Використання інструменту Сlumsy в тестуванні

Під час використання Інтернету кожен користувач прагне мати надійне та швидке мережеве з’єднання. Саме тому в тестуванні важливо приділити увагу перевіркам, які імітують непрацююче або нестабільне інтернет-з’єднання. Для цього існують спеціальні інструменти, які допомагають «погіршити» стан вашої мережі, але в керований та інтерактивний спосіб. В цій статті ми розглянемо один із таких інструментів Сlumsy.

Сlumsy – це програма, призначена для ОС Windows, яка здатна імітувати мережеве з’єднання поганої якості, шляхом втрати пакетів. Вона є безкоштовною та передбачена як для 32- так і для 64-розрядних ОС.

Для того, щоб зрозуміти принцип роботи інструменту Сlumsy, потрібно ознайомитись з деякими важливими поняттями мережевих технологій.

Пакети даних. Втрата пакетів

Якщо говорити коротко, то суть полягає в тому, що будь-який запит, який здійснюється через Інтернет, надсилається у вигляді пакетів даних – від перегляду веб-сторінок до завантаження файлів. Коли під час руху по мережевому з’єднанню пакети не надходять до кінцевого пункту призначення, це називається втратою пакетів даних. Зазвичай це пов’язано з низькою пропускною здатністю мережі, але бувають й інші причини.

Робота в Сlumsy 

Інсталювання програми є досить простим та швидким, тому не вимагає особливих знань. Завантажити Сlumsy можна за посиланням. Після установки та запуску програми відкривається наступне вікно.

У цьому вікні в розділі «Filtering» потрібно задати правило з випадаючого списку «Presets». В залежності від того, яке правило буде обрано, автоматично буде задано опис цього правила в рядку, яке за необхідності можна редагувати.

Доступні правила та їх опис за замовчуванням наведено в таблиці нижче:

localhost ipv4 all :

outbound and ip.DstAddr >= 127.0.0.1 and ip.DstAddr <= 127.255.255.255

localhost ipv4 tcp :

tcp and outbound and ip.DstAddr >= 127.0.0.1 and ip.DstAddr <= 127.255.255.255

localhost ipv4 udp :

udp and outbound and ip.DstAddr >= 127.0.0.1 and ip.DstAddr <= 127.255.255.255

all sending packets :

outbound

all receiving packets :

inbound

all ipv4 against specific ip :

ip.DstAddr == 198.51.100.1 or ip.SrcAddr == 198.51.100.1

tcp ipv4 against specific ip :

tcp and (ip.DstAddr == 198.51.100.1 or ip.SrcAddr == 198.51.100.1)

udp ipv4 against specific ip :

udp and (ip.DstAddr == 198.51.100.1 or ip.SrcAddr == 198.51.100.1)

all ipv4 against port :

ip.DstPort == 12354 or ip.SrcPort == 12354

tcp ipv4 against port :

tcp and (tcp.DstPort == 12354 or tcp.SrcPort == 12354)

udp ipv4 against port :

udp and (udp.DstPort == 12354 or udp.SrcPort == 12354)

ipv6 all :

ipv6

У вікні налаштування запитів Сlumsy є область «Functions», в якій можна вибрати параметри налаштувань для майбутніх тестів мережі.

Доступні такі функції в налаштуваннях:

1. Lag – імітує затримку в мережі на час, який буде задано користувачем у мілісекундах.
2. Drop – зменшує кількість пакетів передачі даних на відсоток, вказаний користувачем.
3. Throttle – блокує трафік на певний період часу, після чого відновлює передачу даних попакетно.
4. Out of order – змінює порядок пакетів даних.
5. Duplicate – дозволяє надсилати дублі пакетів даних слідом за оригіналами.
6. Tamper – спотворює/замінює вміст пакетів даних.

У деяких функцій доступні додаткові чекбокси налаштувань: Timeframe(ms), Count, Redo Checksum. Так, для функції Throttle можна вказати часові рамки на додаток до вірогідності того, що відбудеться, для Duplicate – вказати кількість пакетів, що будуть дублюватись, для Tamper – повторити контрольну суму пакетів з підміненим вмістом.

Вищеперелічені функції та їх налаштування можна також комбінувати між собою.

Після того як було налаштовано необхідні умови для погіршення мережі, потрібно натиснути кнопку «Start», після чого почнеться перешкоджання нормальній роботі мережі.

Розглянемо більш детально налаштування кожної з вищеперелічених функцій.

Lag. Імітація затримки

Для імітації затримки під час відправлення пакетів необхідно активувати чекбокс «Lag» і встановити значення затримки в полі «Delay(ms)», а також активувати необхідні чекбокси в залежності від необхідності перевірок відправки пакетів «Inbound» для вхідних та «Outbound» для вихідних.

Приклад роботи імітації затримок у відправленні пакетів наведено на відео нижче.

Drop. Імітація втрати пакетів даних

Функція «Drop» передбачає втрату частини пакетів даних. Для його застосування необхідно активувати чекбокс «Drop» і встановити % значення кількості даних, що втрачаються в полі «Chance(%)» (чим більше значення, тим більше даних буде втрачено при передачі). Так же само як і в попередній опції, слід активувати необхідні чекбокси в залежності від необхідності перевірок втрат даних під час відправлення пакетів «Inbound» для вхідних і «Outbound» для вихідних.

На прикладі наведеному нижче, активація втрати даних призводить до втрати частини даних з повного набору представлений під номером 1, до відправки лише частини пакетів відповідно до зазначеного % втрат.

