面向網(wǎng)絡(luò)5.0的新型網(wǎng)絡(luò)體系測(cè)試實(shí)踐及思考*

唐靜 雷波 李云鶴 解云鵬

(中國(guó)電信股份有限公司研究院,北京 102209)

0 引言

當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速,規(guī)模上不斷擴(kuò)充,網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部向著多元化方向發(fā)展,整體網(wǎng)絡(luò)環(huán)境在不斷更新。然而,傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,TCP/IP)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在可擴(kuò)展性、安全性等方面存在諸多問(wèn)題,為此研究人員提出了大量的新型網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu),這些都迫切需要新型的測(cè)試與驗(yàn)證方法的衍生[1-3]。同時(shí),隨著網(wǎng)絡(luò)不斷建設(shè)和發(fā)展,各類業(yè)務(wù)也在積極創(chuàng)新,對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求是不一樣的,對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量也是不同的[4],網(wǎng)絡(luò)測(cè)試也可為多樣性的業(yè)務(wù)提供網(wǎng)絡(luò)高性能、高可靠性、高可用率的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。本文通過(guò)分析總結(jié)當(dāng)前IP網(wǎng)絡(luò)測(cè)試技術(shù)及現(xiàn)狀,對(duì)面向網(wǎng)絡(luò)5.0的新型網(wǎng)絡(luò)體系的測(cè)試評(píng)估技術(shù)進(jìn)行實(shí)踐分析,并對(duì)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)測(cè)試的發(fā)展進(jìn)行了思考和展望。

1 當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)測(cè)試技術(shù)及現(xiàn)狀

1.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備測(cè)試

網(wǎng)絡(luò)是由大量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,如路由器、交換機(jī)、防火墻及主機(jī)構(gòu)成的。為了維護(hù)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的可靠運(yùn)行,各個(gè)設(shè)備廠商和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商都需要向當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)保持兼容性。對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備測(cè)試主要分為4個(gè)類型,包括功能測(cè)試、性能測(cè)試、一致性測(cè)試和被動(dòng)測(cè)試。

功能測(cè)試是為了驗(yàn)證設(shè)備是否支持聲明的相關(guān)功能,如對(duì)特定協(xié)議的支持、過(guò)濾、流量控制、網(wǎng)管等。性能測(cè)試通常是一種壓力測(cè)試,應(yīng)該在一定的壓力及接近真實(shí)的情況下進(jìn)行,目的是觀察設(shè)備在業(yè)務(wù)壓力下的表現(xiàn),包括吞吐量、延遲、丟包率、處理背靠背數(shù)據(jù)幀能力等,RFC2544協(xié)議[5]是用于評(píng)測(cè)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備的重要國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能測(cè)試、組網(wǎng)測(cè)試、運(yùn)營(yíng)商線路測(cè)試和企業(yè)寬帶測(cè)試。一致性測(cè)試是為了檢測(cè)設(shè)備在協(xié)議實(shí)現(xiàn)上與標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的符合程度。一致性測(cè)試通常采用黑盒測(cè)試的方法,通過(guò)觀察被測(cè)設(shè)備與測(cè)試儀的接口的相應(yīng)得到測(cè)試結(jié)果,以印證北側(cè)設(shè)備相關(guān)協(xié)議是否遵從了協(xié)議規(guī)范。被動(dòng)測(cè)試類似于協(xié)議分析,在真實(shí)的運(yùn)行狀態(tài)下觀察協(xié)議運(yùn)行的過(guò)程,特別是在有背景干擾及無(wú)背景干擾情況下觀察設(shè)備的工作狀態(tài)。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備測(cè)試數(shù)量較大,通常采用自動(dòng)化測(cè)試可以大大提高手工測(cè)試的效率并降低成本[6],但并不是所有的測(cè)試均需要采用自動(dòng)化測(cè)試的方法。在測(cè)試過(guò)程中,手工測(cè)試通常是自動(dòng)化測(cè)試的補(bǔ)充與升級(jí),更加精準(zhǔn)和高效。因此需要根據(jù)需求,選擇合適的方法進(jìn)行測(cè)試。

1.2 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)測(cè)試

由于網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性,不可避免地會(huì)導(dǎo)致一些轉(zhuǎn)發(fā)錯(cuò)誤的產(chǎn)生。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)測(cè)量通常指使用一些測(cè)量工具,遵循一些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試方法來(lái)測(cè)試網(wǎng)絡(luò),通過(guò)測(cè)試獲取的參數(shù)來(lái)評(píng)估網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)劣[7]。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)測(cè)試的幾個(gè)關(guān)鍵因素如表1所示。

