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    Network-Emulator-Toolkit网络模拟器使用详细介绍

    by:授客 QQ1033553122

    原理介绍


    1

    如上图,一个ADSL用户通过modem连接到网络,通过网络应用如IE,MSN,同某个服务器通信。如下,我们把上图简化为如下端到端的连接和访问操作。

     

     

                          2

     

    如上,模拟客户端和模拟服务器通过以太网连接,并将NEWT安装在服务器上。客户端和服务器之间的通信都途经NEWT,这里NEWT充当图1中的ADSL

     

    NEWT通过虚拟链路(virtual link)封装了端到端的网络连接行为,并且通过操纵流经虚拟链路的数据包交换模拟真实网络行为。

     

    有时候,我们期望仅通过模拟操作影响来自某个客户端与服务器的数据交互,但是不影响服务器同其它客户端的交互。这个可通过包过滤器(packet filter)和虚拟链路来实现。

     

    NEWT可以安装在客户端,也可以安装在服务端,只要客户端和服务器通过物理链路连接,且途径NEWT实例即可。

     

    具体实现如下:

     

    进来的数据包被第一个信道(channel)处理。如果数据包符合第一个过滤器列表(Filter)中过滤器设置的过滤条件,则数据包流经给第一个信道的虚拟链路(Link),否则流经下一个信道,依此类推。如果到最后,都没有匹配的,则传递给上层应用。同理,如果信道没有设置任何过滤器,则所有包都会流经该信道。

     

    注:这里的 “incoming packet” 是从NEWT驱动的角度来看的。所有接收到的和发送的包,通过同样的处理流经NEWT驱动都被视为流入包。

     

    操纵包

    安装Network-Emulator-Toolkit

    软件下载地址:http://pan.baidu.com/s/1eRPA9uq

     

    解压Network-Emulator-Toolkit压缩包,双击xxxxx.msi文件,傻瓜式安装

     

    使用Network Emulator Client

    基本步骤如下

    1、  新建Channel[可选]

    打开后,默认就新建了一个名为“VirtualChannel 1”的channel。如果有必要,可以新建多个Channel

    入口:菜单栏 Configuration -> New Filter 或工具栏的快捷按钮

    2、  新建Filter

    入口:菜单栏 Configuration -> New Filter 或工具栏的快捷按钮

    Network-Emulator <wbr>Network-Emulator-Toolkit网络模拟器使用详细介绍

     

    说明:

    如上,可选择所有网络(ALL NetWork),也可以选择IPV4IPV6(本地IP(Local IP),或者远程IP(Remote IP)及子网掩码(IP Mask)),

     

    选择IPV4IPV6的情况下,还可以选择协议(Protocol),针对TCPUDP协议,还可以指定本地端口(Local Port)或远程端口(Remote Port)大小范围

     

    可以选择网卡适配器(Adapaters, 这里为mac地址)

     

    选好过滤条件后,点击添加(ADD)按钮,添加过滤条件;选中已添加的记录,点击删除(Delete)按钮,可删除记录;选中已添加的记录,重新修改过滤条件,点击修改按钮(Modify),可修改记录

     

    3、  新建连接

    入口:菜单栏 Configuration -> New Link 或工具栏的快捷按钮

     

    :未配置的情况下,左右两条线都是灰色的

     

    详细说明(上行为例)

    Loss

     

    说明:

    No Loss:默认,不模拟丢包。

     

    Periodic loss: 模拟周期性的丢包。按填写数量(设为x),每x个包,就丢一个包(one packet is dropped per given number of packets)

     

    Random loss: 模拟随机丢包,按给定丢包的概率,随机丢包。

     

    Burst loss: 模拟根据给定的可能性进行丢包。当发生一个丢包事件时,接着连续丢几个包(丢包数量控制在最大(max)最小值(min)之间)。

     

    G-E loss: 模拟发生数据包丢失遵循Gilbert-Elliot模型,由两个状态组成:好的状态和坏的状态。可分别为这2个状态指定数据包丢失率,同时可设置网络传输在这两种状态的概率

    And the network transit between the two states is at given transition probabilities

     

    Error

    说明:

    真实世界中,当数据包经过网络传输时,包中的一到多个字节(bit)数据可能发生错误。

    No Error:不模拟传输错误。

     

            Random error:根据给定的比例,模拟随机发生传输错误。

     

    G-E error:发生传输错误遵循Gilbert-Elliot Model, 模型,由两个状态组成:好的状态和坏的状态。可分别为这2个状态指定数据包丢失率,同时可设置网络传输在这两种状态的概率(the network transit between the two states according to given transition probabilities)

     

    错误概率单元(Error Rate Unit):

    Bit error: 设置出错概率为每个字节出错的概率。

     

    Packet error: 设置出错概率为每个包出错的概率。

     

    出错和丢包的关系

    大多数情况下,包出错导致包丢失,特殊情况下,包中的数据被编码,协议栈可恢复被损坏的包,经过修正后,包为可接受的包,即包不丢失。此外,除了包出错会导致包丢失,其它因素也会影响包丢失,如连接失败(Link failure),缓冲区溢出(buffer overflow),队列管理和传输超时(transmission timeout)等。

     

    Latency

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    说明:

    延迟来自某应用发送的数据包被另一个应用程序接收到的时间。

    Fixed delay: 按给定值,延迟固定时间(单位:毫秒)packets are delayed for a fixed amount of time.

