摘要
本文討論和定義了許多在描述網絡性能基準測試及測試結果時常用到的術語。本文定義
的這些術語也將用于某些附加的文檔中，他們將對專門的基準測試方法和報告測試結果時建
議采用的格式進行定義。本文由IETF組織下的BMWG工作組撰寫。

1.介紹

通常，廠商們為了能使自己的產品在市場競爭中有一個較好的位置，都會致力于遵從某
些標準。他們通常會使用某些對比和參照結果來迷惑用戶。本文和接下來的一些文檔試圖要
定義一套專門的術語和方法，使得廠商們可以用它們來衡量和報告網絡設備的性能，也提供
給用戶們一種可以從不同的廠商那里得到的可比較的數據，來衡量不同廠商之間的設備的優
劣的方法。

2.定義的格式

被定義的術語名。(例如：延遲)

定義:
這個術語的專門的定義。

討論:
關于這個術語的一個簡短的論述，關于它的應用、它的衡量過程中的任何
限制，等等。

衡量單位:
這個術語被應用時，用來報告測試結果作為衡量標準的單位。

要點:
列出影響這個術語的要害點和條件。

參見:
列出其它的與這個術語的討論有關的術語。

3.術語的定義

3.1背靠背（Back-to-back）

定義:
固定長度的幀按照一定的速率出現。從而當某種傳輸介質傳輸這些需按一
定速率傳送的幀時，從空閑狀態到開始傳送只需經過一段短的或者中等的
時段，幀和幀之間只會有些極小的合法的間隔出現。

討論:
在網絡中許多設備都可以產生背靠背幀脈沖串，并且這種設備的數目還在
增長中。這樣的設備比如使用像NFS一類的協議的遠端磁盤服務器，比如
RDUMP這樣的遠端磁盤備份系統，和遠端磁帶訪問系統都可以被配置成：
一個請求就可以引發一批大小為64K字節的數據被返回。對于以太網這樣
只能傳送相對小的MTU的網絡來說，由此會導致許多網絡片斷
（Fragments）在網絡中傳送。因為只有當所有的網絡片斷都被收到時，才
會將這些網絡片斷重組，假如因為網絡中的某些網絡設備沒能對連續幀進
行充分處理而引起某個網絡片斷的丟失，將會使這些網絡片斷的發送方陷
入無限循環中，不斷地嘗試著發送大量數據段來使接收方完整地收到這些
網絡片斷。
隨著Internet的規模不斷擴大，使得路由更新信息生成許多幀，同時現代
路由表被傳送的速度也要非常快。由于路由信息傳送幀的丟失將會產生網
絡不可達的錯誤信息。對這個參數的測試目的就是要確定網絡設備的數據
緩存范圍的大小。

衡量單位:
產生脈沖時以N字節為一個幀的幀數。

要點:

參見:

3.2網橋

定義:
一種根據鏈路層的信息轉發數據幀的系統。

討論:

衡量單位:
n/a

要點:

參見:
網橋/路由器(3.3)
路由器(3.15)

3.3網橋/路由器

定義:
網橋/路由器是一種可選擇功能的網絡設備。它可以作為一個路由器使用，
同時（或者）也可以作為一種基于某種特定幀的協議之上的網橋。

討論:

衡量單位:
n/a

要點:

參見:
網橋(3.2)
路由器(3.15)

3.4恒定負載

定義:
按照固定間隔時間發送固定長度的幀。

討論:
盡管在現實的網絡設備中這種固定狀態的負載情況相當少見，然而利用固
定狀態時的性能衡量也許對評估比較幾種網絡設備時很有用處。幀的大小
是恒定的，被指定為某一個值，所有設備的參數都是恒定的，假如幀的數
據中包含了校驗和，幀的正誤一定會被驗證出來。

衡量單位:
n/a

要點:
請注重單向傳輸和雙向傳輸

參見:

3.5數據鏈路幀的大小

定義:
在幀中字節的數目。從幀的第一個字節開始，到最后一個字節結束，假如
有FCS字段則以FCS字段為結束點。

討論:
在測試網絡設備或作網絡評估過程中，當報告幀的大小時，經常會有許多
的混淆現象。有些人會加上校驗和一項到計算幀大小的結果中，有些人則
不加。在本文檔和它的后續文檔中，我們將上面的定義作為一個明確定義
來使用。

衡量單位:
字節

要點:

參見:

3.6丟幀率

定義:
在固定狀態負載下，由于缺乏資源而沒有被網絡設備轉發出去的幀占所有
應該被轉發的幀數的百分比。

討論:
這個衡量標準可以用來報告網絡設備在超載狀態下的性能。對于處于負載
過重狀態下的網絡，如受到廣播風暴沖擊下的網絡，這個標準可以很有用
地報告網絡設備的運行方式。

衡量單位:
被落下的幀占所有應該轉發的幀的百分比（以字節為單位計數）?？梢园?br />照負載量對丟幀率的圖表給出報告格式。

要點:

參見:
系統開銷方式(3.11)
基于過濾策略(3.13)
MTU不匹配方式(3.10)

3.7幀間隙（IFG）

定義:
按照3.5節定義的一個數據鏈路幀的結尾到接下來的下一個數據鏈路幀的
開始之間的間隔。

討論:
在測試網絡設備時，通常對于報告幀間隙會有很多混淆的理解。本文檔及
后續文檔作為一個指定定義來使用。

衡量單位:
精確到足以區分開兩個幀的時間單位。

要點:
鏈路數據速率.