表1 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)測(cè)試要素

通過(guò)典型的開放式系統(tǒng)互連(Open System Interconnect,OSI)和TCP/IP對(duì)于模型的層次劃分,完全是由所使用的具體協(xié)議類型決定了數(shù)據(jù)的具體傳輸方式,完全可以通過(guò)對(duì)不同層次的不同分別進(jìn)行具體的測(cè)試,在整體上得到完整網(wǎng)絡(luò)的性能狀況。

網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)測(cè)量方法目前已經(jīng)發(fā)展的較為完善,可分為主動(dòng)測(cè)量和被動(dòng)測(cè)量。主動(dòng)測(cè)量是指需要項(xiàng)被測(cè)網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)注入探測(cè)包,并通過(guò)探測(cè)包穿越網(wǎng)絡(luò)的傳輸情況對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的檢測(cè),該方法可能對(duì)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前承載的業(yè)務(wù)和服務(wù)產(chǎn)生一定影響。被動(dòng)測(cè)量是指通過(guò)一些測(cè)試工具對(duì)被測(cè)網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行收集,并將收集上來(lái)的信息進(jìn)行分析,得出運(yùn)行的相關(guān)技術(shù)參數(shù),該方法下對(duì)網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)影響較小,但其測(cè)試結(jié)果對(duì)收集的數(shù)據(jù)依賴性較強(qiáng),可擴(kuò)展性和靈活性較弱。通?？筛鶕?jù)測(cè)試需求選擇不同的測(cè)試方法。

主動(dòng)測(cè)量可利用TCP/IP協(xié)議簇中的相關(guān)協(xié)議進(jìn)行測(cè)試,或利用專用的網(wǎng)絡(luò)測(cè)量協(xié)議測(cè)量。當(dāng)前常見的主動(dòng)測(cè)量方法包括基于Ping可利用互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議(Internet Control Message Protocol,ICMP)回聲和回聲應(yīng)答消息,判斷鏈路是否通達(dá)、是否有異常時(shí)延和嚴(yán)重的丟包等,但此方法的精度較差;通過(guò)TCP/用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(User Datagram Protocol,UDP)發(fā)送探測(cè)流量,通過(guò)觀察探測(cè)流量特性得知應(yīng)用和TCP/UDP連接的性能;根據(jù)測(cè)試需求利用IP測(cè)量協(xié)議(IP Measurement Protocol,IPMP)、單向主動(dòng)測(cè)量協(xié)議/雙向主動(dòng)測(cè)量協(xié)議(One-Way Active Measurement Protocol/Two-Way Active Measurement Protocol,OWAMP/TWAMP)等專用測(cè)量協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)測(cè)量測(cè)量精度會(huì)更高。主動(dòng)測(cè)量方法具有主動(dòng)性高、使用方便等特點(diǎn),且不涉及用戶的網(wǎng)絡(luò)信息、可根據(jù)不同場(chǎng)景進(jìn)行控制,但是該方法會(huì)給網(wǎng)絡(luò)增加額外的通信流量負(fù)荷,額外的流量可能會(huì)干擾網(wǎng)絡(luò)。

被動(dòng)測(cè)量與其不同,不會(huì)產(chǎn)生多余的流量,也不會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān),但在多數(shù)情況下只能獲得網(wǎng)絡(luò)的局部數(shù)據(jù),難以了解網(wǎng)絡(luò)的整體狀況,由于被動(dòng)策略可以查看網(wǎng)絡(luò)上的所有數(shù)據(jù)包,對(duì)用戶保密和安全會(huì)帶來(lái)一定的威脅。常用的被動(dòng)方法有基于簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(Simple Network Management Protocol,SNMP)的被動(dòng)測(cè)量方法,但其基于UDP傳輸具有不可靠性,且僅可完成較粗粒度的測(cè)量;基于網(wǎng)絡(luò)流的監(jiān)控方法通常應(yīng)用于路由器或交換機(jī)等產(chǎn)品上,可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并對(duì)流量進(jìn)行分析,該方法更偏重于全網(wǎng)流量的分析;基于硬件探針的監(jiān)測(cè)方法通?？衫糜布O(shè)備獲取網(wǎng)絡(luò)流量,通過(guò)將其串接在網(wǎng)絡(luò)中收集數(shù)據(jù),適用于長(zhǎng)期的流量分析和報(bào)告。