     

    Uniform delay: 按统一分布,延迟一定量的时间(时间控制在最大最小值之间)

     

    Normal delay: 按正态分布.延迟一定量的时间(average:平均值,Devation:偏差)

     

    Linear delay: 延迟一定量的时间(在给定时间周期(Period)内,延迟的时间大小从最小值线性增加到最大值,当达到最大值时,又从最小值开始。

     

    Burst delay: 根据给定概率(Probability),延迟一定量的时间(Latency) 丢包数控制最大值和最小值之间

     

    BW&Queue

    如果不指定带宽(bandwith),则不修改传输速率。

     

    如果不设置队列,则不对接到的包做任何队列操作

     

    队列:

    Normal queue:所有接收到的包都被放入一个指定队列大小的先进先出(First In, First Out)队列。

    Randomly Early Detection (RED) queue:所有接收到的包都被放入一个RED队列。如果队列大小小于给定的最低阈值(Minimum Threshold),队列被评估为不拥挤的,什么都不做;如果队列大小大于给定最大阈值(Maximum Threshold,则队列被评估为拥挤的,根据丢包规则,丢弃一些包。

     

          丢包规则:

    Drop front: 必要时,丢弃位于队列头部的包。.

     

    Drop tail: 必要时,丢弃位于队列尾部的包。

     

    Drop random:必要时,根据统一分布,随机丢个包。

     

    Queue Mode:设置队列大小的单位,以包(Packet Mode)为单位或者以字节为单位Byte Mode

     

    BgTraffic

    一些网络数据包交换和模拟的两端没有任何关系,被指为背景流(background traffic)。这些背景流会带来延时效果。

    Constant-bit rate (CBR) traffic: 根据给定的固定比例生成背景流(每XX kbpsmbps数据包,xx字节背景流)

     

    Exponential traffic:根据指数On/Off时间分布生成背景流。个人理解,Burst则为生成背景流时间,Idle则不生成背景流时间(时间单位:秒

     

    Pareto traffic: 同上,不过是排列图分布(Pareto

     

    Recorder

    模拟收到的包不是按发送顺序排序的。

    No Recoder:不模拟

    其它:具体待定

     

    Disconnection

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    模拟周期性断开连接的行为。

    Connection time: 一段时间周期内,link保持连接状态的持续时间。

     

    Disconnection time: 一段时间周期那日,link保持断开状态的持续时间

     

    Disconnection rates: link发生断开连接的比率

     

    例子:设置connection time10秒,disconnection5秒,那么周期为15秒,如果设置rate0.4,那么平均每10秒内,有4秒是link处于连接断开的时间(if connection time is 10 seconds, time is 5 seconds, the period will be 15 seconds. If rate is 0.4, then on average in 4 out of 10 periods disconnection occurs. )。

     

    4、  点击触发跟踪按钮[可选]

    点击“黄色小脚丫”按钮,确保按钮为“点选”状态

    注:RT Traffic MonitorRT Packet MonitorConnection AnalyzerInformation Watch

     

    5、  开启控制

    点击开始按钮

     

    6、  停止控制

    点击停止按钮

     

    7、  保存文件[可选]

    保存配置文件为xml,方便后续导入,重用

     

    附工具栏说明:

     

    连接方式:

    Dialup56k:通过传输速率为56kbpsmodem进行连接

    ADSL(128/512): 通过上行128kbps,下行512kbpsADSL连接。

    GPRS:它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务,理论传输速率115kbit/s,实际可达53.6Kbps

    CDMA20003G移动通讯标准。

    WCDMA:宽带码分多址(英语:Wideband Code Division Multiple Access,常简写为W-CDMA),是一种3G蜂窝网络,使用的部分协议与2G GSM标准一致。

    IEEE802.11b:通过无线局域网,带宽最高可达11Mbps,实际的工作速度在5Mb/s左右,室外为300米;在办公环境中最长为100

     

    案例

    模拟手机弱网络访问应用

     

    1、  新建wifi热点

    略。不懂的可以参考文章Win7建立wifi热点,手机共享WIFI上网

     

    2、  手机等终端,连接wifi热点

     

    3、  新建NEWT实例

         根据实际情况,进行必要的配置,如丢包,带宽设置等

     

     

    4、  手机端操作,查看效果

     

    5、  建议

    如果想更专业的测试手机弱网,建议先设计用例,建议单场景,比如丢包,小带宽等

     

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