数学热本与变用
应用研究
基于延时和流量的网络性能测量与优化研究
郭一帆1邢国军2
(1.河南建筑职业技术学院河南郑州450006;2.河南省轻工业学校河南郑州450006)
摘要:随着网络技水和网络业务的迅猛发展，用户对网络的需求空前增大。不断增加的网络用户和应用导致网络负担况重网络设备超负荷运转,从而引起网络性能下降。通过研究网络的内在机制,进行分析与评价，对网络性能的测量迅造诊斯网络同题和网络中可能存在的网络配置问题。
关键调：网络技水网络设备网络性能网络配置
中图分类号：TP393.0 1引言
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2013)07-0071-01
察一周流量变化情况，得出一周中相邻的各天流量的大小和变化具有明显的自相似性，当高峰期出现拥塞现象时，可采取适当限制措
网络性能从20世纪80年代逐渐受到重视。网络测量研究大致可划分为三部分，到端性能测量、路由路由器相关测量、应用层测量。 2网络性能测量方法
网络性能测量作为分析网络行为、了解网络状况和定位网络故障的有效手段，需要服务于各种不同目的的测量要求，根据获取数据的方式和技术特征不同可以归分为两类：被动测量和主动测量。
2.1主动测量
主动测量是利用测量工具，有目的地主动产生测量流量，并再次注人网络。主动测量的优点是对测量过程可控性比较高、灵活、机动，易于进行端到筛的性能测量，缺点是注人的测量流量会改变网络本身的运行情况，使得测量的结果与实际情况存偏差，并且测量流量还会增加网络负担。主动测量在性能参数的测量中应用十分广泛，目前大多数测量系统都涉及到主动测量。主动测量需要发出测量数据包，通过测量数据包在网络中的处理和响应结果获知网络的流量状态信息
2.2被动测量
被动测量是指在链路或设备(如路由器，防火墙、交换机等)上对网络进行监测，观案和记录的分组，不注人流量测量方法。被动测量的优点在于理论上它不产生多余流量，不会增加网络负担，其缺点在于被动测量基本上是基于对单个设备监测，很难对网络端到端的性能进行分析，并且可能实时采集的数据量过大，被动测量非常适合用来进行流量测量。被动测量在网络中的某点收集流量信息，如使用路由器或交换机收集数据或者一个独立的设备被动地监测网络链路流量，它可以完全取消附加流量和Heisenberg效应。网络流量是采用大小不一的报文传送，收集到的数据可以进行各种流量分析。
3延时的测量分析
目前能够进行双向延时测量的工具很多，常见的测试工具有
scantools,NetMedic.IntermetAnywhereToolkit等，其中典型延时应用"Ping"命令。Ping是基于ICMP请求应答的应用软件，Ping发送ICMP的请求回应数据，当接收方收到该报文后，会返回一个回应数据，这样发送方收到反馈数据后就可以计算出网络的传输延时。设在局域网内，通过改变数据包大小对网内核心交换机进行拨打测试，包的大小从100B字节增至1000B字节，增长步长设为100B字节，每次测试32个包，若网络比较忙，也可以采用128个数据包进行统计。 4流量的测量分析
从网络体系架构来说，网络流量是一切研究的基础。所有的网络应用和网络本身的行为特点，都可以通过对网络流量测量数据的分析来获得。目前，流量测量分析模式基本上有三种：一种是专门使用一台计算机在网络中侦听，另一种方法是直接从网络对象获取数据。网络流量可以反映网络性能的好坏，如果网络所接受的流量超过它实际的运载能力，就会引起网络性能大幅下降。为了使网络性能得到进一步的改善，必须得对网络流量进行测量。并根据最终分析结果，对网络流量实施有效的控制，改进和优化网络性能。通过观
施，如限制端口速度，或对P2P应用限速等，常用的办法是限制每个
交换机端口的速率，分时段控制或者总流量限制。 5网络优化
网络优化是指根据对网络性能测量数据的分析，找出影响网络性能的因素，通过采取技术手段，从而使网络达到最佳状态，使网络资源获得最佳使用效率。在进行网络优化时，应结合网络的实际状况，利用已有网络设备支持的相关协议和标准。
5.1网络结构的优化
在优化过程中应尽量减少节点汇聚，将汇聚层直接设置内部，原先的节点可扩展为新汇聚，从核心到汇聚都采用直接逻辑连接，不再设置中间有源节点。采用以高速路由交换机为核心，多层交换机作为汇聚层，可管理性交换机作为接人层的网络设计。重要骨干设备采用双线路连接到核心设备上，核心层至汇聚层交换机也采用双千兆光纤做链路聚合(Trunking)的元余组网方案，在加大带宽的同时元余了骨干链路，然后根据链路的长短来确定使用光纤链路，还是使用双绞线从汇聚层交换机联到接人层交换机，并且接人层设备采用线路捆绑连接到汇聚层。
5.2网络应用优化
在网络应用优化前，先对内网所有终端全面杀毒，检测各种扫描、辨虫和Ddos的攻击。
(1)利用QoS优化技术，按照不同网络设备上不同网络应用进行网络带宽的分配，通过分类确定流量优先权，并对较高的优先权提供最好的性能服务。由于学校办公网段是校园网的一个重要服务对象，必须首先保证其服务质量。(2)通过交换机管理设置，利用VLAN 技术，将不同位置上的交换机和P地址管理集中在某个管理网段，把网络划分为著干子网，对访问管理网段的流量进行限制。(3)利用组播优化技术，在校园网中的远程教学网站上动态发布的直播课堂，VOD和网络电视等均采用组播技术，在网络上建立一个视频服
务器，点击视频等即可观看。 6结语
通过优化，数据传输成功率得到提升，当发包和收包的数相同时，响应时间明显降低。经过优化以后，对教学应用中比较广泛的网
页和视频等进行重新测量，应用效果明显得到改善。参考文献
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