主動(dòng)測(cè)量和被動(dòng)測(cè)量各有優(yōu)缺點(diǎn),而且對(duì)于不同的性能參數(shù)來(lái)說(shuō),主動(dòng)測(cè)量和被動(dòng)測(cè)量也都有各自的用途。因此,將主動(dòng)測(cè)量和被動(dòng)測(cè)量相結(jié)合是網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量方法的趨勢(shì)。

1.3 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用測(cè)試

在IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和系統(tǒng)測(cè)試后,通常會(huì)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用測(cè)試,用于測(cè)試網(wǎng)絡(luò)對(duì)不同類型應(yīng)用的支撐水平,如網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的性能和服務(wù)質(zhì)量的測(cè)試等。網(wǎng)絡(luò)上加載的應(yīng)用性能,與網(wǎng)絡(luò)類型、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的性能都有著直接關(guān)系,不同應(yīng)用所對(duì)應(yīng)的測(cè)試方法和測(cè)試用例均不同。

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用測(cè)試與網(wǎng)絡(luò)測(cè)試密不可分,在獲取到網(wǎng)絡(luò)的具體性能指標(biāo)后,需要再結(jié)合實(shí)際的應(yīng)用進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用測(cè)試,監(jiān)控諸如用戶并發(fā)訪問(wèn)性能、系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間、資源占用率等情況。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用更多直接面向用戶,對(duì)于用戶體驗(yàn)有直接影響,通常應(yīng)用層的測(cè)量會(huì)將性能指標(biāo)以量化的形式顯示網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)用的支持度,是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)性能的重要指標(biāo)之一[8]。

1.4 其他方面測(cè)試

除了上述測(cè)試方法外,網(wǎng)絡(luò)還需要在其他方面進(jìn)行測(cè)試,如可用度測(cè)試、安全測(cè)試等?？捎眯詼y(cè)試主要反映網(wǎng)絡(luò)的可用性,通俗來(lái)講就是吞吐量、時(shí)延、抖動(dòng)和丟包率都滿足指標(biāo),否則網(wǎng)絡(luò)不可用;安全性測(cè)試通常借助于相關(guān)儀表,生成多種真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景的流量和模擬攻擊,構(gòu)建真實(shí)、安全的測(cè)試。

2 面向網(wǎng)絡(luò)5.0的新型網(wǎng)絡(luò)體系的測(cè)試實(shí)踐

2.1 新型測(cè)試場(chǎng)景

網(wǎng)絡(luò)5.0作為面向未來(lái)十年業(yè)務(wù)需求和應(yīng)用場(chǎng)景的新一代網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),以現(xiàn)有IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議為基礎(chǔ),采取“分代目標(biāo)、有限責(zé)任”的思路,圍繞確定性、內(nèi)生安全、可信、有限域四個(gè)方面的核心目標(biāo),開展能力演進(jìn)。傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)“面向終端、盡力而為”的核心理念經(jīng)過(guò)近50年的發(fā)展已經(jīng)構(gòu)建起了一個(gè)開放、簡(jiǎn)潔的技術(shù)體系,推動(dòng)全球通信行業(yè)的進(jìn)步,使人類社會(huì)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)代,取得了巨大的成功。國(guó)際電信聯(lián)盟(International Telecommunication Union,ITU)成立的網(wǎng)絡(luò)2030焦點(diǎn)組發(fā)布了面向2030年及更長(zhǎng)遠(yuǎn)期的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展、新的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和應(yīng)用,提出了未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的12大應(yīng)用場(chǎng)景,包括計(jì)算網(wǎng)絡(luò)融合、數(shù)字孿生、云網(wǎng)工業(yè)IoT、海量科學(xué)數(shù)據(jù)應(yīng)用、應(yīng)用感知數(shù)據(jù)突發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)、觸感互聯(lián)網(wǎng)、社交物聯(lián)網(wǎng)、緊急災(zāi)難救援、全息通信、AI泛在連接和共享、天地一體網(wǎng)絡(luò)、智能運(yùn)維網(wǎng)絡(luò)[9]。新興應(yīng)用對(duì)現(xiàn)有IP網(wǎng)絡(luò)無(wú)疑帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)和壓力,例如人工智能帶來(lái)了新的流量模型和網(wǎng)絡(luò)需求,這與當(dāng)前運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)所面臨的需求大不相同,這些趨勢(shì)正在引發(fā)關(guān)于新業(yè)務(wù)下對(duì)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試與評(píng)估體系產(chǎn)生新的思考。

