【虹科乾貨】使用Netropy廣域網模擬器測試簡化SD-WAN測試

文章速覽：

為什麼需要 WAN 模擬器？

什麼是WAN 模擬器 ？

用WAN 模擬器測試 SD-WAN

SD-WAN 損傷測試

現如今大家都在使用 SD-WAN 產品節省網路成本 ，但是也面臨著一些複雜的算發問題，那麼如何 簡化SD-WAN 系統的測試和評估 ？ Netropy 廣域網模擬器如何簡化 SD-WAN 測試過程，從而提高 SD-WAN 系統的效能和可靠性？

一、為什麼需要 WAN 模擬器？

分散式企業正在利用新的SD-WAN 產品節省網路成本，同時提高網路可靠性。 SD-WAN 可以提供比單一網路更高的可靠性和效能，同時透過網際網路隧道傳送大部分流量來降低成本。

 

許多SD-WAN 產品會採用資料壓縮和重複資料刪除等廣域網加速技術來最佳化應用效能，同時降低頻寬需求。 SD-WAN 控制器採用高度複雜的演算法 ， 來決定將哪些流量匯入哪個鏈路，以及何時將流量從一個鏈路切換到另一個鏈路。這些演算法是每個供應商專有的，差異可能很大。

 

因此， SD-WAN 供應商必須在現實的客戶網路條件下測試其演算法， SD-WAN 購買者也必須在符合自身網路條件的情況下比較產品，以選擇滿足其需求的解決方案。 WAN 模擬器可簡化SD-WAN 系統的測試和評估，它複製了真實世界的網路條件，使系統能夠在實驗室中可重複的真實網路環境中進行測試。

 

二、 什麼是WAN 模擬器 ?

廣域網模擬器/ 模擬器（ WAN EMULATOR ）可複製網路的頻寬、延遲、損耗和其他條件，以便在實驗室中驗證應用程式的效能。 從本質上講，透過廣域網模擬器的資料包就像在廣域網中傳輸一樣。這樣，只需將客戶端和伺服器裝置（或裝置網路）連線到廣域網模擬器的兩個埠，並將條件設定為與實際網路相匹配，就能測試兩個站點之間的應用效能。然後就可以對應用程式的吞吐量、響應速度和質量進行評估和測量。許多廣域網模擬器還能對實時網路條件進行剖析，並在測試系統中自動重現這些動態變化的條件。

 

三、 用WAN 模擬器測試 SD-WAN

圖1 顯示了一個典型的 SD-WAN 網路，該網路將本地辦公室與企業資料中心和網際網路 SAAS 提供商連線起來。在此示例中，本地辦事處有三個獨立的網路連線： MPLS 網路用於高優先順序流量，低成本寬頻網際網路連線用於低優先順序流量 ， 4G 蜂窩資料連線用於備份。

 

 

圖 1. 典型的 SD-WAN 配置

 

SAAS 伺服器可透過網際網路鏈路或無線網路直接到達，而無需透過資料中心連線。如圖 2 所示，可在廣域網模擬器中透過為每個網路連線配置三條獨立路徑來模擬此 SD-WAN 示例。可以設定初始廣域網條件，以確定正常條件下的應用效能。然後可以動態改變廣域網條件，以瞭解 SD-WAN 系統對網路中斷、擁塞、過度丟包和其他因素的反應，並測量它們對應用效能的影響。

 

  圖 2. 使用廣域網模擬器模擬 SD-WAN

 

四、 SD-WAN 損傷測試

使用廣域網模擬器在測試網路中引入網路損傷，以測試SD-WAN 如何透過鏈路故障切換、資料包轉向和優先順序來應對網路狀況，以及這些變化如何影響應用的終端使用者體驗。測試條件包括：

l 延遲和抖動增加 。在廣域網模擬器中，主鏈路的延遲和抖動增加，超過了 SD-WAN 程式設計閾值。 SD-WAN 控制器應能檢測到這種損害，並確定它是由於擁塞造成的瞬間突變還是長期退化，然後決定是否將流量切換到其他廣域網鏈路。然後，控制器需要能夠檢測到恢復到額定狀態，並將流量切換回主鏈路。

