CN101383731A - 网络卡测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网络卡测试系统，包括网络卡测试装置、网络卡、及网络卡测试软件。网络卡测试装置内的数条成对的双绞线各自相互连接，以形成回路。当网络卡测试装置连接至网络卡后，形成测试回路。通过计算机执行网络卡测试软件，并依据不同测试策略及网络卡信息，直接通过数据链路层生成测试数据封包，而加以传送。之后再通过构成的测试回路，回传测试数据封包，并根据这些测试数据封包计算测试结果。

Description

网络卡测试系统

技术领域

本发明涉及一种网络卡测试系统，且尤其涉及一种通过外接测试装置构成测试回路的网络卡测试系统。

背景技术

根据不同的通信技术、布局方式、以及传输媒介，存在不同的网络架构，例如以太网络(Ethernet)、记号环网络(Token Ring)、光纤网络(FiberDistributed Data Interface，FDDI)、高速以太网络(Fast Ethernet)、以及无线网络(Wireless Network)等。这些网络有其特定形成架构及支持的运作频宽。举例而言，以太网络(Ethernet)即是使用较为便宜的双绞线作为讯号传输媒介，因为以太网络具有布线简单及网络建置与扩充容易等特性，遂成为目前最普遍使用的网络。早期以太网络采用半双工网卡(100Base-T网络卡)，其支持的传输频宽为10Mbit/s。随着网络技术发展，遂由以太网络衍生出高速以太网络(Fast Ethernet)技术，网络卡最高可支持到高达100Mbit/s甚或10Gigabit的传输速度。

由于网络卡的功能和性能越来越受重视，如何有效率及正确的测试网络卡遂成为重要的课题。目前网络卡测试主要分为功能测试及性能测试两部分，最常用以测试网络卡的方式为通过TCP/IP协议的Socket技术，以点对点数据通信进行测试。然而这类测试有以下三个缺点：其一，两个网络节点都需额外配置IP地址才得以传输数据数据，操作上较为复杂与费时；其二，需额外的通过服务器(或其它计算机)以及相应的网络设备(例如：集线器/交换器/路由器)架设网络，所架设的网络环境也会影响测试结果；其三，测试基于TCP/IP协议，测试性能受限于此网络协议的性能，并不能真正测试出网络卡实际操作时封包遗失与重发等信息。另外，部分进行网络卡测试的方式为通过本地地址传输数据封包进行回路测试(loop-back testing)，这样的测试方式虽然不需额外建置实体网络环境，然此法也为基于TCP/IP协议的测试方法，传递的数据封包下并没有向下传输到以太网络，测试用的数据并无法到达网络卡的链路层(Data-Link Layer)。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种网络卡测试系统，直接通过底层发送测试数据封包，并通过测试回路接收自身传送出的测试数据封包，以自我测试网络卡收发处理封包的功效，从而解决现有技术中网络卡测试时操作复杂费时、需额外网络设备、及无法测试出底层效能等缺点。

为实现上述的目的，本发明的网络卡测试系统包括一个网络卡测试装置、欲测试的网络卡、及网络卡测试软件。其中，网络卡测试装置包括一个网络线接头及数条成对的双绞线，这些成对的双绞线的一端交错并排且内嵌于网络线接头内，另一端各自将成对的双绞线直接相互相联或以金属片连接。网络卡装设于计算机或电子装置，通过网络卡上的连接端口与前述网络线接头连接，以形成测试回路。网络卡测试软件通过计算机或电子装置执行，其包括以下步骤：首先，依据网络卡信息及数种测试策略生成不同长度的测试数据封包；接着，通过底层驱动程序发送这些测试数据封包至网络卡；然后，接收经由测试回路回传至网络卡的测试数据封包；最后，依据回传的测试数据封包计算测试结果，例如吞吐量(Throughput)及封包遗失率(Packet Lost Rate)。

依照本发明的较佳实施例所述的网络卡测试系统，其中网络卡信息包括网络卡名称、网络卡MAC(Media access control—介质访问控制)地址、及网络卡最大传输单元(MTU)，而网络卡最大传输单元(MTU)的宽度选自于由64、128、256、512、1024、1280、及1500字节所组成的集合。