網(wǎng)絡(luò)5.0以現(xiàn)有IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議為基礎(chǔ),圍繞確定性、內(nèi)生安全、可信、算力網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)自組織和新傳輸?shù)燃夹g(shù)體系,開展網(wǎng)絡(luò)能力的演進(jìn)與提升,支撐未來(lái)千行百業(yè)的發(fā)展需求。隨著對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的創(chuàng)新,傳統(tǒng)的測(cè)試已經(jīng)無(wú)法滿足網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求,網(wǎng)絡(luò)5.0也在思考構(gòu)建新的測(cè)試評(píng)估體系。

2.2 面向網(wǎng)絡(luò)5.0的測(cè)試方法創(chuàng)新

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試采用黑盒測(cè)試和邊界測(cè)試,也就是被測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)對(duì)測(cè)試儀表不開放,被測(cè)系統(tǒng)僅僅開發(fā)對(duì)外的功能呈現(xiàn)和軟硬件接口,從網(wǎng)絡(luò)經(jīng)典的分層思想來(lái)說(shuō),黑盒測(cè)試的方法論在網(wǎng)絡(luò)5.0場(chǎng)景下依然可行。邊界測(cè)試是指在傳統(tǒng)的測(cè)試方法中,測(cè)試儀表作為端節(jié)點(diǎn)接入到被測(cè)系統(tǒng)中,在簡(jiǎn)單的場(chǎng)景下,被測(cè)系統(tǒng)僅僅是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)5.0語(yǔ)義和功能特征下的交換機(jī)、路由器;在復(fù)雜的場(chǎng)景下,被測(cè)系統(tǒng)可能是一個(gè)混合網(wǎng)絡(luò)5.0特征和傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)特征的復(fù)雜體系,測(cè)試的數(shù)據(jù)流既可以包括無(wú)狀態(tài)的背景數(shù)據(jù)幀,也可以包含有狀態(tài)的3層～7層協(xié)議包。網(wǎng)絡(luò)5.0是一個(gè)全新的體系,確定性和有限域自治是其中的重要特征。在測(cè)試方法上,可以探索網(wǎng)絡(luò)內(nèi)生的探測(cè)和異?；厮菽芰Α＠?在真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)5.0的網(wǎng)絡(luò)部署中,網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部增加一個(gè)網(wǎng)元,無(wú)論是虛擬的還是物理的,這類網(wǎng)元運(yùn)行特殊的協(xié)議,組成一張?zhí)摂M的、稀疏的測(cè)試網(wǎng)絡(luò)。測(cè)試網(wǎng)元可以在網(wǎng)絡(luò)的空閑階段觸發(fā)這些協(xié)議的交互,實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試節(jié)點(diǎn)之間的路徑(或路徑組合)的各種參數(shù)的評(píng)測(cè),通過(guò)自動(dòng)化的機(jī)制,可以實(shí)現(xiàn)更智能、更可靠的功能性能預(yù)警。

2.3 基于網(wǎng)絡(luò)5.0的測(cè)試能力體系創(chuàng)新

在測(cè)試能力的角度,網(wǎng)絡(luò)5.0更注重于新體系下各類關(guān)鍵能力的測(cè)試(見圖1)。在技術(shù)方面,包括可信檢測(cè)技術(shù)、端到端安全性檢測(cè)技術(shù)、抗攻擊性能檢測(cè)技術(shù)、端到端確定性檢測(cè)技術(shù)等;在用戶體驗(yàn)方面,包括適配會(huì)議和用戶體驗(yàn)測(cè)試、算力網(wǎng)絡(luò)和用戶體驗(yàn)測(cè)試等。依托網(wǎng)絡(luò)5.0聯(lián)盟相關(guān)國(guó)際、國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn),最終可形成以網(wǎng)絡(luò)為能力主體和責(zé)任主體的全新網(wǎng)絡(luò)生態(tài)模式。