Throttle. Імітація блокування та відновлення відправки пакетів

Для імітації відправки великого об’єму пакетів із набором всього трафіку протягом заданого інтервалу часу, а потім відправки їх однією партією, застосовується опція «Throttle». Встановлюється % значень кількості відправлених партій даних у полі «Chance(%)» (що більше значення, тим більше даних буде передаватися в одній партії). Також потрібно, аналогічно попереднім опціям, активувати необхідні чекбокси «Inbound» та «Outbound». Є ще додатковий параметр «Timeframe(ms)» = 500, який зазначає часові рамки, протягом яких відбуватиметься процес.

На прикладі нижче, на скріншоті зліва під А-1 позначено початковий набір даних, під А-2 – набір даних, який відправляється партією з кількох пакетів. На скріншоті справа під В-1 позначено початковий набір даних, під В-2 – набір даних, відправлених попередньою партією з кількох пакетів, під В-3 – набір даних, відправлених поточною партією з декількох пакетів.

Out of order. Імітація зміни порядку пакетів

Для імітації відправлення пакетів позачергово, необхідно активувати чекбокс «Out of order» і встановити % кількості пакетів, порядок відправки яких буде змінено в полі «Chance(%)» (чим більше значення, тим більші будуть зміни в порядку відправлення даних). Також активуємо чекбокси «Inbound» та «Outbound».

У прикладі нижче під цифрою 1 представлено відправку даних по порядку, під цифрою 2 – відправка пакетів здійснюється поза встановленого порядку їх відправки. Порядок був змінений для 60% пакетів.

Duplicate. Імітація відправки пакетів-дублікатів

Для імітації дублікатів відправки пакетів необхідно активувати чекбокс «Duplicate» і встановити % значення від загальної кількості пакетів, що повторюватимуться, у полі «Chance(%)» (чим більше значення тим більше пакетів будуть дублюватися). В полі «Count» вказується кількість повторень відправки одного і того ж пакету. Також слід активувати чекбокси «Inbound» та «Outbound».

Як можна побачити на скріншоті нижче, під цифрою 1 вказані основні пакети, що відправляються, а під цифрою 2 вказані дублікати вже відправлених пакетів. Іноді через таймаут між відправкою пакетів, дублікати вже відправлених даних можуть відправлятися не відразу за первинним пакетом, а через деякий час, як видно на нижньому червоному прямокутнику з цифрою 2.

Tamper. Імітація спотворення/підміни вмісту пакетів даних

Імітація відправлення пошкоджених пакетів здійснюється активацією чекбоксу «Tamper», для якого необхідно встановити % пошкоджених пакетів від загальної кількості в полі «Chance(%)» (чим більше значення, тим більше пакетів будуть пошкоджені). Для того, щоб сума пакетів, що відправляється співпадала з сумою цілих і непошкоджених пакетів, є параметр «Redo Checksum». Чекбокси «Inbound» та «Outbound» відмічаються за аналогією попередніх опцій.

На скріншоті нижче виділено фрагменти пошкоджених даних.

Розглянемо роботу функції Tamper на прикладі реального сайту Amazon. Для цього відкриваємо сайт і впевнимося, що швидкість в нормі, а мережа достатньо стабільна, оновивши сторінку сайту.

Після цього запускаємо програму Clumsy, обираємо правило «all sending packets», після чого опис правила відобразиться за замовчуванням. Далі потрібно відмітити чекбокс Tamper, чекбокси «Redo Checksum», «Inbound» та «Outbound» залишимо без змін. Для параметру «Chance(%)» виставимо, наприклад, значення 80% та натиснемо кнопку «Start» для того, щоб тест почався. Після цього, коли здійснюється перехід до розділу «Registry», сторінка швидко завантажується. Так відбувається тому, що в параметрі «Chance(%)» було виставлено не 100%, а 80%, що знижує вірогідність впливу програми на мережу. Але, коли наступний перехід здійснюється на сторінку «Customer Service», то спостерігаємо, що сторінка довго завантажується, а після взагалі відображається помилка. Це свідчить про те, що під час виконання запиту, було здійснено підміну пакетів даних, внаслідок чого запит був незрозумілий серверу, тому було виведено повідомлення про помилку на екран. Варто ж вимкнути запущений тест в Clumsy, натиснувши кнопку «Stop», і повернутись до сайту, натиснувши перезавантаження сторінки, як сайт знову відкривається.

Весь описаний процес можна побачити у gif-анімації нижче.

Як заблокувати конкретний IP у Сlumsy?

Для того, щоб заблокувати певний IP потрібно в рядку опису правила додати наступний текст:

ip.DstAddr ==10.4.2.110 or ip.SrcAddr == 10.4.2.110.

IP може бути будь-який, в рядку вище наведено випадковий приклад. При цьому, якщо опис задається в полі вручну, то самого правила в списку «Presets» не буде виставлено автоматично.

Особливості роботи Сlumsy

1. Для того, щоб та чи інша функція працювала постійно потрібно ставити для параметру «Chance(%)» 100% або наближене до нього значення.
2. Можна використовувати декілька функцій одночасно, щоб побачити вплив на стан мережі, наближений до реальних умов.
3. Навіть якщо користувач не знаходиться в мережі, але Clumsy запущено, то програма працюватиме.
4. Clumsy працює з будь-якими додатками, завантаженими в системі.

Висновки

Розглянувши в цій статті програму Clumsy, можна сказати, що вона є досить непоганим варіантом для імітації «поганої» мережі, так званих «неідеальних» умов, які є досить звичним явищем. Програма є достатньо простою у використанні, що є неодмінною перевагою, та в той же час має достатній функціонал, для того, щоб стати в нагоді як тестувальнику, так і мережевому адміністратору чи навіть розробнику.