一种IP设备转发表容量的测试方法和系统技术方案

本申请公开了一种IP设备转发表容量的测试方法和系统。该方法包括：生成随机路由池；根据需要测试的FIB容量从随机路由池中选取第一数量的路由，将所述第一数量的路由通过路由协议通告给被测IP设备；以所述第一数量的路由作为目的IP地址生成常规验证流量并向所述被测IP设备发送；生成第二数量的黑洞路由验证流量并向所述被测IP设备发送；根据需要测试的FIB容量向所述被测IP设备通告第三数量的重复路由，并发送相应重复路由验证流量；根据所述被测IP设备是否正确处理常规验证流量、黑洞路由验证流量和重复路由验证流量，确定被测IP设备的FIB容量值。应用本发明专利技术能够真实反映IP设备的实际FIB容量，提高测试的准确性。

Method and system for testing forwarding table capacity of IP device

The present application discloses a method and a system for testing the forwarding table capacity of a IP device. The method includes: generating random routing pool; according to the need to test the capacity of FIB is selected from the random routing pool first number of routing, the first number of routes to the tested equipment through IP routing protocol to notice; the first number of the route as the destination IP address generation routine verification flow and to the measured send IP equipment; second generation number of black hole routing verification flow and to the measured send IP equipment; according to the test of the FIB capacity to the measured number of repeat routing IP device notification third, and sending the corresponding repeat routing verification flow; according to the measured IP device is to correctly handle the routine verification flow, the black hole routing verification flow and repeated verification of traffic routing, determine the FIB value of IP equipment capacity. The invention can truly reflect the actual FIB capacity of the IP device and improve the accuracy of the test.

