟服务区提供与所述工作区对应的服务器，所述工作设备和服务器均安装测试软件，模拟并测试不同qos等级对应的应用的测试速率，若较高优先级应用的测试速率在一预设的较高优先级速率范围内，并且较低优先级应用的测试速率在一预设较低优先级速率范围内，则所述网关的qos功能测试通过。

优选地，所述qos等级设置为高优先级、中优先级和低优先级，所述高优先级对应一预设的高优先级速率，所述中优先级对应一预设的中优先级速率，所述低优先级对应一预设的低优先级速率。

优选地，所述高优先级对应游戏应用，所述中优先级对应浏览网页应用，所述低优先级对应下载应用。

优选地，所述测试系统包括模拟下载应用的客户端和对应的模拟文件服务器，

所述模拟文件服务器，用于存储各种文件格式的文件，并和所述模拟下载应用的客户端进行数据通信；

所述模拟下载应用的客户端，用于和所述模拟文件服务器建立数据通信，当运行下载应用时，测试所述下载应用的测试速率，若所述下载应用的测试速率在预设的所述低优先级速率的范围内，则设置的网关低优先级qos成功。

优选地，所述测试系统包括模拟浏览网页应用的客户端和对应的模拟网页服务器，

所述模拟网页服务器，用于设置tcp端口号80，并和所述模拟浏览网页应用的客户端建立数据通信；

所述模拟浏览网页应用的客户端，用于设置tcp端口号80，和所述所述模拟网页服务器建立数据通信连接，当运行浏览网页应用时，测试所述浏览网页应用对应的测试速率，若所述测试速率在预设的中优先级速率范围内，且所述下载应用的测试速率在预设的低先级速率范围内，则设置网关中的中优先级和低优先级的qos成功。

优选地，所述测试系统包括模拟游戏应用的客户端和对应的模拟游戏服务器，

所述模拟游戏服务器，用于设置tcp端口号为第一预设端口号，并和所述模拟游戏应用的客户端建立数据通信；

所述模拟游戏应用的客户端，用于设置tcp端口号为第一预设端口号，和所述模拟游戏服务器建立数据通信连接，当运行游戏应用时，测试所述游戏应用对应的测试速率，若所述测试速率在预设的高优先级速率范围内，并且所述浏览网页应用的测试速率在预设的中优先级速率范围内，以及所述下载应用的测试速率在预设的低优先级速率范围内，则网关的qos功能测试通过。

优选地，所述模拟游戏服务器，还用于设置udp端口号为第二预设端口号，并和所述模拟游戏应用的客户端建立数据通信；

所述模拟游戏应用的客户端，用于设置udp端口号为第二预设端口号，和所述模拟游戏服务器建立数据通信连接，当运行游戏应用时，测试所述游戏应用对应的测试速率，若所述测试速率在预设的高优先级速率范围内，并且所述浏览网页应用的测试速率在预设的中优先级速率范围内，以及所述下载应用的测试速率在预设的低优先级速率范围内，则网关的qos功能测试通过。

优选地，所述模拟网页服务器存储预设类型的文件，模拟浏览网页应用的客户端通过浏览网页形式模拟运行下载应用。

优选地，所述网关根据数据的url资源中的文件格式名称，设置对应的qos等级。

根据上述发明目的，本发明提供了一种如上所述的网关qos测试系统的测试方法，所述方法包括：

s1、根据不同qos等级对应的应用，模拟工作区的工作设备与对应的模拟服务区的服务器建立数据通信连接；

s2、所述工作设备和服务器均安装测试软件，模拟并测试不同qos等级对应的应用的测试速率；

s3、若较高优先级应用的测试速率在一预设的较高优先级速率范围内，并且较低优先级应用的测试速率在一预设较低优先级速率范围内，则所述网关的qos功能测试通过。

与现有技术相比，本发明提供的网关qos测试系统及方法，具有以下有益效果：模拟客户端和服务器，将客户端、服务器和家庭网关组成一局域网，通过客户端和服务器模拟各类应用，各类模拟的应用能够高带宽，最大限度的接近家庭网关限制的速率，能够更准确地进行qos功能测试，使得测试的数据更准确；对不用的游戏应用采用tcp端口或者udp端口进行模拟，便于对各类游戏应用进行单独模拟，使测试更充分。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种网关qos测试系统及方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明一种现有技术中网关qos测试方法的组网示意图；