參見:

3.8延遲

定義:
對于存儲轉發設備來說：
當輸入幀的最后一位到達輸入端口時，時間間隔開始計算。當輸出幀的第
一位在輸出端口上可見時，時間間隔計算結束。

對于按位轉發設備來說：
當輸入幀的第一個位的末尾到達輸入端口時，時間間隔開始計算。當輸出
幀的第一個位的開始在輸出端口上可見時，時間間隔計算結束。

討論:
延遲的可變性會引發一些問題。許多協議是與時間緊密相關的（如：LAT
和ipX協議）。將來的應用程序很可能與網絡延遲更加緊密相關。網絡延
遲的增加將會減小網絡的可用直徑。理想的情況是要消除數據速率對延遲
測試的影響。這個測試應該僅僅反映設備的確切延遲。測試應該在不改變
設備配置的情況下，對不同大小的幀進行。
理想的情況是：對于所有設備的測試應該都從幀的第一個實際位開始，不
包括幀的導言部分。理論上說，廠商們通常應該將他們的網絡設備設計為
存儲轉發的設備，如一個路由器，它能在還沒有完全接收到所有的數據的
情況下就開始傳送數據幀。這種設備常被稱為“直通（cutthrough）型”
設備。直通型設備被設想為那種能夠在接收輸入幀的剩余部分時出現了某
種不可預料的事故，例如：接收到一個錯誤的校驗和，使得這個幀或者這
個幀的轉發包有錯誤產生時，可以使得部分的傳送幀變為無效幀的設備類
型。
在這種情況下，設備仍然被看成一種存儲轉發設備，設備的延遲仍然從輸
入的最后一位開始計算，到輸出的第一位結束，即使這個計算結果是負的。
這樣計算的目的就是要將設備作為一個整體來看待，而不考慮設備的內部
結構。

衡量單位:
精確到足以區分開兩個事件的時間單位。


要點:

參見:
鏈路速度不匹配(3.9)
恒定負載(3.4)
背靠背(3.1)
基于過濾策略(3.13)
單個幀方式(3.16)

3.9鏈路速度不匹配

定義:
輸入數據傳輸速度和輸出數據傳輸速度不匹配。

討論:
這里所指的并不是幀被傳輸的速率本身，而是指傳送數據的路徑的實際數
據傳輸能力。例如：一端為以太網接口，另一端為56K字節的串行口。有
時候這種現象也被稱為“火軟管效應”。在本地高速網絡之間使用串口連
接的網絡常會在每個串口連接的末端引起鏈路速度不匹配的現象。

衡量單位:
輸入數據速率與輸出數據速率的比率。

要點:

參見:
恒定負載(3.4)
背靠背(3.1)

3.10MTU不匹配方式

定義:
因輸出網絡的網絡MTU（最大傳輸單元）小于輸入網絡的MTU而引起的
數據分片。

討論:
由于不得不將數據幀分片，網絡設備的性能會受到很明顯的影響。

衡量單位:
運行方式的描述。

要點:

參見:

3.11系統開銷方式

定義:
不同于正常情況下數據幀的處理方式。

討論:
網絡設備除了轉發幀的功能外，還會執行許多其它功能。這些功能包括內
部硬件測試、路由信息處理，和對網絡治理請求的應答，等等。知道這些
功能的執行對于網絡設備性能的影響是很有用處的。舉個例子來說：當路
由器給復雜的協議如OSPF處理大量路由更新信息時，它會掛起數據轉發
操作或者其它接收數據幀的操作。知道路由器的這種工作方式對我們進行
測試的工作是很有幫助的。

衡量單位:
任何對這種操作方式的定量理解都取決于它對其它測試的影響

要點:
網橋和路由協議
控制處理
ICMP
IP選項處理
分片
錯誤處理
事件日志/統計收集
ARP

參見:
基于過濾策略(3.13)

3.12超載方式

定義:
當資源要求超過了可得到的系統資源時，采用的操作方式。

討論:
設備處于超載狀態時將會丟幀。設備也許會丟掉某些含有路由或配置信息
的幀。當有丟失幀出現時，我們就認為進入了超載狀態。

衡量單位:
無論輸入超載還是輸出超載的超載狀態下，對設備操作方式的描述。

要點:
設備從超載狀態恢復的程度如何？
引發超載的數據對設備產生何種影響？
當設備的可用資源耗盡時，設備是如何運行的？
處于超載狀態下的系統治理作出什么反應？

參見:

3.13基于過濾策略

定義:
過濾就是根據治理策略將接收到的幀按照正常操作本應該轉發出去的幀
丟棄的操作方式。

討論:
許多網絡設備都可以被配置成按照一定的標準將某些幀丟掉。這些標準可
以用簡單的源或目的地址，或者是檢查幀的數據中某些特定域值。配置多
個網絡設備，使它們具有過濾功能的操作將會影響網絡設備的吞吐量。

衡量單位:
n/a

要點:
過濾操作的方便性
過濾條件的數目
參見:

3.14重啟動方式

定義:
因為數據的丟失而引起的系統重新初始化。

討論:
在系統電源開關或重置的這段時間內，網絡設備不能接收和轉發幀。這段
不可得的時間長短對于評估設備的優劣有很大關系。另外，特定的初始化
變量改變時，許多網絡設備都需要某種形式的重置。假如重置時間太長，
就會阻礙網絡治理員將這些變量值恢復原狀的積極性。

衡量單位:
在各種重啟動條件下，對設備性能的描述。

要點:
類型:
電源打開
重新啟動軟件映像
刷新端口，重置緩存器
明確地重啟動當前代碼映像
在什么樣的條件下，設備需要重啟動？
設備知道什么時候需要重啟動嗎？（如掛起狀態的時間戳用盡）
設備是否認可過于頻繁的自動重啟動的設定？
設備對于所有或部分的重置狀態是否進行驗證診斷？
重啟動是以怎樣的方式進行初始化的？物理中斷還是通過遠端登錄或通
過終端線進行設置？

參見:

3.15路由器

定義:
路由器就是根據網絡層的信息轉發數據幀的系統。

討論:
既然路由器是基于網絡層操作的設備，就意味著它需要運行網絡層協議、
路由算法、執行協議所需的操作。例如：減少位于TCP/IP頭的TTL域值。

衡量單位:
n/a

要點:

參見:
路由器(3.2)
網橋/路由器(3.3)

3.16單個幀操作方式

定義:
一個設備在輸入端口上只收到單個幀時，設備的操作方式。

討論:
由單個幀構成的數據流也需要網絡設備進行許多處理工作，比如：計算路
由，執行ARP地址轉換，檢查訪問權限，等等，總結起來就是需要為數
據建立緩存實體。設備通常需要對分隔開的單個的幀進行處理的時間要比
對在固定數據流中的同樣內容的幀進行處理的時間要長得多。通常都會有
這樣一種擔心：當假設這個單個幀是許多需接收轉發幀中的第一個時，設
備也許會在緩存建立并初始化的時候將它忽略掉

衡量單位:
對于設備操作方式的描述。

要點:

參見:
基于過濾策略(3.13)

3.17吞吐量

定義:
在沒有幀丟失的情況下，設備能夠接受的最大速率。

討論:
吞吐量指數答應設備廠商只需報告這一項值就可以在市場競爭中讓客戶
辯明優劣。因為即使是數據流中的一個幀的丟失便可以導致較長時間的等
待，等待更高層協議的時間戳耗盡。這對于了解設備所能支持的最大數據
速率的確切值是很有幫助的。測試應該對大小不同的幀分別進行測試。對
于同時支持路由和網橋功能的設備要分別測試路由和網橋功能的數據。如
果接收幀中有校驗和一項內容，所有的校驗和處理都應該進行。

衡量單位:
每秒接收的N字節為單位的幀的數目
每秒接收的輸入比特位

要點:
單個路徑對集合路徑
負載
單向傳輸對雙向傳輸
對于某些協議需要的校驗和處理

參見:
丟幀率(3.6)
恒定負載(3.4)
背靠背(3.1)

4.感謝

本文檔是由IETFBMWG工作組討論整理的，它的組成是：

ChetBirger,核心網絡公司
ScottBradner,哈佛大學(主席)
SteveButterfield,獨立咨詢員
FrankChui,TRW
PhillGross,CNRI
StevKnowles,FTP軟件公司
MatLew,TRW
GaryMalkin,FTP軟件公司
K.K.Ramakrishnan,DEC公司
MickScully,UngermanBass公司
WilliamM.Seifert,Wellfleet通訊公司
JohnShriver,PRoteon公司
DickSterry,Microcom公司
GeofStone,網絡系統公司
GeoffThompson,SynOptics公司
MaryYoussef,IBM公司

安全性的考慮

本文檔對安全性并沒有進行討論。

作者的地址

ScottBradner
HarvardUniversity
WilliamJamesHall1232
33KirklandStreet
Cambridge,MA02138

Phone:(617)495-3864

EMail:SOB@HARVARD.HARVARD.EDU
Or,sendcommentsto:bmwg@harvisr.harvard.edu.