在局域网中搭建广域网模拟环境

随着公司业务系统规模的扩大，公司内经常有一些用户提出需求，要求我们在公司与客户的网络之间建立广域网专线，并且在广域网链路上运行Client/Server模式的应用系统。在建立广域网专线之前，应用系统的开发人员期望能够在广域网不同速率的链路环境中，测试应用系统的运行情况以及业务数据流的吞吐量大小。但是，由于广域网专线的建立通常需要电信运营商的配合，而且电信运营商一般也不会满足客户在不同速率下进行测试的需求。因此，为了满足用户的需求，我们就需要在公司内部的局域网中搭建出模拟的广域网测试环境，使用户能够在搭建出的不同速率的模拟环境中，测试应用系统的运行情况。
为了达到这个目的，我们在日常工作当中经常使用以下两个方案来搭建测试环境，以实现在本地局域网环境中模拟广域网的链路环境。
方案一、使用两台路由器和一对基带Modem来搭建广域网速率模拟环境。
一、模拟环境如下图所示：

二、搭建广域网速率模拟环境所需预备的设备：
1、两台同样型号的基带Modem：
首先，预备两台同样型号的基带Modem 。以瑞得RAD ASM-31基带Modem为例， ASM-31是一种全速率同/异步短程调制解调器（距离范围约为8公里），它可以用于在2线双绞线上进行全双工的操作。ASM-31基带Modem的内部包含有一个速率转换器，可以调整的速率范围在1.2Kbps至128Kbps之间，可以选用的接口类型包括：V.24/RS-232、V.35、V.36、X.21等。
在测试环境中，我们选用了两台支持V.35接口的ASM-31同步基带Modem 。
2、两台接入路由器：
我们需要预备两台接入路由器，用于与基带Modem和测试的网络相连接。选用的接入路由器至少要具备一个WAN Serial接口和一个以太网或快速以太网接口。
其次，预备两根V.35线缆，分别用于将两台接入路由器与两个基带Mdoem相连。V.35电缆根据线缆的种类不同可以分为两种，一种是WIC-1T类型，接口为DB60接口；另一种是WIC-2T类型，接口为小型的SMART接口。我们可以选择任意一种类型的V.35线缆。
除此之外， V.35线缆根据接口的不同还分为DTE电缆和DCE电缆。其中， DTE电缆被称为V.35 MT“直通电缆” ，电缆的一端为DB34的针式接头；另外一种DCE电缆被称为V.35 FC“交叉电缆” ，电缆的一端为DB34的孔式接头。
在测试的环境中，我们预备两根V.35 DTE类型的电缆，用于将两台接入路由器与两个基带Mdoem连接。
三、广域网速率模拟环境的搭建：
首先，使用两根V.35 DTE电缆将两台路由器的WAN Serial接口分别与一个基带Modem的V.35接口相连。然后，使用两根线缆分别将一个基带Modem的接收数据接口（In接口）连接到另一个基带Modem的发送数据接口（OUT接口）上。最后，再通过两台路由器上的以太网或快速以太网接口分别将两台路由器连接到搭建好的测试网络环境中。
四、广域网速率模拟环境的配置任务：
将物理设备连接好之后，接下来就需要调整两个基带Modem上的参数设置。基带Modem上需要进行调整的主要有两个参数，一个是基带Modem的时钟方式，另一个是基带Modem的时钟频率（ClockRate）。
以瑞得RAD ASM-31同步基带Modem为例，首先打开基带Modem的机箱盒，查找Modem电路板上时钟转换器跳线(jumper) ，并将其中一个基带Modem电路板上的时钟方式调整为INT内部时钟，用它来提供网络中的时钟频率。
然后，再将另外一个基带Modem电路板上的时钟方式设置为LBT接收时钟，用它来接收网络中的时钟。
最后，调整基带Modem电路板上的速率转换器，根据用户的需求将时钟频率设置成相应的速率， RAD ASM-31基带Modem可以提供的速率范围在1.2Kbps至128Kbps之间。
方案二、将两台路由器“背对背连接” ，搭建广域网速率模拟环境。
一、模拟环境如下图所示：
【在局域网中搭建广域网模拟环境】
二、搭建广域网速率模拟环境所需预备的设备：
首先，我们需要预备两台接入路由器，路由器至少要具备一个WAN Serial接口和一个以太网或快速以太网接口。
