防火墻的性能測試方案設計

　　連接在狀態(tài)防火墻中是一個(gè)很重要的概念，與連接相關(guān)的性能指標對評估防火墻非常重要。這些指標包括并發(fā)連接數、新建連接速率。

　　l 并發(fā)連接數的測試

　　并發(fā)連接是一個(gè)很重要的指標，它主要反映了被測設備維持多個(gè)會(huì )話(huà)的能力。關(guān)于此指標的爭論也有很多。一般來(lái)說(shuō)，它是和測試條件緊密聯(lián)系的，但是這方面的考慮有時(shí)會(huì )被人們忽略。比如，測試時(shí)采用的傳輸文件大小就會(huì )對測試結果有影響。例如，如果在傳輸中應用層流量很大的話(huà), 被測設備將會(huì )占用很大的系統資源去處理包檢查，導致無(wú)法處理新請求的連接，引起測試結果偏小;反之測試結果會(huì )大一些。所以沒(méi)有測試條件而只談并發(fā)連接數是難以定斷的。從宏觀(guān)上來(lái)看，這個(gè)測試的最終目的是比較不同設備的“資源”，也就是說(shuō)處理器資源和存儲資源的綜合表現。

　　目前市場(chǎng)上出現了大家盲目攀比并發(fā)連接數的情況。事實(shí)上，并發(fā)幾十萬(wàn)的連接數應該完全可以滿(mǎn)足一個(gè)電信級數據中心的網(wǎng)絡(luò )服務(wù)需求了，對于一般的企業(yè)來(lái)講, 甚至幾千個(gè)并發(fā)連接數還綽綽有余。并發(fā)連接總數能由儀表自動(dòng)測試得出結果，減少了測試所用的時(shí)間和人力，這類(lèi)儀表目前很多，常見(jiàn)的有Spirent的 Avalanche、IXIA的IxLoad以及BPS等。

　　l 新建連接速率

　　這個(gè)指標主要體現了被測設備對于連接請求的實(shí)時(shí)反應能力。對于中小用戶(hù)來(lái)講，這個(gè)指標顯得更為重要?？梢栽O想一下，當被測設備可以更快的處理連接請求，而且可以更快傳輸數據的話(huà),網(wǎng)絡(luò )中的并發(fā)連接數就會(huì )傾向于偏小，從而設備壓力也會(huì )減小，用戶(hù)感受到的防火墻性能也就越好。Avalanche、IXLOAD以及BPS等測試工具都可以測試新建連接速率，幫助使用者搜索到被測設備能夠處理的峰值，測試原理基本都是相同的。

　　2. 模擬真實(shí)應用環(huán)境進(jìn)行性能指標測試

　　如果能夠100%模擬用戶(hù)的實(shí)際應用環(huán)境對防火墻性能進(jìn)行測試，那么防火墻選型這類(lèi)活動(dòng)將變得非常簡(jiǎn)單，而且防火墻性能指標將變得更加有意義。但是模擬真實(shí)應用環(huán)境并不是簡(jiǎn)單的事情。主要是因為用戶(hù)環(huán)境的復雜性和多變性導致真實(shí)環(huán)境的模擬幾乎不可能實(shí)現。這里討論的模擬真實(shí)應用環(huán)境測試，只是將用戶(hù)環(huán)境進(jìn)行抽象，使得模擬環(huán)境在滿(mǎn)足測試條件的情況下最大限度的貼近真實(shí)應用環(huán)境。

　　1) 多應用協(xié)議吞吐量測試

　　前面提到goodput是衡量防火墻吞吐量的重要指標，基線(xiàn)測試中，一般采用HTTP協(xié)議作為應用層協(xié)議進(jìn)行測試。而在實(shí)際應用環(huán)境中，應用層的流量并不是純粹的HTTP，還有其他協(xié)議。如果用HTTP協(xié)議代替其他應用層協(xié)議測試應用層吞吐量，顯然是不合適的。因此需要針對不同的應用場(chǎng)景，設計典型的應用層流量分布模型，按照不同的比例分配帶寬。如圖3所示，是一個(gè)典型的某場(chǎng)景應用帶寬分布。

　　圖3 典型應用帶寬分布

　　模擬多協(xié)議測試，需要測試工具支持模擬多協(xié)議流量混合功能，并且能夠做基于協(xié)議的測試結果分析。包括不同協(xié)議的吞吐量、轉發(fā)延遲等。在多協(xié)議模擬測試中，BPS支持豐富的應用層協(xié)議，并且具有良好的流量混合功能。

　　2) DDoS攻擊條件下的轉發(fā)性能測試

　　目前大部分防火墻常常遭到試圖闖入用戶(hù)網(wǎng)絡(luò )的黑客的攻擊。DDoS攻擊是黑客常用的攻擊手段，該攻擊使用虛假I(mǎi)P地址進(jìn)行攻擊并且持續不斷的更換形式。因此在模擬真實(shí)環(huán)境的測試中，將DDoS攻擊作為測試輸入條件是很有必要的。