论网络性能测量简述(3)
作者:佚名; 更新时间:2014-12-05

  
  4 性能指标的测量与分析
  4.1 连接性
  连接性也称可用性、连通性或者可达性,严格说应该是网络的基本能力或属性,不能称为性能,但ITU-T建议可以用一些方法进行定量的测量。目前还提出了连通率的概念,根据连通率的分布状况建立拟合模型。
  4.2 延迟
  延迟的定义是:IP 包穿越一个或多个网段所经历的时间。延迟由固定延迟和可变延迟两部分组成。固定延迟基本不变,由传播延迟和传输延迟构成;可变延迟由中间路由器处理延迟和排队等待延迟两部分构成。对于单向延迟测量要求时钟严格同步,这在实际的测量中很难做到,许多测量方案都采用往返延迟,以避开时钟同步问题。往返延迟的测量方法是:入口路由器将测量包打上时戳后,发送到出口路由器。出口路由器一接收到测量包便打上时戳,随后立即使该数据包原路返回。入口路由器接收到返回的数据包之后就可以评估路径的端到端时延。
  4.3 丢包率
  丢包率的定义是:丢失的IP 包与所有的IP 包的比值。许多因素会导致数据包在网络上传输时被丢弃,例如数据包的大小以及数据发送时链路的拥塞状况等。为了评估网络的丢包率,一般采用直接发送测量包来进行测量。对丢包率进行准确的评估与预测则需要一定的数学模型。目前评估网络丢包率的模型主要有贝努利模型、马尔可夫模型和隐马尔可夫模型等等。
  4.4 带宽
  带宽一般分为瓶颈带宽和可用带宽。瓶颈带宽是指当一条路径(通路)中没有其它背景流量时,网络能够提供的最大的吞吐量。对瓶颈带宽的测量一般采用包对(packet pair)技术,但是由于交叉流量的存在会出现“时间压缩”或“时间延伸”现象,从而会引起瓶颈带宽的高估或低估。另外,还有包列等其它测量技术。可用带宽是指在网络路径(通路)存在背景流量的情况下,能够提供给某个业务的最大吞吐量。因为背景流量的出现与否及其占用的带宽都是随机的,所以可用带宽的测量比较困难。一般采用根据单向延迟变化情况可用带宽进行逼近。其基本思想是:当以大于可用带宽的速率发送测量包时,单向延迟会呈现增大趋势,而以小于可用带宽的速率发送测量包时,单向延迟不会变化。所以,发送端可以根据上一次发送测量包时单向延迟的变化情况动态调整此次发送测量包的速率,直到单向延迟不再发生增大趋势为止,然后用最近两次发送测量包速率的平均值来估计可用带宽瓶颈带宽反映了路径的静态特征,而可用带宽真正反映了在某一段时间内链路的实际通信能力,所以可用带宽的测量具有更重要的意义。
  4.5 流量参数
  ITU-T提出两种流量参数作为参考:一种是以一段时间间隔内在测量点上观测到的所有传输成功的IP 包数量除以时间间隔,即包吞吐量;另一种是基于字节吞吐量:用传输成功的IP 包中总字节数除以时间间隔。Internet 业务量的高突发性以及网络的异构性,使得网络呈现复杂的非线性,建立流量模型越发变得重要。
  
  5 结束语
  网络性能的评估是一项复杂的工作。随着网络技术的日益发展,网络业务的日益更新,信捷职称论文写作发表网,基于特定应用的性能测量与分析,更成为今后网络性能研究的重要内容。对于不同的应用,有必要建立不同的性能评价模型,以实现不同的业务质量保证;而对于多种不同应用所基于的网络平台,更需要确立一种综合的性能体系架构,为进一步实现基于性能策略的网络结构提供基础。如NGN中语音业务的性能问题,由于语音业务的特殊性,对语音质量的测量和评估需要结合多方面因素来考虑,如何客观而又真实地评价语音的质量,又如何在数据,语音,视频业务融合的IP网络上保证各种业务的质量,对于正处于激烈竞争状态下的运营商而言,这些都是十分迫切且重要的问题,因而,也成为下一步网络性能研究的重点。
  
  参考文献
  [1] 张宏莉,方滨兴.Internet测量与分析综述[J].软件学报,2003(14).
  [2] 裴昌幸.现代通信系统与网络测量[M].北京:人民邮电出版社,2008.
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