图2是本发明一种网关qos测试系统的组成结构示意图；

图3是本发明一具体实施例网关qos测试系统的组网示意图；

图4是本发明一具体实施例的网关qos测试方法的流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

现有技术中，网络游戏的应用，其数据包的传输都会单独使用特定的tcp（transmissioncontrolprotocol，传输控制协议）或udp（userdatagramprotocol，用户数据报协议）端口。浏览网页应用一般也会采用tcp端口80来进行数据传输。视频应用和下载应用在其url（uniformresourelocator，统一资源定位器）资源里都会携带文件格式名。比如，视频应用，其url中一般会有“.avi”、“.mpeg”、“.wmv”等文件格式名，下载应用，其url中一般会有“.zip”、“.iso”、“.rar”等文件格式名。而新型qos功能的限速本质，就是根据端口、协议、资源类型等特点对数据包进行标记，然后将标记过的数据包安排到不同优先级的发送队列，高优先级的队列分配的带宽最高，低优先级的队列分配的带宽最低。本发明利用这一特性，使用工具模拟不同的应用，进行qos功能组网测试。

如图2所示，根据本发明的一个实施例，一种网关qos测试系统，所述测试系统包括模拟工作区20、网关21和模拟服务区22，所述模拟工作区20、网关21和模拟服务区22工作于一局域网内，所述工作区10包括设置有不同qos等级的工作设备，每台工作设备与所述网关21连接，所述模拟服务区22提供与所述工作区对应的服务器，所述工作设备和服务器均安装测试软件，模拟并测试不同qos等级对应的应用的测试速率，若较高优先级应用的测试速率在一预设的较高优先级速率范围内，并且较低优先级应用的测试速率在一预设较低优先级速率范围内，则所述网关的qos功能测试通过。

本发明的一具体实施例，如图3所示的一网关qos测试组网图。

网关中启动qos设置功能，设置网关的wan口的上行和下行的带宽。所述qos等级设置为高优先级、中优先级和低优先级，所述高优先级对应一预设的高优先级速率，所述中优先级对应一预设的中优先级速率，所述低优先级对应一预设的低优先级速率。设置所述高优先级对应游戏应用，所述中优先级对应浏览网页应用，所述低优先级对应下载应用。

该测试组网图中，设置pc1为模拟游戏应用客户端pc1，pc4为对应的模拟游戏应用服务器；pc2为模拟浏览网页应用客户端，pc5为对应的模拟浏览网页应用服务器，pc3为模拟下载应用客户端，pc6为对应的模拟文件服务器。所述pc1、pc2、pc3、pc4、pc5、pc6和网关组成一局域网。所述测试程序使用iperf软件测试程序。

模拟文件服务器pc6，用于存储各种文件格式的文件，并和所述模拟下载应用的客户端进行数据通信。所述模拟下载应用的客户端pc3，用于和所述模拟文件服务器pc6建立数据通信，当模拟下载应用的客户端pc3运行测试程序，并运行下载应用时，测试所述下载应用的测试速率，若所述下载应用的测试速率在预设的所述低优先级速率范围内，则设置的网关低优先级qos成功。具体地，在pc3上运行iperf软件测试程序，指定下载的文件格式为.rar，从所述pc6下载文件格式为.rar的文件，当下载文件格式为.rar的文件时测试速率，若所述测试速率超过预设的所述低优先级速率的范围，则表明网关对所述下载应用的低优先级限制速率失效，若所述测试速率在预设的所述低优先级速率范围内，则设置的网关低优先级qos成功。

模拟网页服务器pc5，用于设置tcp端口号80，并和所述模拟浏览网页应用的客户端建立数据通信，pc5作为tcp服务端，运行侦听tcp80端口服务。模拟浏览网页应用的客户端pc2，用于设置tcp端口号80，pc2作为tcp客户端和pc5建立tcp连接，并进行数据通信。模拟浏览网页应用客户端pc2运行iperf软件测试程序，模拟浏览网页应用，并进行速率测试。若测试速率超过了预设的中优先级速率范围，则表明网关对所述浏览网页应用的中优先级限制速率失效，测试失败；若pc2测试速率在预设的中优先级速率范围内，并且所述模拟下载应用客户端pc3测试速率超过预设的低优先级速率的范围，则表明家庭网关对所述浏览网页应用的中优先级限制速率失效，测试失败；若测试速率在预设的中优先级速率范围内，并且所述模拟下载应用客户端pc3的测试速率在预设的低优先级速率范围内，则表明网关对所述浏览网页应用的中优先级限制速率和低优先级限制速率生效。

