局域網帶寬流量的指標檢測

【摘要】隨著網絡的進一步發展，各種新的網絡應用的出現，使得網絡規模擴大，一些相應的指標的增加，使一些用戶對網絡速度及不滿程度有所增強。局域網作為網絡的一個基本單元，其性能的好壞直接影響Internet的應用。目前由于國家對這方面的相關規定還不是很健全，其質量好壞、性能指標參差不齊。其不光影響用戶的利益而且直接影響網絡的安全。局域網的性能指標很多本文主要針對帶寬、流量來進行研究，并對其進行相關測試得出相關測量方法，對局域網的指標檢測有了重要的意義。

【關鍵詞】局域網帶寬流量數據傳輸

一、局域網的發展現狀

近年來，局域網相關的信息網絡發展迅速，相關數據表明，局域網的增長速率每年將增長百分之二十以上。預計三年后行政機關局域網以及商業局域網的業務將要覆蓋總的百分之九十以上。

二、局域網的功能和分類

計算機網絡按照網絡的作用范圍和計算機的相互距離來劃分。包括局域網、城域網、廣域網。其中局域網的分布范圍一般在幾千米之內。

局域網的體系結構主要有兩種。Osi模型和Ip/Tcp模型。其中Osi模型將網絡系統的功能分為物理層、數據鏈路層、傳輸層、會話層、網絡層、表示層和應用層。每一層都實現其特定的功能，分層的目的使其把各種功能分開執行。這種分層結構使得其設計和測試相對獨立。Ip/Tcp模型解決了異構網絡互聯的問題，其參考模型分為物理層、網絡層、傳輸層和應用層。Ip/Tcp有較低的誤碼率使其成為中國最廣泛的網絡應用標準。

三、帶寬的測量

由于網絡應用中越來越多的應用視頻音頻等傳輸技術所以給帶寬提出了更高的要求。流量的快速增長使網絡性能有所降低，通過測試可以找到其降低的原因并可以對其調整。目前帶寬的測量方法還處于初級階段，本文主要分析最重要的兩種技術。

（1）slops技術。其原理為源端發送數目為M的等長探測分組到接收端（分組流以一定的速率持續），然后監測探測分組單向時延的抖動。Slops sender得出有效帶寬c的速率時，遵循迭代算法。Sender用一系列不同B（x）發送一系列分組來探測路徑Reserver分析端到端的時延，根據每個流的變化趨勢算出B（x）與C的聯系并反饋給Reserver。如果c小于B（x）sender將發送數據流的數據B（x）大于B（x+1）反之B（x）小于B（x+1）。如果B（x）大于C那么Bmax等于B（x）；如果B（x）小于等于C那么Bmin等于B（x），B（x+1）等于（Bmax+Bmin）/2；Bmax和Bmin分別是x+1次的速率上限跟下限一般Bmin默認為0，Bmax設置為端到端帶寬的某一較大值。發送時兩個數據流又一個小的停滯時間段，目的是保持探測業務流不大于路徑帶寬的十分之一減小對正常業務的影響。

（2）TOPP技術。TOPP技術是講增加的數率從源像中斷傳輸分組對。如果一條路徑的帶寬為B，有效帶寬為D，則負載速率為Ba等于B-D，TOPP以增速率x發送組對。當D小于x時，Reserver收到的速率為（Ba+x）/B。當B大于D時，Reserver收到的速率約為x。

結果表明，當有效帶寬D滿足發送速率和接收速率相等時，呈現線性增長的趨勢且斜率為1/B。數據表明，在網絡正常運行的情況下，對于128字節的數據包，局域網的帶寬幾乎均為瓶頸帶寬的十分之一以上，且在不同時間，環境下測量均達到該數值的標準。

四、流量測量

網絡的流量測量主要分為背景流量和前景流量兩大類。背景流量是從一個源節點到一個或者多個節點之間的網絡端到端的流量。其從實際網絡中測量的數據，表現出流量占整個鏈路流量的百分比來反映網絡的繁忙情況。前景流量指在節點間應用層的流量。其背景流量和前景流量在應用中共同完成一個完整的流量模型。

在對局域網的檢測及測量中，通常使用SNMP協議對流量進行測量，是一種快速實用的方法。這里對政府辦公局域網的交換機和路由器端口的數據流入和流出進行測試，表明在1月份時政府的流量明顯大于平時的流量，這表明由于年底的工作量的增加相關業務明顯大于平時。在相關部門用戶的業務相對固定時，其流量在相對幾周、幾個月相對固定具有明顯的相似性，但某些突發因素也會對相對固定性的流量造成破壞。

如下建模所示：

假定一時間序列N=N（x）其中x表示為x時間間隔t的達到的流量包數。則有N（x）=X（xt）-X（（n-1）t），其中X（t）表示時間t達到的包數。將N（x）看為一隨機過程，如果隨機過程N（x）是平穩的，表明該過程沒有特性規模，在時間上一節統計是相同的。如果N1，N2，N3，N4，N（x）不相關時，則R為0。

在建模的過程中，需對參數進行一些相關的假設，但不能太過牽強否則會失去其實際意義。但如果得到其相關模型的聯系將對準確把握網絡有實際的意義。