實現在本地局域網中搭建廣域網模擬環境

2019-11-05 03:12:12

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供稿：網友

　　隨著公司業務系統規模的擴大，公司內經常有一些用戶提出需求，要求我們在公司與客戶的網絡之間建立廣域網專線，并且在廣域網鏈路上運行Client/Server模式的應用系統。在建立廣域網專線之前，應用系統的開發人員期望能夠在廣域網不同速率的鏈路環境中，測試應用系統的運行情況以及業務數據流的吞吐量大小。但是，由于廣域網專線的建立通常需要電信運營商的配合，而且電信運營商一般也不會滿足客戶在不同速率下進行測試的需求。因此，為了滿足用戶的需求，我們就需要在公司內部的局域網中搭建出模擬的廣域網測試環境，使用戶能夠在搭建出的不同速率的模擬環境中，測試應用系統的運行情況。
　　
　　為了達到這個目的，我們在日常工作當中經常使用以下兩個方案來搭建測試環境，以實現在本地局域網環境中模擬廣域網的鏈路環境。
　　
　　方案一、使用兩臺路由器和一對基帶Modem來搭建廣域網速率模擬環境。
　　一、模擬環境如下圖所示：
　　　

　　二、搭建廣域網速率模擬環境所需預備的設備：
　　1、兩臺同樣型號的基帶Modem：
　　
　　首先，預備兩臺同樣型號的基帶Modem。以瑞得RAD ASM-31基帶Modem為例，ASM-31是一種全速率同/異步短程調制解調器（距離范圍約為8公里），它可以用于在2線雙絞線上進行全雙工的操作。ASM-31基帶Modem的內部包含有一個速率轉換器，可以調整的速率范圍在1.2Kbps至128Kbps之間，可以選用的接口類型包括：V.24/RS-232、V.35、V.36、X.21等。
　　
　　在測試環境中，我們選用了兩臺支持V.35接口的ASM-31同步基帶Modem。
　　
　　2、兩臺接入路由器：
　　
　　我們需要預備兩臺接入路由器，用于與基帶Modem和測試的網絡相連接。選用的接入路由器至少要具備一個WAN Serial接口和一個以太網或快速以太網接口。
　　
　　其次，預備兩根V.35線纜，分別用于將兩臺接入路由器與兩個基帶Mdoem相連。V.35電纜根據線纜的種類不同可以分為兩種，一種是WIC-1T類型，接口為DB60接口；另一種是WIC-2T類型，接口為小型的SMART接口。我們可以選擇任意一種類型的V.35線纜。
　　
　　除此之外，V.35線纜根據接口的不同還分為DTE電纜和DCE電纜。其中，DTE電纜被稱為V.35 MT“直通電纜”，電纜的一端為DB34的針式接頭；另外一種DCE電纜被稱為V.35 FC“交叉電纜”，電纜的一端為DB34的孔式接頭。
　　
　　在測試的環境中，我們預備兩根V.35 DTE類型的電纜，用于將兩臺接入路由器與兩個基帶Mdoem連接。
　　
　　三、廣域網速率模擬環境的搭建：
　　首先，使用兩根V.35 DTE電纜將兩臺路由器的WAN Serial接口分別與一個基帶Modem的V.35接口相連。然后，使用兩根線纜分別將一個基帶Modem的接收數據接口（In接口）連接到另一個基帶Modem的發送數據接口（OUT接口）上。最后，再通過兩臺路由器上的以太網或快速以太網接口分別將兩臺路由器連接到搭建好的測試網絡環境中。
　　
　　四、廣域網速率模擬環境的配置任務：
　　將物理設備連接好之后，接下來就需要調整兩個基帶Modem上的參數設置。基帶Modem上需要進行調整的主要有兩個參數，一個是基帶Modem的時鐘方式，另一個是基帶Modem的時鐘頻率（ClockRate）。
　　
　　以瑞得RAD ASM-31同步基帶Modem為例，首先打開基帶Modem的機箱盒，查找Modem電路板上時鐘轉換器跳線(jumper)，并將其中一個基帶Modem電路板上的時鐘方式調整為INT內部時鐘，用它來提供網絡中的時鐘頻率。
　　
　　然后，再將另外一個基帶Modem電路板上的時鐘方式設置為LBT接收時鐘，用它來接收網絡中的時鐘。
　　
　　最后，調整基帶Modem電路板上的速率轉換器，根據用戶的需求將時鐘頻率設置成相應的速率，RAD ASM-31基帶Modem可以提供的速率范圍在1.2Kbps至128Kbps之間。
　　
　　方案二、將兩臺路由器“背對背連接”，搭建廣域網速率模擬環境。
　　一、模擬環境如下圖所示：
　　