模拟游戏应用服务器pc4，用于设置tcp端口号为第一预设端口号，并和所述模拟游戏应用的客户端pc1建立数据通信。模拟游戏应用客户端pc1，用于设置tcp端口号为第一预设端口号，和所述模拟游戏服务器建立数据通信连接。比如，在pc1设置该游戏应用的tcp端口号为12345端口，pc4设置tcp端口号为12345端口。pc4作为tcp服务端，pc1作为tcp客户端，和作为tcp服务端的pc4建立tcp连接，所述pc1服务端运行侦听tcp端口服务。pc1和pc4建立数据通信连接。模拟游戏应用客户端pc1上运行iperf软件测试程序，并模拟游戏应用，若pc1的测试速率超过了预设的高优先级速率，则表明网关对所述游戏应用的高优先级限制速率失效，测试失败；若pc1测试速率在预设的高优先级速率范围内并且所述pc3测试速率超过预设的低优先级速率或者所述pc2测试速率超过预设的中优先级速率，则表明家庭网关对所述游戏应用的高优先级限制速率失效，测试失败；若pc1测试速率在所述高优先级速率范围内，并且所述pc3测试速率在低优先级速率范围内以及所述pc2测试速率在预设的中优先级速率范围内，则表明网关对高先级限制速率、中优先级限制速率和低优先级限制速率生效，网关对游戏应用、浏览网页和下载应用设置的qos功能生效。

优选地，所述模拟游戏服务器，还用于设置udp端口号为第二预设端口号，并和所述模拟游戏应用的客户端建立数据通信；

所述模拟游戏应用的客户端，用于设置udp端口号为第二预设端口号，和所述模拟游戏服务器建立数据通信连接，当运行测试程序并运行游戏应用时，测试所述游戏应用对应的测试速率，若所述测试速率在预设的高优先级范围内，并且所述浏览网页应用的测试速率在中优先级速率范围内，以及所述下载应用的测试速率在预设的所述低优先级速率范围内，则网关的qos功能测试通过。

通过设置udp端口来模拟游戏应用，可以完成对各类游戏应用进行模拟，使测试更加充分。

本发明的另一实施例，所述模拟浏览网页应用服务器存储预设类型的文件，模拟浏览网页应用的客户端通过浏览网页形式运行下载应用。在视频应用和下载应用中，其url资源里都会携带文件格式名。比如，视频应用，其url中一般会有“.avi”、“.mpeg”、“.wmv”等文件格式名，下载应用，其url中一般会有“.zip”、“.iso”、“.rar”等文件格式名。通过网页页面观看视频活着下载文件，根据文件格式的名称，可以区分是下载类应用还是视频类应用。所述网关根据数据的url资源中的文件格式名称，设置对应的qos等级。

根据该技术方案，将模拟客户端、模拟服务器和网关组成一局域网，通过客户端和服务器模拟各类应用，最大限度的接近网关限制的速率，能够更准确地进行qos功能测试，使得测试的数据更准确；对不用的游戏应用采用tcp端口或者udp端口进行模拟，便于对各类游戏应用进行单独模拟，使测试更充分。

如图4所示，一种如上所述的网关qos测试系统的测试方法，所述方法包括：

s401、根据不同qos等级对应的应用，模拟工作区的工作设备与对应的模拟服务区的服务器建立数据通信连接；

s402、所述工作设备和服务器均安装测试软件，模拟并测试不同qos等级对应的应用的测试速率；

s403、若较高优先级应用的测试速率在一预设的较高优先级速率范围内，并且较低优先级应用的测试速率在一预设较低优先级速率范围内，则所述网关的qos功能测试通过。

根据该技术方案，模拟工作区的工作设备和对应的模拟服务区的服务器建立数据通信通道，根据不同qos等级对应的应用，模拟不同的应用，当模拟各应用时，通过测试软件程序进行测试速率，若较高优先级应用的测试速率在一预设的较高优先级速率范围内，并且较低优先级应用的测试速率在一预设较低优先级速率范围内，则所述网关的qos功能测试通过。

综上所述，本发明通过组建一局域网，模拟各类应用，最大限度的接近网关限制的速率，能够更准确地进行qos功能测试，使得测试的数据更准确。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。