Эмуляция сетей

Под эмуляцией сети понимается процесс, в котором имитируются характеристики (пропускная способность, уровень потерь пакетов и др.) имеющейся, проектируемой или какой-либо абстрактной не идеальной сети для оценки функционирования сетевых устройств, приложений или сервисов, их оптимизации или для прогнозирования влияния на их работу изменений параметров сети. С помощью эмулятора сети можно тщательно протестировать новое сетевое решение до ввода его в эксплуатацию, что позволит избежать дорогостоящего провала при его внедрении.

Эмулятор сети изменяет пропускаемый через него поток пакетов таким образом, чтобы воспроизводилось «поведение» трафика сетевого приложения в эмулируемой среде. В качестве эмулятора может использоваться обычный ПК с ПО эмуляции сети (например, netem в составе Linux) или специальный аппаратный продукт. По сравнению с решениями на базе ПК, аппаратные эмуляторы, как правило, проще и удобнее в эксплуатации, имеют более широкий функционал, да и какой ПК сравнится по пропускной способности с высокопроизводительными устройствами, предназначенными для эмуляции 10-гигабитовых сетевых каналов.

В продаже имеется широкий ассортимент выпускаемых разными производителями аппаратных эмуляторов сетей или WAN- каналов, начиная с относительно простых и недорогих устройств и заканчивая высокопроизводительными системами с богатейшим функционалом.

Продукция Apposite Technologies

Компания Apposite Technologies выпускает WAN-эмуляторы Linktropу и эмуляторы сетей Netropy, предназначенные для подключения к локальным сетям Ethernet. В семейство Linktropy входят портативные модели Mini2 и Mini-G (первая эмулирует канал пропускной способностью до 100 Мбит/с, а вторая — до 1 Гбит/с), позволяющие задавать только базовые характеристики эмулируемых каналов, и монтируемые в стойку высокоточные модели 5500 (эмулирует один 1-Гбит/с канал) и 8510 (четыре отдельных канала по 1 Гбит/с каждый) с более широкими функциональными возможностями. Эмулируются каналы с задержкой пересылки пакетов до 10 с в каждом направлении, причем задержку можно установить постоянной или случайно изменяющейся. Также можно задать долю потерянных пакетов и/или коэффициент битовых ошибок (BER). Имеющаяся в Linktropy 5500 и 8510 функция генерации фонового трафика поможет определить влияние перегрузки канала на работу тестируемых приложений. Для проверки их работы в условиях нарушения порядка следования пакетов и дублирования последних предусмотрены соответствующие дополнительные параметры эмуляции. Наибольшая реалистичность тестирования достигается с помощью программы Linktropy Recorder, которая позволяет записывать информацию об изменчивых характеристиках реальной сети. Затем их можно воспроизвести в тестовой среде посредством WAN-эмулятора Linktropy.


WAN-эмуляторы Linktropy компании Apposite Technologies

Семейство эмуляторов сетей Netropy состоит из следующих моделей: N60, N91, 10G1, 10G2 и 40G. Модель N60 имеет один процессор эмуляции пропускной способностью 1 Гбит/с, модель N91 — четыре таких процессора, в моделях 10G1 и 10G2 один или два 10-Гбит/с процессора эмуляции соответственно, модель 40G снабжена процессором эмуляции пропускной способностью 40 Гбит/с. Процессор эмуляции может эмулировать до 15 отдельных WAN-каналов с различными наборами параметров, включая пропускную способность, задержку передачи пакетов и уровень их потерь, что позволяет моделировать сложные сетевые топологии или проводить множество тестов одновременно.