圖1 基于網(wǎng)絡(luò)5.0的測(cè)試能力體系

2.4 基于網(wǎng)絡(luò)5.0的測(cè)試實(shí)現(xiàn)思路

網(wǎng)絡(luò)5.0是一個(gè)在不斷進(jìn)化的體制,對(duì)應(yīng)的測(cè)試設(shè)備必須具備可編程性和開放性?；诂F(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(Field Programmable Gate Array,FPGA)和CPU的混合體系在網(wǎng)絡(luò)5.0的場(chǎng)景下將仍然適用。

FPGA+X86的混合架構(gòu),由FPGA實(shí)現(xiàn)流量層面的測(cè)試功能,由CPU實(shí)現(xiàn)協(xié)議層面的功能。一方面利用了FPGA越來(lái)越強(qiáng)大的數(shù)據(jù)層面硬件并行性,另一方面也結(jié)合了CPU在控制層面的處理靈活性,并且由于FPGA和CPU本質(zhì)上都是可編程的系統(tǒng),根據(jù)測(cè)試功能性能的處理需要,可以在FPGA硬件和CPU軟件之間靈活地移動(dòng)業(yè)務(wù)劃分邊界,實(shí)現(xiàn)整個(gè)業(yè)務(wù)流程的全面優(yōu)化。

2.5 新場(chǎng)景下測(cè)試策略能力

在測(cè)試策略的角度,傳統(tǒng)的測(cè)試策略在未來(lái)網(wǎng)絡(luò)中也需要革新,特別是面對(duì)如人工智能、算力/智算網(wǎng)絡(luò)等場(chǎng)景下,需要具備以下能力[10]。

首先,測(cè)試體系應(yīng)具備可擴(kuò)展性,以適應(yīng)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景下不斷迭代增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、不斷變化的流量模型以及不斷產(chǎn)生的超大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù);其次,應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)自優(yōu)化能力,可在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下快速、重復(fù)地執(zhí)行測(cè)試用例并不斷完善,減少網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維人員的參與,且盡可能實(shí)現(xiàn)故障節(jié)點(diǎn)的自動(dòng)恢復(fù)能力;再次,測(cè)試還需具備主動(dòng)性,即可以根據(jù)最新的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試方法體系等,對(duì)網(wǎng)絡(luò)/業(yè)務(wù)進(jìn)行行業(yè)規(guī)范性測(cè)試,同時(shí)該目標(biāo)需要由國(guó)際/國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)組織機(jī)構(gòu)共同進(jìn)行維護(hù)更新;最后,測(cè)試應(yīng)具備可仿真性,在成本極高的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下,可以通過(guò)數(shù)字孿生等仿真技術(shù)在模式環(huán)境中測(cè)試,且可得到與現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境一致的結(jié)果,使得網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的不斷變化不會(huì)引起測(cè)試的中斷或失誤。新型的網(wǎng)絡(luò)體系(如衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng))是國(guó)家戰(zhàn)略性公共信息基礎(chǔ)設(shè)施,測(cè)試場(chǎng)景建立困難,在真實(shí)環(huán)境中對(duì)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)攻防等安全測(cè)試?yán)щy且危險(xiǎn),仿真技術(shù)在其測(cè)試時(shí)會(huì)起到關(guān)鍵作用[11]。

3 結(jié)束語(yǔ)

技術(shù)創(chuàng)新,測(cè)試先行,伴隨著網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)的進(jìn)展,在網(wǎng)絡(luò)測(cè)試技術(shù)方面也呈現(xiàn)出新的方法和趨勢(shì)。

一是測(cè)試工具功能性能的巨大提升。隨著400 G光模塊的大規(guī)模部署,以及網(wǎng)絡(luò)帶寬和性能需求的不斷加快,數(shù)據(jù)中心互聯(lián)800 G也將成為全新需求,將應(yīng)用在超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算及人工智能算力中心中。預(yù)計(jì)800 G光接口在2026年在技術(shù)成熟度、價(jià)格等方面將達(dá)到可規(guī)模部署的水平。當(dāng)前的儀表,不但可以實(shí)現(xiàn)800 G的64字節(jié)全線速手法,而且時(shí)延、抖動(dòng)的測(cè)試精度達(dá)到了0.625 ns的水平,這完全可以滿足最復(fù)雜的工業(yè)控制、全息圖像等應(yīng)用的時(shí)延測(cè)試要求[12]。由于測(cè)試技術(shù)需要領(lǐng)先于對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)新技術(shù),在缺乏成熟硅芯片支撐的情況下,基于FPGA和CPU的儀表設(shè)計(jì)將是越來(lái)越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