　　二、搭建廣域網速率模擬環境所需預備的設備：
　　首先，我們需要預備兩臺接入路由器，路由器至少要具備一個WAN Serial接口和一個以太網或快速以太網接口。
　　
　　其次，需要預備兩根V.35線纜，用于將兩臺接入路由器“背對背”連接在一起。在測試的環境中，我們需要分別預備一根V.35 DTE電纜和一根V.35 DCE電纜。
　　
　　三、廣域網速率模擬環境的搭建：
　　首先，使用一根V.35 DTE電纜連接到一臺路由器上，再使用另外一根V.35 DCE電纜連接到另外的一臺路由器上。然后，將這兩根V.35電纜相互連接在一起，使得兩臺路由器之間“背對背連接”。通過在DCE端的Router上調整時鐘頻率“clock rate”的值，來調整線路的速率。
　　
　　最后，通過兩臺路由器上的以太網或快速以太網接口分別將兩臺路由器連接到搭建好的測試網絡環境中。
　　
　　四、廣域網速率模擬環境的配置任務：
　　將物理設備連接好之后，下面就需要對兩臺路由器進行相應的參數設置。我們以兩臺Cisco路由器的配置為例。假設Router A的Serial 0上連接的是V.35 DCE電纜，Router B的Serial 0上連接的是V.35 DTE電纜。
　　
　　首先，登錄到Router A上，在Serial 0的特權模式下輸入如下配置命令：
　　
　　RouterA#conf terminal
　　
　　RouterA(conf)#interface Serial0
　　
　　RouterA(conf-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
　　
　　RouterA(conf-if)#bandwidth 64
　　
　　RouterA(conf-if)#clock rate 64000
　　
　　RouterA(conf-if)#no shutdown
　　
　　注重，由于V.35 DCE電纜連接著Router A，因此Router A將作為DCE端設備，由它來提供網絡中的時鐘頻率。
所以，必須要在Router A上設置“clock rate”命令，并根據用戶的需求將時鐘頻率設置成相應的速率。在該例中，我們將測試的速率設置為64Kbps。
　　
　　然后，登錄到Router B上，在Serial 0的特權模式下輸入如下配置命令：
　　
　　RouterB#conf terminal
　　
　　RouterB(conf)#interface Serial0
　　
　　RouterB(conf-if)#ip address 192.168.2.2 255.255.255.0
　　
　　RouterB(conf-if)#bandwidth 64
　　
　　RouterB(conf-if)#no shutdown
　　
　　注重，由于V.35 DTE電纜連接著Router B，因此Router B將作為DTE端設備。所以，不需要在Router B上設置“clock rate”命令。
　　
　　以上的配置工作完成之后，用戶就可以在搭建出的廣域網速率模擬環境中測試應用系統的運行情況以及業務數據流的吞吐量大小，并可以根據測試的結果向電信運營商申請建立相應速率的廣域網專線。
　　
　　兩種方案之間的比較：
　　
　　以上介紹的兩種方案都可以實現在本地局域網環境中構建不同速率的廣域網模擬環境。縱觀這兩種方案，第一種方案所搭建的模擬環境更加接近真實地廣域網環境。在廣域網環境中，通常是由電信運營商在局端的設備上設置時鐘頻率來限制用戶所使用的鏈路的帶寬。在第一種方案中，由于必須直連兩臺基帶Modem，而且需要手工連接Modem之間的線纜，以便調節它們之間的收發，因此配置的步驟可能會比較的繁瑣。另外，由于不同型號基帶Modem的速率轉換器在調整速率時通常會有一定范圍的限制。因此，在模擬環境中所能夠測試的鏈路帶寬會受到一定速率的限制。
　　
　　在搭建第二種方案時，由于環境比較簡單，所涉及到的設備也比較少。因此，在構建物理環境時會比較輕易。但是，由于第二種方案是將一臺路由器作為DCE設備，通過更改路由器的配置來調整鏈路的帶寬，而在路由器的配置命令中只能夠選擇某些固定的參數值，因此并不一定能夠設置為與廣域網鏈路完全一致的帶寬速率。這樣就可能會導致在測試環境中得到的測試數據與廣域網環境中的結果有一些細微的差別。
　　
　　雖然以上這兩種方案都能夠模擬出廣域網在不同速率條件下的鏈路環境。但是，由于數據在廣域網傳輸過程中，不僅僅受到傳輸速率的影響，而且還會受到諸如傳輸線路的質量、傳輸鏈路的距離長短等諸多因素的影響，從而可能會導致數據在傳輸過程中出現延遲等現象，而類似這些因素對數據傳輸的影響，在我們所搭建的環境中則是很難模擬出來的。

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