一、什么是微突发?

微突发(Microburst)是指端口在非常短的时间(毫秒级别)内收到非常多的突发数据,典型的微突发的持续时间通常在1~100毫秒之间,以至于瞬时突发速率达到平均速率的数十倍、数百倍,甚至超过端口带宽的现象。

二、微突发产生的原因

网络中产生微突发,主要有如下原因:

1、业务流量存在波动。通用业务模型下,用户的请求和服务器的响应是离散出现的,导致业务流量呈现间歇性、不稳定的状态。随着TSN(Time-Sensitive Networking,时间敏感网络)的兴起,业务要求尽快发送数据,极大地加剧了业务的突发性。

2、流量的入端口总带宽和超过出端口的总带宽。网络流量存在高带宽端口向低带宽的出端口转发流量、相同速率的多个入端口向一个出端口转发流量。

3、传统的TCP发包原则:通过慢启动和拥塞避免机制,尽快将数据包发送出去。慢启动使得发送速率不会快速上升。当吞吐量达到上限后,TCP滑动窗口减半,速率迅速下降,导致会话流量呈锯齿状,具有突发性。TCP总是期望把发送窗口中的数据尽快发送完,所以会在等待TCP的报文到达确认(ACK)到来后,通过滑动窗口机制再继续发送数据,如此循环,使得发包速率不平缓,突发性强。

三、微突发的影响

当微突发流量的瞬时速率超过转发设备的转发能力时,转发设备会将突发的数据进行缓存以便稍后发送。如果转发设备没有足够的缓存,那么超出的数据只能丢弃,这就产生了拥塞丢包。

四、微突发流量测试对设备性能评估的意义

在实际的网络中,多路入向接口往往叠加到单路出向接口,因此对缓存的消耗会更严重,微突发时产生的拥塞丢包也就会更多。转发设备对突发报文的缓存动作,同样也造成数据报文产生时延抖动、乱序等问题。因此,构建微突发流量模型,可实现对转发设备转发性能的评估。

五、如何使用测试仪定义微突发流量模型

信而泰Daryu系列L2~3层高端仪表定义微突发流量的构建。通过每次突发报文个数(burst size)和同一突发内报文帧间隙(IFG)的控制可实现定义持续时间内数据报文的突发,公式如下所示:

 如何使用网络测试仪定义微突发流量模型_端口转发

式中:

Burst Size:每次突发报文个数

Rateburst:突发速率(bps)

Durationburst:突发持续时间(ms)

IPG:报文帧间隔(Byte)

Frame Size:报文长度(Byte)

IFG:同一突发内报文帧间隙(Byte)

IBG:相连突发间隔时间(ms)

仪表如何构造微突发流量:

单个仪表口可模拟持续性的稳定突发流量,使用多个接口不同突发组合下,则可构建复杂微突发模型,如下图所示。

如何使用网络测试仪定义微突发流量模型_缓存_02


以单接口为例,在10GE接口下,稳定发流1Gbps,突发9Gbps,突发时间为1ms,报文长度为1500、IPG为12情况下,通过公式计算得出Burst Size=740,IFG=180。

 

流量配置报文长度1500Byte、稳定发流1Gbps(10G接口发10%)

如何使用网络测试仪定义微突发流量模型_缓存_03

 

配置传输模式为continuous、突发报文数为740、突发间隔为180

如何使用网络测试仪定义微突发流量模型_端口转发_04

 

创建图表视图,查看microburst流量,发流并查看宏观流量速率

如何使用网络测试仪定义微突发流量模型_丢包_05

 

发流一段时间后,可查看微观流量速率

如何使用网络测试仪定义微突发流量模型_滑动窗口_06