Публикации
Сравнительный анализ работы и функционала генераторов трафика, работающих на российских операционных системах.
Всероссийский сборник статей и публикаций института развития образования, повышения квалификации и переподготовки.
Скачать публикацию
Язык издания: русский
Периодичность: ежедневно
Вид издания: сборник
Версия издания: электронное сетевое
Публикация: Сравнительный анализ работы и функционала генераторов трафика, работающих на российских операционных системах.
Автор: Кальчугин Максим Сергеевич Михеев Дмитрий Юрьевич
Периодичность: ежедневно
Вид издания: сборник
Версия издания: электронное сетевое
Публикация: Сравнительный анализ работы и функционала генераторов трафика, работающих на российских операционных системах.
Автор: Кальчугин Максим Сергеевич Михеев Дмитрий Юрьевич
Сравнительный анализ работы и функционала генераторов трафика, работающих на российских операционных системах.Кальчугин Максим СергеевичМихеев Дмитрий ЮрьевичСтудентыРГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, Москва, РоссияАннотация. В статье представлен сравнительный анализ работы и функциональных возможностей генераторов трафика, работающих на российских операционных системах. Рассматриваются такие инструменты, как iperf, pktgen и scapy, с акцентом на их производительность, особенности настройки и совместимость с отечественным программным обеспечением. Исследование включает тестирование генераторов трафика в различных сценариях, оценку их пропускной способности, точности формирования пакетов, а также анализ аспектов безопасности. Целью работы является выявление преимуществ и ограничений каждого из инструментов, их применимости для задач тестирования и оптимизации сетевых подсистем в условиях российских стандартов и требований. Статья будет полезна системным администраторам, ИТ-специалистам и исследователям, занимающимся обеспечением производительности и безопасности сетей. Ключевые слова: Альт Рабочая станция, РОСА, РЕД ОС, iperf, pktgen, scapy, TCP, UDP, ICMP, генератор трафика, производительность, безопасность, сетевой трафик. Для цитирования: Кальчугин М.С. & Михеев Д.Ю. (2025). Сравнительный анализ работы и функционала генераторов трафика, работающих на российских операционных системах: Особенности, производительность и безопасностьComparative analysis of operation and functionality of traffic generators running on Russian operating systems.Kalchugin Maksim Sergeevich Mikheev Dmitry Yuryevich National University of Oil and Gas «Gubkin university»Annotation. The article presents a comparative analysis of the operation and functionality of traffic generators running on Russian operating systems. Such tools as iperf, pktgen and scapy are considered, with emphasis on their performance, configuration features and compatibility with Russian software. The study includes testing traffic generators in different scenarios, evaluating their throughput, packet formation accuracy, and analyzing security aspects. The aim of the work is to identify the advantages and limitations of each of the tools, their applicability to the tasks of testing and optimization of network subsystems under the conditions of Russian standards and requirements. The article will be useful for system administrators, IT specialists and researchers engaged in ensuring network performance and security. Keywords: Alt Workstation, ROSA, RED OS, iperf, pktgen, scapy, TCP, UDP, ICMP, traffic generator, performance, security, network traffic. For citation: Kalchugin, M.S. & Mikheev, D.Y. (2025). Comparative analysis of operation and functionality of traffic generators running on Russian operating systems: Features, performance and securityВведениеВ наше время генераторы трафика крайне важны. Они играют огромную роль в исследованиях и тестированиях различных сетей, это сильно облегчают работу специалистов в области информационной безопасности и сисадмином. В условиях российских операционных систем создание и оптимизация генераторов трафика имеет свою специфику, обусловленную требованиями безопасности и локализации ПО.На данный момент в России активно развиваются такие ОС как РЕД ОС, РОСА и Альт Рабочая станция 10, это возвышает актуальность исследования по выбору и тестированию генераторов трафика, которые поддерживаются и интегрируются с этими системами. На данный момент стоит вопрос в оптимизации генераторов трафика для Российских ОС, а также повышения их производительности. В рамках данного исследования будет проведен сравнительный анализ трех популярных генераторов трафика, которые поддерживаются в российских ОС, с целью выявления их преимуществ и недостатков [2].Объект исследования — генераторы трафика, которые используются для тестирования сетей на Российских ОС.Предмет исследования — особенности работы генераторов трафика с российскими ОС.Цель исследования: провести сравнительный анализ трех популярных генераторов трафика, совместимых с Российскими ОС и выявить их индивидуальные особенности.