 

如圖3 所示，在典型的網際網路鏈路上，每秒的延遲時間通常相差幾十或幾百毫秒，而無線網路的延遲時間相差更大。將延遲顯著增加的有害訊號與正常變化的噪音區分開來是一項挑戰。由於將流量從一條路徑切換到另一條路徑會對效能造成不利影響，因此 SD-WAN 控制器需要在快速應對網路損傷以提高效能與過度切換路徑降低效能之間保持微妙的平衡。

 

圖 3. 跨國網際網路廣域網的逐秒延遲

 

l 網路中斷/ 資料包丟失和鏈路故障切換 。SD-WAN 控制器必須確定鏈路何時中斷，並故障切換到輔助鏈路或備用連線。為測試這些演算法，可使用廣域網模擬器應用資料包丟失或建立不同長度的網路中斷。

 

檢測物理鏈路是否正常很簡單，但當網路中的某個中間跳連續丟失幾個資料包時，要確定是鏈路中斷還是佇列瞬間溢位就很困難了。鏈路中斷可能只有幾毫秒，如果只發生一次，可以忽略不計，但如果經常發生，就會造成嚴重的效能下降。鏈路可能不會完全癱瘓，而只是出現高丟失率或導致資料損壞。

決定何時切換到故障切換鏈路可能是一個複雜的決策，而確定中斷事件何時結束以切換回原始鏈路則更加困難。同樣，由於將流量切換到不同鏈路會產生效能成本，因此切換速度不夠快或路徑切換過於頻繁都會影響終端使用者的體驗。

 

l 擁塞 。當網路出現擁塞時，許多SD-WAN 控制器會對流量進行優先排序，以最佳化重要資料和時間敏感資料的效能。廣域網模擬器用於模擬每個鏈路上的頻寬限制以及可能導致擁塞的背景流量，以測試 SD-WAN 功能的有效性。

l 鏈路聚合 。同一目的地之間多個鏈路上的頻寬可以繫結，以聚合可用容量。但是，如果同一種流量的資料包透過不同的鏈路傳輸，它們的到達順序就會不一致，從而對應用效能造成災難性的影響。如果該功能是SD-WAN 系統的一部分，則應生成足夠的流量，以檢查流量在多路徑之間分流時的應用效能。

l 自動化功能 。SD-WAN 控制器可允許使用者對網路障礙做出程式設計響應。例如，在網路擁塞期間，對 Netflix 和 Facebook 的訪問可能會受到限制。 廣域網模擬器可用於更改或建立擁塞或其他觸發事件，以確保這些功能的正常執行。

l 應用感知路由 。許多SD-WAN 控制器可以根據應用和協議型別確定流量優先順序，並根據成本、效能和容量將流量過濾到不同的鏈路。可以對廣域網模擬器進行配置，使其與不同鏈路的條件相匹配，以驗證使用者依賴的許多不同應用的可接受的終端使用者體驗。

l 應用加速 。許多SD-WAN 系統提供各種應用加速和廣域網最佳化技術，包括壓縮和廣域網最佳化技術，包括壓縮、重複資料刪除、快取、 TCP 最佳化和特定應用代理。透過廣域網模擬器，使用者可以測試這些最佳化技術在不同應用和各種實際網路條件下的功效。

 

圖 4. 使用 Netropy 廣域網模擬器進行流量監控的示例

 

結論

SD-WAN 能夠最佳化使用連線企業的廣域網鏈路，在降低成本的同時提高容量和可靠性。然而 ， SD-WAN 是管理關鍵任務網路的高度複雜系統。需要進行大量測試，以便根據使用者的具體網路條件、應用混合情況和預算選擇 SD-WAN 系統，並確保在預期和意外情況下都能正常執行。廣域網模擬器是一種重要的測試工具，可在選擇供應商之前在真實網路條件下 SD-WAN 系統進行基準測試，並在部署之前進行可靠性測試和最佳化。