依照本发明的较佳实施例所述的网络卡测试系统，其中测试策略包括有压力性测试、封包遗失率测试、及网络仿真测试。当测试策略为压力性测试时，采用最大宽度的最大传输单元(MTU)；当测试策略为封包遗失率时，采用最小宽度的最大传输单元(MTU)；当测试策略为网络仿真时，动态地调整最大传输单元的长度。

依照本发明的较佳实施例所述的网络卡测试系统，其中底层驱动程序可以是驱动接口标准(NDIS)协议或初级封包接口(PF_PACKET Socket)程序。

由上所述，网络卡测试系统通过外接网络卡测试装置构成测试回路，并直接通过底层发送测试数据封包来测试网络卡，因此，可避免因网络通信协议的限制，或因建置的网络环境的质量问题，影响网络卡测试的精确性，进而真正检测出受测试网络卡的功能与性能。

有关本发明的详细特征与实作，兹配合附图在实施方式中详细说明如下，其内容足以使本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容及附图，本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。

附图说明

图1A为网络卡测试系统的架构示意图；

图1B为图1A的网络卡测试装置的架构示意图；

图2为网络卡测试软件执行步骤的流程图；

图3为网络卡测试系统的网络分层架构示意图；

图4为测试数据封包的字段示意图。

其中，附图标记：

110：网络卡测试装置             112：网络线接头

114：双绞线                     116：金属片

120：网络卡                     130：计算机

140：网络卡测试软件             310：应用层

320：中介层                     322：驱动接口标准协议

330：数据链路层                 332：网络卡驱动程序

340：实体层                     400：测试数据封包

具体实施方式

本发明的目的及提出的在下列较佳实施例中详细说明之。然而本发明的概念也可用于其它范围。以下列举的实施例仅用于说明本发明的目的与执行方法，并非用以限制其范围。

图1A为网络卡测试系统的架构示意图。请参照图1A网络卡测试系统的硬件架构例如为将欲测试的网络卡120安装于计算机130内，并连接一个特制的网络卡测试装置110。网络卡测试装置110具有一个回路结构，当此网络卡测试装置110连接网络卡上的连接端口后，即形成一个测试回路。计算机130执行网络卡测试软件140产生多个测试数据封包，并通过网络卡120传输至网络卡测试装置110，之后再通过形成的测试回路，回传至网络卡。一段时间之后，通过计算机计算所接收(回传)的测试数据封包的数量，并依据产生测试数据封包的数量计算网络卡发送封包的功能是否正常，并进一步求得网络卡的传输效能。

承上，为让传送的测试数据封包得以回传到本地端主机，在网络卡测试装置上设计特殊的回路结构。图1B为图1A的网络卡测试装置的架构示意图。请参照图1B，标准的100BASE-T-RJ45(以下简称为RJ45)网络线具备8条双绞线，其中第1、2条用于发送数据、第3、6条用于接收数据、而第4、5、7、8条则是双向传输的双绞线。本实施例的网络卡测试装置110由网络线接头112(即RJ45接头)以及数条成对的双绞线114(即RJ45网络线内的8条双绞线)构成，这4对双绞线的一端交错并排，且内嵌于前述的网络线接头112，另一端则各自以金属片116将两两成对的双绞线114连接起来。另一些实施例中，则直接将8条(4对)成对的双绞线相互连接构成电性回路。

图2为网络卡测试软件执行步骤的流程图。请参照图2，计算机或电子装置执行网络卡测试软件进行下列步骤：

首先，依据网络卡信息及数种测试策略生成不同长度的测试数据封包(步骤S210)。接着，通过底层驱动程序发送测试数据封包至网络卡(步骤S220)。然后，接收经由测试回路回传至网络卡的测试数据封包(步骤S230)。最后，依据回传的测试数据封包计算测试结果(步骤S240)，包括传输封包的吞吐量(Throughput)及封包遗失率(Packet Lost Rate)。