【技术实现步骤摘要】
一种IP设备转发表容量的测试方法和系统
本申请涉及通信
，尤其涉及一种IP设备转发表容量的测试方法和系统。
技术介绍
路由表存储了IP设备对各路由协议所学路由计算后得到的最佳路由，属于IP设备控制层面信息。而转发表（ForwardingInformationBase,FIB）存储了IP设备在数据层面用于指导报文转发的信息，它是路由表在IP设备硬件转发芯片上的镜像。随着互联网的快速发展，IP设备尤其是核心IP设备的FIB容量的需求急剧增长。由于FIB存储模块价格昂贵，为了降低IP设备生产成本，各IP设备生产商大都采用算法对FIB信息进行压缩，以减少FIB的物理存储空间。其中，所述IP设备包括高端路由器、低端路由器、高端三层交换机、低端三层交换机、宽带接入服务器和硬件防火墙等能够通过查询FIB表实现数据转发的设备。目前，IP设备FIB容量的测试方法比较单一，基本方案如下：首先测试系统与IP设备之间建立路由协议邻居关系；然后测试系统向IP设备通告前缀长度单一（一般常用24位）、地址连续的路由；最后测试系统向IP设备发送测试流量，流量的目的地址命中之前通告的路由，验证IP设备是否完成所有通告路由的学习。在测试流量无丢包转发的情况下，IP设备能够接受的最大路由数即为IP设备FIB容量。现有FIB容量测试方案的主要缺点是路由差异性差，无论从前缀长度还是地址空间都过分规律，使得IP设备极易对测试路由进行汇聚、压缩存储，与实际网络情况不符。例如，通过现有的FIB容量测试方案测得某IP设备的FIB容量为100万条路由，然而在实际网络中，由于路由差异性较大，该IP设备的FIB却只能接受40万条路由。由上可见，现有的FIB容量测试方案难以真实反映IP设备的实际FIB容量。
技术实现思路
本申请提供了一种IP设备转发表容量的测试方法和系统，能够真实反映IP设备的实际FIB容量，提高测试的准确性。一种IP设备转发表FIB容量的测试方法，该方法包括：生成随机路由池，其中的路由是随机生成的；测试系统与被测IP设备相连的每个测试接口和被测IP设备建立路由协议的邻居关系；从所述随机路由池中选取第一数量的路由，将所述第一数量的路由通过路由协议通告给被测IP设备，其中，所述第一数量是根据需要测试的FIB容量值确定的；以所述第一数量的路由作为目的IP地址生成常规验证流量，向所述被测IP设备发送所述常规验证流量；根据所述被测IP设备是否正确转发所述常规验证流量且没有丢包，确定被测IP设备的FIB容量值。一种IP设备转发表FIB容量的测试系统，该测试系统包括随机路由生成模块、随机路由池、路由协议模块、流量收发模块和测试逻辑控制模块；所述随机路由生成模块，用于随机生成路由；所述随机路由池，用于存储所述随机生成的路由；所述路由协议模块，用于为测试系统与被测IP设备相连的每个测试接口和被测IP设备建立路由协议的邻居关系，从所述随机路由池中选取第一数量的路由，将所述第一数量的路由通过路由协议通告给被测IP设备，其中，所述第一数量是根据需要测试的FIB容量值确定的；所述流量收发模块，用于以所述第一数量的路由作为目的IP地址生成常规验证流量，向所述被测IP设备发送所述常规验证流量，并接收被测IP设备转发的验证流量，判断被测IP设备是否正确转发验证流量；所述测试逻辑控制模块，用于根据所述被测IP设备是否正确转发所述常规验证流量且没有丢包，确定被测IP设备的FIB容量值。由上述技术方案可见，本专利技术通过生成随机路由池，并从随机路由池中选取一定数量的路由通告给被测IP设备，以从随机路由池中选取的路由作为目的IP地址生成验证流量，向被测IP设备发送验证流量，根据被测IP设备是否能够正确转发所述验证流量来确定被测IP设备的FIB容量值，可见，由于本专利技术中用于测量FIB容量的路由都是从随机路由池中选取的随机路由，路由差异性较大，因此被测IP设备不容易对测试路由进行汇聚和压缩存储，较符合实际网络情况，因此测得的FIB容量也能够反应被测IP设备的实际FIB容量，测量的准确性较高。附图说明图1是本专利技术提供的IP设备FIB容量的第一测试方法流程图。图2是本专利技术提供的IP设备FIB容量的第二测试方法流程图。图3是本专利技术提供的IP设备FIB容量的第三测试方法流程图。图4是本专利技术提供的IP设备FIB容量的第四测试方法流程图。图5是本专利技术提供的生成随机路由池的示例流程图。图6是本专利技术提供的从随机路由池中选取路由并通告给被测IP设备的方法示例流程图。图7是以10万条随机路由、4个测试接口为例的各接口上的测试路由选取示意图。图8是IP设备转发表FIB容量的测试拓扑结构图。图9是本专利技术提供的IP设备转发表FIB容量的测试系统结构图。具体实施方式图1是本专利技术提供的IP设备FIB容量的第一测试方法流程图。如图1所示，该方法包括：步骤101，生成随机路由池，其中的路由是随机生成的。步骤102，测试系统与被测IP设备相连的每个测试接口和被测IP设备建立路由协议的邻居关系。步骤103，从所述随机路由池中选取第一数量的路由，将所述第一数量的路由通过路由协议通告给被测IP设备，其中，所述第一数量是根据需要测试的FIB容量值确定的。步骤104，以所述第一数量的路由作为目的IP地址生成常规验证流量，向所述被测IP设备发送所述常规验证流量。步骤105，根据所述被测IP设备是否正确转发所述常规验证流量且没有丢包，确定被测IP设备的FIB容量值。由于图1所示方法中用于测量FIB容量的路由都是从随机路由池中选取的随机路由，路由差异性较大，因此被测IP设备不容易对测试路由进行汇聚和压缩存储，较符合实际网络情况，因此测得的FIB容量的准确性较高。为了进一步提高测量的准确性，避免由于被测IP设备进行了非正常设置而导致测试结果不能反映被测IP设备的真实容量，本专利技术还提出了另一种测量IP设备FIB容量的方法，其在图1所示方法的基础上进一步加入了黑洞路由测试流程，具体请参见图2。图2是本专利技术提供的IP设备FIB容量的第二测试方法流程图。步骤201~步骤204，与步骤101~步骤104相同。步骤205，从所述随机路由池中选取第二数量的路由，其中，所述第二数量的路由是与所述第一数量的路由没有重复的其他路由。步骤206，不将所述第二数量的路由通告给所述被测IP设备，并且以所述第二数量的路由为目的IP地址生成路由黑洞验证流量。步骤207，根据所述被测IP设备是否正确转发所述常规验证流量且没有丢包、且所述被测IP设备是否完全没有转发所述路由黑洞验证流量，确定被测IP设备的FIB容量值。图2所示方法中，由于所述第二数量的路由没有通告给过被测IP设备，因此，正常情况下，被测IP设备应该完全不转发以所述第二数量的路由为目的IP地址的路由黑洞验证流量，如果被测IP设备转发了路由黑洞验证流量，不论是完全转发还是部分转发，则都说明被测IP设备进行了非正常设置，工作状态异常，需要对被测IP设备进行检查，以便于后续测量被测IP设备的真实FIB容量。图1和图2所示方法中，所述的第一数量，可以等于需要测试的FIB容量值。由于在实际网络中，还存在一部分重复路由，因此为了提高测试的准确性，本专利技术还提出，在图1和/或图2所示方法基础上进一步加入重复本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种IP设备转发表FIB容量的测试方法，其特征在于，该方法包括：生成随机路由池，其中的路由是根据实际网络中的路由分布信息随机生成的；测试系统与被测IP设备相连的每个测试接口和被测IP设备建立路由协议的邻居关系；从所述随机路由池中选取第一数量的路由，将所述第一数量的路由通过路由协议通告给被测IP设备，其中，所述第一数量是根据需要测试的FIB容量值确定的；以所述第一数量的路由作为目的IP地址生成常规验证流量，向所述被测IP设备发送所述常规验证流量；根据所述被测IP设备是否正确转发所述常规验证流量且没有丢包，确定被测IP设备的FIB容量值；其中，从所述随机路由池中选取第一数量的路由包括：根据所述第一数量和测试系统与被测设备相连的接口数量确定路由块大小，根据所述路由块大小，通过从随机路由池中选取路由构造路由块来选取所述第一数量的路由，其中，所述路由块大小是路由块中包含的最大路由条数。