二是對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全測(cè)試的巨大需求?；ヂ?lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的最初目的是小范圍的文件共享,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間是可信任,數(shù)據(jù)內(nèi)容遠(yuǎn)不如現(xiàn)在的關(guān)鍵應(yīng)用那么敏感,所以其對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的安全性考慮不足,其協(xié)議體系和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)存在內(nèi)生的安全缺陷。安全漏洞的產(chǎn)生和變異速度極快,業(yè)界在新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中更多在考慮網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)生安全[13],因而安全測(cè)試需要隨時(shí)更新數(shù)據(jù)庫(kù)和對(duì)應(yīng)的模擬攻擊手段,這是有別于傳統(tǒng)流量測(cè)試和協(xié)議測(cè)試的一個(gè)鮮明特征。

三是網(wǎng)絡(luò)測(cè)試的虛擬化。虛擬化測(cè)試在當(dāng)前云計(jì)算、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,是保障網(wǎng)絡(luò)可靠的重要手段。虛擬化可以體現(xiàn)在兩個(gè)層面,一是被測(cè)系統(tǒng)的虛擬化。云計(jì)算、5G核心網(wǎng)等,本質(zhì)上都是越來(lái)越普及的虛擬化技術(shù),傳統(tǒng)的專用設(shè)備被虛擬化、容器化的通用設(shè)備代替。另一個(gè)層面是測(cè)試儀表的虛擬化,測(cè)試儀表需要實(shí)現(xiàn)與虛擬化技術(shù)對(duì)應(yīng)的測(cè)試技術(shù);同時(shí),測(cè)試儀表本身也可以虛擬化,部署在云端,由通用的計(jì)算設(shè)備加專用的接口部件來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)試功能。

四是測(cè)試流量的真實(shí)性。在網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行的是各種業(yè)務(wù),每一種業(yè)務(wù)有其自身的數(shù)據(jù)流量特征,包長(zhǎng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律、流量潮汐的時(shí)間特征等;測(cè)試儀表只有產(chǎn)生盡量真實(shí)的類業(yè)務(wù)流量,才更有可能揭示被測(cè)系統(tǒng)的缺陷和問(wèn)題?；谡鎸?shí)網(wǎng)絡(luò)流量的建模和自動(dòng)化測(cè)試數(shù)據(jù)生成是其中的一種手段,功能豐富的網(wǎng)絡(luò)損傷類儀表是提供真實(shí)性的另一個(gè)重要手段。

五是測(cè)試自動(dòng)化。被測(cè)系統(tǒng)在規(guī)模和待測(cè)業(yè)務(wù)方面都越來(lái)越復(fù)雜,傳統(tǒng)的手工測(cè)試也越來(lái)越難以滿足大量的復(fù)雜測(cè)試的需要。以Jenkins為代表的自動(dòng)化工具以及TCL、Python腳本語(yǔ)言的強(qiáng)大功能,使得測(cè)試自動(dòng)化成為可能。測(cè)試自動(dòng)化已經(jīng)超越傳統(tǒng)的測(cè)試儀表自動(dòng)化的范疇,包含了對(duì)被測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試編排、測(cè)試過(guò)程細(xì)粒度控制、測(cè)試結(jié)果可視化的全流程自動(dòng)化,這無(wú)疑在效率、準(zhǔn)確性、針對(duì)性方面有極大的提升?；谡鎸?shí)網(wǎng)絡(luò)流量的建模和自動(dòng)化測(cè)試數(shù)據(jù)生成機(jī)制在測(cè)試自動(dòng)化方面也可以發(fā)揮重要的作用。

未來(lái)網(wǎng)絡(luò)體系中的新技術(shù)、新機(jī)制給測(cè)試帶來(lái)了新的挑戰(zhàn),也是一個(gè)巨大的機(jī)會(huì),依托網(wǎng)絡(luò)5.0的技術(shù)創(chuàng)新,推出新的測(cè)試方法論、新的測(cè)試工具、新的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),從而將網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新拓展到理念到實(shí)現(xiàn)測(cè)試的完整閉環(huán),提供更有競(jìng)爭(zhēng)力及更高服務(wù)質(zhì)量的通信網(wǎng)絡(luò)。