承上，网络卡信息包括网络卡名称、网络卡MAC地址、及网络卡最大传输单元(MTU)，系通过执行网络卡测试软件自动下达网络指令所撷取的信息。另外，所述的测试策略有：压力性测试，用以测试网络卡在传输大量数据量时是否会发生电气编码上的错误；封包遗失率测试，通过对比发送的测试数据封包个数与接收的测试数据封包个数计算网络卡是否有封包遗漏的现象，以及计算单位时间内，发生封包遗漏的比率；网络仿真测试，通过动态的改变最大传输单元，以产生不同宽度的测试数据封包，来仿真由不同主机端传送的封包，使测试更趋于真实网络环境。对于不同的测试策略，调整合适的最大传输单元来进行测试。当测试策略为压力性测试时，采用最大宽度的最大传输单元(MTU)；当测试策略为封包遗失率测试时，采用最小宽度的最大传输单元(MTU)；当测试策略为网络仿真测试时，则动态地调整最大传输单元的长度。

图3为网络卡测试系统的网络分层架构示意图。请参照图3，网络卡测试软件140为应用层310软件，计算机执行此网络卡测试软件140以测试网络卡120的功能是否正常，并进一步测试网络卡120处理数据封包的效能。有别于通过网络层通信协议(TCP Protocol)，本实施例是通过中介层320的驱动接口标准(NDIS)协议322直接呼叫数据链路层330的网络卡驱动程序332产生测试数据封包，在Linux系统下，则可通过初级封包接口(PF_PACKET Socket)程序直接由数据链路层330发送较为低阶的原始数据封包(Raw Packet)。

图4为测试数据封包的字段示意图。请参照图4，测试数据封包400的字段包括有来源端的MAC地址、目的端的MAC地址、判别封包类型的封包型别字段、以及传输的封包数据。在数据链路层即决定传输的封包的最大传输单元(MTU的宽度)，本实施例中，最大传输单元宽度可以是64、128、256、512、1024、1280、及1500字节。请再次参考图3，通过数据链路层330的网络卡驱动程序，将受测的网络卡的MAC地址填入测试数据封包400的来源端的MAC地址及目的端的MAC地址后，即可发送至网络卡120。实体层340上的网络卡120的功能即是将数据封包转换为电气信号后传输至网络，当网络卡120将前述的测试数据封包400转换为电气信号后，可通过外接的网络卡测试装置110所构成的测试回路，接收所发送的电气信号，进而转换为测试数据封包400。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的普通技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种网络卡测试系统，用以测试网络卡收发处理封包的功效，其特征在于，该网络卡测试系统包括：

一网络卡测试装置，包括：

一网络线接头；以及

数对双绞线，该些成对双绞线的一端交错并排且内嵌于该网络线接头，另一端各自将该些成对的双绞线相互连接；

一网络卡，该网络卡具有至少一连接端口，且设置于一计算机或一电子装置，该连接端口与该网络线接头连接，以形成一测试回路；以及

一网络卡测试软件，该网络卡测试软件通过该计算机或该电子装置执行下列步骤：

依据网络卡信息及数种测试策略生成不同长度的测试数据封包；

通过底层驱动程序发送该些测试数据封包至该网络卡；

接收经由该测试回路回传至该网络卡的该些测试数据封包；以及

依据回传的该些测试数据封包计算测试结果。

2.根据权利要求1所述的网络卡测试系统，其特征在于，该网络卡信息包括网络卡名称、网络卡MAC地址、及网络卡最大传输单元。

3.根据权利要求2所述的网络卡测试系统，其特征在于，该网络卡最大传输单元的宽度选自于由64、128、256、512、1024、1280、及1500字节所组成的集合。

4.根据权利要求1所述的网络卡测试系统，其特征在于，该些测试策略选自于包含压力性测试、封包遗失率测试、及网络仿真测试所构的群组之一。

5.根据权利要求4所述的网络卡测试系统，其特征在于，当测试策略为压力性测试时，采用最大宽度的最大传输单元。

6.根据权利要求4所述的网络卡测试系统，其特征在于，当测试策略为封包遗失率测试时，采用最小宽度的最大传输单元。

7.根据权利要求4所述的网络卡测试系统，其特征在于，当测试策略为网络仿真测试时，动态地调整最大传输单元的长度。

8.根据权利要求1所述的网络卡测试系统，其特征在于，该底层驱动程序选自于驱动接口标准协议、初级封包接口程序所组成的集合。

9.根据权利要求1所述的网络卡测试系统，其特征在于，该些测试数据封包为通过数据链路层发送的原始数据封包。

10.根据权利要求1所述的网络卡测试系统，其特征在于，该测试结果包括传输封包的吞吐量及封包遗失率。

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