其次，需要预备两根V.35线缆，用于将两台接入路由器“背对背”连接在一起。在测试的环境中，我们需要分别预备一根V.35 DTE电缆和一根V.35 DCE电缆。
三、广域网速率模拟环境的搭建：
首先，使用一根V.35 DTE电缆连接到一台路由器上，再使用另外一根V.35 DCE电缆连接到另外的一台路由器上。然后，将这两根V.35电缆相互连接在一起，使得两台路由器之间“背对背连接” 。通过在DCE端的Router上调整时钟频率“clock rate”的值，来调整线路的速率。
最后，通过两台路由器上的以太网或快速以太网接口分别将两台路由器连接到搭建好的测试网络环境中。
四、广域网速率模拟环境的配置任务：
将物理设备连接好之后，下面就需要对两台路由器进行相应的参数设置。我们以两台Cisco路由器的配置为例。假设Router A的Serial 0上连接的是V.35 DCE电缆， Router B的Serial 0上连接的是V.35 DTE电缆。
首先，登录到Router A上，在Serial 0的特权模式下输入如下配置命令：
RouterA#conf terminal
RouterA(conf)#interface Serial0
RouterA(conf-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
RouterA(conf-if)#bandwidth 64
RouterA(conf-if)#clock rate 64000
RouterA(conf-if)#no shutdown
注重，由于V.35 DCE电缆连接着Router A ，因此Router A将作为DCE端设备，由它来提供网络中的时钟频率。所以，必须要在Router A上设置“clock rate”命令，并根据用户的需求将时钟频率设置成相应的速率。在该例中，我们将测试的速率设置为64Kbps 。
然后，登录到Router B上，在Serial 0的特权模式下输入如下配置命令：
RouterB#conf terminal
RouterB(conf)#interface Serial0
RouterB(conf-if)#ip address 192.168.2.2 255.255.255.0
RouterB(conf-if)#bandwidth 64
RouterB(conf-if)#no shutdown
注重，由于V.35 DTE电缆连接着Router B ，因此Router B将作为DTE端设备。所以，不需要在Router B上设置“clock rate”命令。
以上的配置工作完成之后，用户就可以在搭建出的广域网速率模拟环境中测试应用系统的运行情况以及业务数据流的吞吐量大小，并可以根据测试的结果向电信运营商申请建立相应速率的广域网专线。
两种方案之间的比较：
以上介绍的两种方案都可以实现在本地局域网环境中构建不同速率的广域网模拟环境。纵观这两种方案，第一种方案所搭建的模拟环境更加接近真实地广域网环境。在广域网环境中，通常是由电信运营商在局端的设备上设置时钟频率来限制用户所使用的链路的带宽。在第一种方案中，由于必须直连两台基带Modem ，而且需要手工连接Modem之间的线缆，以便调节它们之间的收发，因此配置的步骤可能会比较的繁琐。另外，由于不同型号基带Modem的速率转换器在调整速率时通常会有一定范围的限制。因此，在模拟环境中所能够测试的链路带宽会受到一定速率的限制。
在搭建第二种方案时，由于环境比较简单，所涉及到的设备也比较少。因此，在构建物理环境时会比较轻易。但是，由于第二种方案是将一台路由器作为DCE设备，通过更改路由器的配置来调整链路的带宽，而在路由器的配置命令中只能够选择某些固定的参数值，因此并不一定能够设置为与广域网链路完全一致的带宽速率。这样就可能会导致在测试环境中得到的测试数据与广域网环境中的结果有一些细微的差别。
虽然以上这两种方案都能够模拟出广域网在不同速率条件下的链路环境。但是，由于数据在广域网传输过程中，不仅仅受到传输速率的影响，而且还会受到诸如传输线路的质量、传输链路的距离长短等诸多因素的影响，从而可能会导致数据在传输过程中出现延迟等现象，而类似这些因素对数据传输的影响，在我们所搭建的环境中则是很难模拟出来的。