Многопоточная генерация и эмуляция отказов сети: как проверить учет потерь

В данной статье приведена методика формирования большого количества UDP-потоков в IxNetwork, их последующего отслеживания и искусственного внесения кратковременных сетевых отказов на испытуемом устройстве (ИУ). Цель испытания — проверить, насколько корректно IxNetwork фиксирует потери пакетов, изменение состояния потоков и восстановление передачи после временного нарушения связности.

IP-адреса источника и назначения в данном сценарии остаются неизменными. Разделение трафика на отдельные потоки выполняется за счет изменения параметров UDP-пакета, в частности за счет использования инкрементируемых портов. Такой подход позволяет создать большое число логически независимых потоков без усложнения адресной схемы стенда.

Далее необходимо задать признаки, по которым IxNetwork будет формировать группы потоков. На этом этапе выбираются поля пакета, используемые для Flow Grouping: например, UDP Source Port, UDP Destination Port либо комбинация нескольких полей. От выбранных признаков напрямую зависит детализация статистики и то, какие потери можно будет увидеть отдельно по каждому потоку.

Размер кадра оставляется фиксированным — 128 байт. Это упрощает сравнение результатов между запусками и исключает влияние переменной длины кадра на скорость передачи, задержку и расчет потерь.

На этапе настройки Tracking необходимо выбрать параметры, по которым будет вестись детализация статистики. Здесь приходится соблюдать баланс: чем больше полей включено в отслеживание, тем более подробную картину можно получить, но тем выше нагрузка на систему сбора статистики и тем больше объем обрабатываемых данных. После применения настроек можно запускать трафик и переходить к анализу статистики по потокам.

При отсутствии внешних воздействий на ИУ количество потерь должно стремиться к нулю. Для проверки реакции системы на отказ можно искусственно внести кратковременное нарушение: например, выключить порт на несколько секунд, затем снова поднять его. В этом случае в статистике должны появиться потери, соответствующие интервалу недоступности тракта передачи.

Состояние статистики до внесения отказа:

Состояние статистики во время кратковременного отключения порта:

Дополнительно можно включить отслеживание по порту источника. В этом режиме IxNetwork отображает статистику по каждому значению порта отдельно, что удобно при поиске потоков, на которых проявились потери, деградация скорости или некорректное восстановление после отказа.

Данный сценарий позволяет проверить не только факт передачи большого числа потоков, но и качество статистики IxNetwork при аварийных событиях. Наиболее полезные метрики для анализа: Tx Frames, Rx Frames, Loss %, Tx/Rx Frame Rate, Flow Group Statistics и статистика по выбранному признаку Tracking. Если после восстановления порта трафик возвращается к исходным значениям, а потери локализуются только в интервале отказа, поведение стенда можно считать корректным.