Эмуляторы сетей компании Ixia

В результате покупки фирмы Anue Systems компания Ixia стала поставлять модульные эмуляторы Anue Network Emulators с впечатляющими гибкостью и широтой функционала. Аппаратными основами этих эмуляторов являются платформы Hawaii и Maui, которые представляют собой шасси высотой 2U с установленными в него универсальными линейными платами. Плата платформы Hawaii поддерживает скорость передачи до 11,3 Гбит/с, а плата платформы Maui — до 2,6 Гбит/с. Платформа Hawaii поставляется с двумя линейными платами, а платформа Maui — с двумя или четырьмя. С использованием соответствующих программных опций, называемых эмуляторными нагрузками (emulator loads), на базе этого оборудования можно реализовывать эмуляторы сетей Ethernet (с пропускной способностью каналов от 10 Мбит/с до 10 Гбит/с), SONET/SDH (от OC-3/STM-1 до OC-192/STM-64), Fibre Channel (от 1 до 10 Гбит/c), OTN (от OTU1 до OTU2e) и CPRI (от 614,4 до 2357,6 Мбит/с).


Эмуляторы сетей Anue Network Emulators компании Ixia

Эмулятор сетей Gigabit Ethernet (программная опция GEM) обеспечивает лучшую в отрасли точность имитации задержки передачи пакетов (до 20 с при скоростях 10/100 Мбит/с), джиттера, а также повреждения, отбрасывания, изменения порядка следования, дупликации и фрагментации пакетов. Он поддерживает до 16 профилей сетей на один порт, определяемых любыми комбинациями ярлыка VLAN, метки MPLS, адресов MAC/ IP и других параметров, обеспечивает запись и воспроизведение характеристик реальной сети, реализует модели сетей в соответствии со стандартами TIA-921 и ITU-T G.1050, обеспечивает выполнение наборов тестов по спецификациям MEF-18 и ITU-T G.8261. Полезными для тестирования систем IPTV особенностями данного эмулятора являются возможности выборочного исключения из видеопотока кадров I, B и P и внесения в них битовых ошибок. Данный эмулятор может использоваться для тестирования распределенных приложений, средств IPTV и VoIP, систем CES, TCP-ускорителей, решений по обеспечению бесперебойной работы сетей и консолидации серверов и др. Также его можно задействовать для разработки SLA и проверки возможности их выполнения.

Эмулятор сетей SONET/SDH на базе опции PD (Path De-lay) представляет собой тестовый инструмент, который позволяет точно имитировать задержки на уровне маршрутов и другие негативные факторы, присущие различным образом маршурутизируемым сетям SONET/SDH.

Эмулятор сетей Fibre Channel позволяет точно имитировать задержки передачи кадров, характерные для этих сетей. Кроме того, в процессе тестирования можно вводить битовые ошибки и задавать уровень потерь кадров, который может быть постоянным или изменяющимся по случайному закону. Есть поддержка сетевых решений с FEC, работающих на скорости 11,3168 Гбит/с. С помощью данного эмулятора можно проверять работу критически важных приложений в сети Fibre Channel, тестировать решения по репликации и синхронизации данных, а также по расширению сетей SAN, оценивать планы по миграции ЦОДов и решать многие другие важные задачи.

Также компания Ixia поставляет эмуляторы сетей ImpairNet собственной разработки, реализованные в виде модулей для шасси Ixia моделей XM2 и XM12. В одном и том же шасси могут функционировать как эти эмуляторы, так и нагрузочные модули Ixia, генерирующие и анализирующие тестовый трафик. Данный трафик и его ухудшение (в модуле ImpairNet) можно задавать посредством общего пользовательского интерфейса, что сокращает время тестирования.

Выпускаются модули ImpairNet с четырьмя портами 1GE или 10GE или с двумя портами 40GE. Модуль с портами 40GE — первое в отрасли средство имитации реальных характеристик 40-гигабитовых каналов! Обработка проходящего через эмулятор трафика осуществляется на полной линейной скорости.

Эмулятор ImpairNet позволяет ограничивать скорость передачи тестового трафика, вводить битовые ошибки, задержку, изменение задержки и уровень потерь пакетов, нарушать порядок их следования и дуплицировать их. Одна пара портов позволяет эмулировать до 16 двунаправленных каналов или до 32 однонаправленных. Для каждого направления передачи между двумя портами гигабитового или 10-гигабитового модуля можно определить до 16 профилей ухудшения (impairment profiles). Что касается 40-гигабитового модуля, то можно задать до четырех таких профилей для каждого направления передачи.