探求計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能

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1網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能測(cè)評(píng)方法

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能是網(wǎng)絡(luò)自身的特性，與終端用戶(hù)及用戶(hù)操作無(wú)關(guān)，主要表征系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)配置、系統(tǒng)維護(hù)性能的好壞。評(píng)測(cè)所涉及的內(nèi)容很多，如測(cè)量方式是被動(dòng)還是主動(dòng)，發(fā)送測(cè)量包是什么類(lèi)型的，對(duì)發(fā)送與截取測(cè)量實(shí)行何種采用方式等等。

1.1主動(dòng)與被動(dòng)測(cè)量

主動(dòng)測(cè)量是指測(cè)試人員通過(guò)向服務(wù)器發(fā)送測(cè)試包，以獲取相關(guān)性能指標(biāo)，這種測(cè)試方法的優(yōu)點(diǎn)就是對(duì)硬件設(shè)備要求很低，不依賴(lài)于被測(cè)對(duì)象，但卻會(huì)給網(wǎng)絡(luò)增加額外通訊負(fù)荷，在一定程度上測(cè)試效果。被動(dòng)測(cè)量方式對(duì)硬件要求比較高，依賴(lài)測(cè)量鏈路上的通訊流量或被測(cè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載，通過(guò)檢測(cè)服務(wù)器性能、資源使用、用戶(hù)端業(yè)務(wù)性能來(lái)判斷網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能的好壞。在通常情況下，為了取得最佳評(píng)測(cè)效果，網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)測(cè)采取主被動(dòng)混合測(cè)量的方法。

1.2單點(diǎn)測(cè)試與多點(diǎn)測(cè)試

根據(jù)測(cè)量點(diǎn)數(shù)的不同，可以分成單點(diǎn)和多點(diǎn)測(cè)試方法。在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展初期，測(cè)量人員一般采用單點(diǎn)測(cè)試方法，它具有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)測(cè)探能力，但搜集的信息量有限，不能應(yīng)用于現(xiàn)代復(fù)雜的大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，多點(diǎn)測(cè)量方式應(yīng)用而生，尤其是多點(diǎn)主動(dòng)測(cè)量，能有效測(cè)量大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和交叉路由信息。

1.3應(yīng)用層測(cè)量與網(wǎng)絡(luò)層測(cè)量

應(yīng)用層測(cè)量主要為了對(duì)網(wǎng)絡(luò)商提供的業(yè)務(wù)進(jìn)行性能對(duì)比，用來(lái)測(cè)量客服機(jī)和服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)鏈路之間的性能參數(shù)。網(wǎng)絡(luò)層測(cè)量技術(shù)是隨著通訊濾波技術(shù)發(fā)展而生的新型傳測(cè)量技術(shù)，能有效評(píng)估網(wǎng)絡(luò)鏈路、路由器、服務(wù)等網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的性能。

2網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能評(píng)測(cè)的指標(biāo)與分析

評(píng)價(jià)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能的好壞的指標(biāo)很多，主要包括以下幾點(diǎn)：

2.1連通性

連通性是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基本指標(biāo)和屬性，表述連通性的參數(shù)主要有時(shí)間透明性參數(shù)和語(yǔ)意透明性參數(shù)，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)是表征連通性的主要指標(biāo)。語(yǔ)意透明性反應(yīng)了業(yè)務(wù)的可用性，成為考核網(wǎng)絡(luò)性能的一個(gè)重要參數(shù)。

2.2網(wǎng)絡(luò)帶寬

帶寬是衡量網(wǎng)絡(luò)傳輸能力的重要參數(shù)，指單位時(shí)間內(nèi)物理鏈路能傳輸?shù)淖畲蟊忍刂担部梢苑Q(chēng)作傳輸速度。它可以分為可用帶寬和瓶頸帶寬，可用帶寬指在網(wǎng)絡(luò)路徑存在流量的情況下，能夠提供給業(yè)務(wù)的最大吞吐量，瓶頸帶寬則反映了路徑的靜態(tài)特征，指通路中沒(méi)有背景流量時(shí)網(wǎng)絡(luò)能提供的最大吞吐量。

2.3IP包性能指標(biāo)

IP包性能是評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)性能最重要指標(biāo)之一，包括IP包時(shí)延變換、IP包傳輸時(shí)延、誤差率、丟失率等等，許多因素會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)包出錯(cuò)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估和預(yù)測(cè)需要借助一定的數(shù)學(xué)模型，常用的方法有HMM模型、DHMM模型、貝努力模型等等。

2.4流量參數(shù)

隨著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、業(yè)務(wù)量高突發(fā)性，建立流量模型變得越來(lái)越重要。早期主要借鑒PSTN流量模型來(lái)描述網(wǎng)絡(luò)流量，后來(lái)基于自相似模型的流量建模研究和應(yīng)用得到大力發(fā)展，如小波理論及布朗運(yùn)動(dòng)模型等。流量參數(shù)是網(wǎng)絡(luò)性能的重要指標(biāo)，流量抽樣測(cè)量研究已成為高速網(wǎng)絡(luò)流量測(cè)試的研究重點(diǎn)。綜上所述，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能測(cè)量技術(shù)還值得大力研究，比如：性能指標(biāo)的量化問(wèn)題、測(cè)量與分析結(jié)果的可視化、海量數(shù)據(jù)的分析方法和測(cè)量體系的構(gòu)建等等，相信隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展和相關(guān)理論的完善，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)會(huì)更加深刻，也會(huì)不斷提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的各項(xiàng)性能。

作者：朱秀娟 葉娜 李彪 單位：宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子信息系