Литературный обзор• Генератор трафика — это программное обеспечение или аппаратное средство, предназначенное для создания, отправки и анализа пакетов данных, с целью тестирования производительности сетевых устройств и инфраструктуры. • Российские операционные системы — это ОС разработанные для использования на территории России, с учётом требований безопасности и локализации. • Сетевой трафик — это поток данных, передаваемых по сети, который может быть использован для различных целей: от обычного обмена данными до тестирования устойчивости и производительности сетевых систем.Методы исследованияТип исследования: Сравнительное, экспериментальное.Характеристика выборки:Для исследования нами были выбраны три наиболее популярных генератора трафика для Российских ОС: 1. iperf — генератор трафика, который много, где используется для тестирования производительности сети [3]. 2. pktgen — особенно подходит для генерации и анализа трафика [7]. 3. Scapy —генератор для создания пакетов и сетевых тестов, с открытым исходным кодом [5].Методы сбора данных: • Сбор информации о функционале и производительности каждого генератора. • Проведение тестов для оценки времени отклика, пропускной способности и уровня потерь пакетов.Описание процедуры исследования: 1. Настройка каждого генератора трафика на поддерживаемых российских ОС. 2. Проведение тестов на производительность, включая измерение времени отклика и скорости передачи данных. 3. Сравнительный анализ полученных результатов с помощью таблиц и графиков.Методы обработки данных: Анализ общего количества отправленных и полученных пакетов, средней скорости передачи данных, задержки и потери пакетов, также построение таблиц для визуализации различий в производительности.Результаты исследованияНами были выбраны следующие генераторы трафика: iperf, pktgen и scapy, а также следующие отечественные ОС: Альт Рабочая станция 10, РЕД ОС 8.0 и РОСА «ФРЕШ». Мы протестировали каждый генератор на выбранных ОС и были получены результаты, с которыми можно ознакомится в таблицахДля начала определим версии генераторов трафика на каждой ОС.Таблица 1. Версии генераторов трафика на исследуемых ОС.Мы тестируем генераторы трафика, такие как: 1) iperf3 — кроссплатформенная консольная клиент-серверная программа — генератор TCP, UDP и SCTP трафика для тестирования пропускной способности сети. 2) pktgen — генератор пакетов, встроенный в ядро Linux. Он позволяет создавать и передавать в сеть Ethernet пакеты без использования дополнительных программ.3) scapy — интерактивная оболочка и программная библиотека для манипулирования сетевыми пакетами на языке программирования Python.Мы провели тестирование на 3 российских ос, а именно: Альт рабочая станция 10, РЕД ОС 8.0, РОСА ФРЕШ, далее представлены таблицы с настройкой каждого генератора трафика на исследуемых ОСТаблица 2. Тестирование iperf3 на исследуемых ОСТаблица 3. Тестирование pktgen на исслсдуемых ОСТаблица 4. Тестирование scapy на исследуемых ОСЗаключение:В заключении приведем несколько пунктов, каждый из которых раскроем подробно, первым будет краткое описание проведенного исследования и направления дальнейшего исследования.Анализ результатов:1. Iperf – один из самых производительных генераторов, в нашей тройке он самый производительный для Российских ОС.2. pktgen – встроен я ядро Linux, поэтому генерация идёт прямо из ядра. В следствие этого значительно уменьшаются накладные расходы и выдаёт высочайшую пропускную способность [6]. 3. scapy – гибкий, но показывает маленькую производительность из всех трех, но зато он крайне удобен в использовании в крайне специфичных задачах. Мы получили 4 таблицы с результатами генераторов трафика на 3 российских ОС, можно сказать, что российские ОС полностью справляются с поставленными задачами в данном исследовании.Также можно сделать вывод, что для генерации трафика легче всего использовать iperf, так как он не требует дополнительных сред для тестирования трафика. Самым удобным оказался pktgen, так как он встроен в ядро самой системы и не требует установки прочего ПО.В дальнейших исследованиях можно сосредоточиться на:Использование генераторов трафика с другими инструментами для комплексного тестирования. Также само собой генераторы трафика нуждаются в улучшениях, дабы повысить их производительность и удобство использования. Список литературы:Уймин, А. Г. Демонстрационный экзамен базового уровня. Сетевое и системное администрирование: Практикум. Учебное пособие для вузов / А. Г. Уймин. – Санкт-Петербург: Издательство "Лань", 2024. – 116 с. – (Высшее образование). – ISBN 978-5-507-48647-2. – EDN BZJRIQ. Павлов А.Л. “Оптимизация производительности сетевых приложений на российских операционных системах.” Вестник информационной безопасности, 2020. Главная страница // Iperf3 Official Documentation (дата обращения: 01.12.2024). habr.com // Изучаем протоколы со Scapy // Хабр URL: (дата обращения 15.01.2025) xakep.ru //Scapy для начинающих// xakep.ru URL: (дата обращения 15.01.2025) habr.com //Генерация трафика в linux на уровне ядра //Хабр URL: (дата обращения 10.12.2024) The Pktgen Application // pktgen-dpdk.readthedocs.io// URL: (дата обращения 10.01.2025)
