网络损伤仪HoloWAN的使用背景

一、前言

随着数据中心、虚拟化、云计算、远程办公快速发展以及人们对无线技术的越发依赖，通过广域网、ADSL、GPRS、3G/4G、5G、光纤、云服务、无线电、卫星网络等网络环境部署的应用的趋势越发明显。

尽管如此，主流应用程序开发中仍然存在一个明显的问题，软件开发、软件性能测试仍经常只在测试实验室中的快速可靠的局域网（Lan）中进行。

在完美的局域网条件下测试应用程序的性能，并不能保证应用在非局域网环境下性能可靠，LAN和WAN是差异巨大的网络，我们有理由相信在LAN条件下测试的能够给用户提供良好体验的应用部署在复杂的WAN环境中不能良好运行。

本篇文章就让我们一起探讨在LAN环境下与其他网络环境下运行应用程序有什么不同，为什么这些差异可能导致在LAN环境下正常部署的应用，在其他环境中无法正常部署。以及使用HoloWAN能在测试网络应用时发挥什么作用。

二、可用宽带对应用的影响

在LAN环境中可用带宽很少会成为问题，**然而广域网由于部署成本高所以可用带宽更少。**随着越来越多的应用争夺带宽，个别应用的可用宽带会降低，这可能会对其性能产生巨大影响。

除此之外，由于其他应用程序具有更高的优先级，因此我们正在测试的软件部署在生产环境中时的可用带宽可能非常有限。但是，我们的产品仍然需要并期望在较低的带宽上运行并达到使用可接受的水平。所以，我们需要在开发测试中考虑带宽限制。

三、延迟对应用的影响

我们知道，TCP/IP 是互联网相关的各类协议族的总称， TCP/IP 中有两个具有代表性的传输层协议，分别是 TCP 和 UDP。TCP协议全称是传输控制协议，是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。TCP 是面向连接的、可靠的流协议。流就是指不间断的数据结构，你可以把它想象成排水管中的水流。UDP协议全称是用户数据报协议，在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包，是一种无连接的协议。

TCP连接负责处理Http/Https（www）流量、FTP、Microsoft网络和大多数其他的通用流量，包括自定义应用程序协议，上述都对更高的延迟和丢包敏感，过高的延迟和丢包会对传输结果造成严重影响。

拿延迟举例，如果我们在广东和新加坡之间的服务器与终端上运行一个基于TCP的应用程序，网络不会一次发送所有的数据。相反，它将数据分成数据包并在发送之前尽可能多地发送确认（ACK）数据包从接收端返回，以确认数据能成功到达，因此传输能够准确地开始或停止。显然这种模式会导致延迟，随着延迟越来越高，ACK到达所需的时间就越长。从广东到新加坡，90ms的往返延迟并不少见；和LAN中不到1ms的延迟对比，在一个64兆字节的文件上添加一些数字从文件服务器复制到LAN中的本地计算机可能需要大约10秒（在一个100Mbit的LAN），而从广东到新加坡（假设你有一个1001Mbit的WAN可供试用）大约需要420秒（7分钟)。很明显在同样带宽情况下，延迟的高低影响传输所需要的时间。

四、丢包、抖动、错误对应用的影响

现今社会有许多实时流媒体应用程序，例如语音视频、直播、腾讯会议等等。这些应用程序都依赖于UDP协议。UDP协议受延迟的敏感程度没这么高，但数据包丢失、抖动、错误这些因素明显影响UDP程序，导致语音断续、图像破损等等状况发生。

导致这些情况发生的原因之一是当数据包通过网络进行传输时，UDP数据包可能会丢失或被重新排序，因此这些数据包会乱序到达甚至不能到达目标地址。UDP与TCP不同，它是一种不能保证交付的协议，通常情况下并不会重新发送丢失的数据包，就像托陌生人带信给远方的人，你并不能确保这封信能否到达或送错地点或者信件缺失损坏，所以它到达目的地时可能毫无用处。

在LAN网络中测试时想要重现这些条件几乎是不可能实现的。无线网络、卫星和手机移动网络（甚至是无线局域网）这些与单纯的有线网络相比会有更高的数据丢失错误的风险，这意味着测试时会遗漏更多的变量，对应用程序的测试结果有很大的影响。

五、HoloWAN应用

上面给大家简单介绍了一下应用程序在LAN环境中测试所面临的一些困难，那么如何解决这个问题呢，一种性价比较高的方案就是使用网络损伤仪HoloWAN来模拟特定的网络环境。

如果是宽带不足限制了应用，我们可以通过HoloWAN在实验室网络增加带宽进行验证，若是验证结果确定了是带宽影响，我们可以直接从ISP供应商处升级相应的线路。

如果我们在开发应用程序时考虑到网络因素带来的影响，提高应用在各种网络上的鲁棒性，这样就能够节省后续补救的花费。

如果应用的开发期已过，我们则可以在使用HoloWAN进行网络损伤测试后，发现应用的短板，再针对发现的问题进行后期补救，例如使用cdn等等改善应用体验。尝试优化后，物品们使用HoloWAN对应用进行测试，能快速评估优化效果。

总结

在 LAN 环境中测试应用程序，数据包只会在局域网中传输。但如果我们的应用程序是预计在其他类型的网络中工作，那么在模拟环境中测试是唯一合理且简单经济的解决方案。然而，模拟环境不一定是令人生畏的复杂程序，如HoloWAN的软件定义测试网络在设计中考虑到了易用性，合理的GUI界面、精准的图表，只需要有些网络知识或者仔细读下使用手册，用户能方便快速上手，使您能够快速低成本地复制任何网络进行测试分析。