【技术特征摘要】
1.一种IP设备转发表FIB容量的测试方法，其特征在于，该方法包括：生成随机路由池，其中的路由是根据实际网络中的路由分布信息随机生成的；测试系统与被测IP设备相连的每个测试接口和被测IP设备建立路由协议的邻居关系；从所述随机路由池中选取第一数量的路由，将所述第一数量的路由通过路由协议通告给被测IP设备，其中，所述第一数量是根据需要测试的FIB容量值确定的；以所述第一数量的路由作为目的IP地址生成常规验证流量，向所述被测IP设备发送所述常规验证流量；根据所述被测IP设备是否正确转发所述常规验证流量且没有丢包，确定被测IP设备的FIB容量值；其中，从所述随机路由池中选取第一数量的路由包括：根据所述第一数量和测试系统与被测设备相连的接口数量确定路由块大小，根据所述路由块大小，通过从随机路由池中选取路由构造路由块来选取所述第一数量的路由，其中，所述路由块大小是路由块中包含的最大路由条数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：从所述随机路由池中选取第二数量的路由，其中，所述第二数量的路由是与所述第一数量的路由没有重复的其他路由；不将所述第二数量的路由通告给所述被测IP设备，并且以所述第二数量的路由为目的IP地址生成路由黑洞验证流量；所述确定被测IP设备的FIB容量值包括：根据所述被测IP设备是否正确转发所述常规验证流量且没有丢包、且所述被测IP设备是否完全没有转发所述路由黑洞验证流量，确定被测IP设备的FIB容量值。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：生成第三数量的重复路由，所述重复路由的前缀相同但掩码长度不同；通过测试系统的不同测试接口，向被测IP设备通告掩码长度不同的所述重复路由；以所述第三数量的重复路由为目的IP地址生成重复路由验证流量，通过测试系统中未向所述被测IP设备通告所述重复路由的测试接口，向所述被测IP设备发送所述重复路由验证流量；所述确定被测IP设备的FIB容量值包括：根据所述被测IP设备是否正确转发所述常规验证流量且没有丢包、并且所述被测IP设备是否将所述重复路由验证流量转发至所通告的重复路由的掩码长度最长的测试接口且没有丢包，确定被测IP设备的FIB容量值；其中，所述第一数量和所述第三数量的相加结果是需要验证的FIB容量值，所述第一数量大于第三数量。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，生成随机路由池包括：根据实际网络中路由前缀长度的分布范围，确定所述随机路由池中的路由前缀长度分布范围，根据实际网络中各前缀长度的路由数量在实际网络中所有路由数量中所占的比例，确定随机路由池中每个前缀长度的路由数量；对于每个前缀长度，根据确定出的在随机路由池中该前缀长度的路由数量，生成相应数量的32位随机数、且当前已生成的所有32位随机数没有重复，根据生成的32位随机数以及IP地址的格式确定随机路由池中的路由。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述随机路由池中的路由前缀长度从8位到32位均有分布，且其中路由前缀长度为24的路由数量占随机路由池中的路由总数量的比例接近50％，随机路由池中的路由不包括环回测试地址。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第一数量的路由通过路由协议通告给被测IP设备包括：将所述第一数量的路由分配到测试系统与被测IP设备相连的各个测试接口上，通过所述各个测试接口将所述第一数量的路由通过路由协议通告给被测IP设备；向所述被测IP设备发送所述常规验证流量包括：通过所述各个测试接口向所述被测IP设备发送生成的所有常规验证流量，其中，每个测试接口发送的常规验证流量是以所述各个测试接口中的其他测试接口通告的路由为目的IP地址生成的常规验证流量。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将所述第一数量的路由分配到测试系统与被测IP设备相连的各个测试接口上包括：将构造的路由块分配到测试系统与被测IP设备相连的各个测试接口上。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述第一数量和测试系统与被测设备相连的接口数量确定路由块大小包括：在所述第一数量除以测试系统与所述被测IP设备相连的测试接口数量所得的商不小于预定值时，所述路由块大小为所述预定值，在所述商小于所述预定值时，所述路由块大小为所述商；将构造的路由块分配到测试系统与被测IP设备相连的各个测试接口上包括：从随机路由池前缀长度为i+7+N*(k-1)的路由中选取路由，构造第i个测试接口上的第k个路由块，且若前缀长度为i+7+N*(k-1)的路由数量不足以构成一个路由块，则选取前缀长度为24的路由补足一个路由块，其中，N是测试系...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨海俊，杨虎，汪滢，邹珂龙，
申请(专利权)人：中国移动通信集团公司，
类型：发明
国别省市：北京,11