局域网带宽流量的指标检测

局域网带宽流量的指标检测

作者：郦峰

来源：《中国新通信》2013年第13期

【摘要】随着网络的进一步发展，各种新的网络应用的出现，使得网络规模扩大，一些相应的指标的增加，使一些用户对网络速度及不满程度有所增强。局域网作为网络的一个基本单元，其性能的好坏直接影响Internet的应用。目前由于国家对这方面的相关规定还不是很健全，其质量好坏、性能指标参差不齐。其不光影响用户的利益而且直接影响网络的安全。局域网的性能指标很多本文主要针对带宽、流量来进行研究，并对其进行相关测试得出相关测量方法，对局域网的指标检测有了重要的意义。 【关键词】局域网带宽流量数据传输 一、局域网的发展现状

近年来，局域网相关的信息网络发展迅速，相关数据表明，局域网的增长速率每年将增长百分之二十以上。预计三年后行政机关局域网以及商业局域网的业务将要覆盖总的百分之九十以上。

二、局域网的功能和分类

计算机网络按照网络的作用范围和计算机的相互距离来划分。包括局域网、城域网、广域网。其中局域网的分布范围一般在几千米之内。

局域网的体系结构主要有两种。Osi模型和Ip/Tcp模型。其中Osi模型将网络系统的功能分为物理层、数据链路层、传输层、会话层、网络层、表示层和应用层。每一层都实现其特定的功能，分层的目的使其把各种功能分开执行。这种分层结构使得其设计和测试相对。Ip/Tcp模型解决了异构网络互联的问题，其参考模型分为物理层、网络层、传输层和应用层。Ip/Tcp有较低的误码率使其成为中国最广泛的网络应用标准。 三、带宽的测量

由于网络应用中越来越多的应用视频音频等传输技术所以给带宽提出了更高的要求。流量的快速增长使网络性能有所降低，通过测试可以找到其降低的原因并可以对其调整。目前带宽的测量方法还处于初级阶段，本文主要分析最重要的两种技术。

（1）slops技术。其原理为源端发送数目为M的等长探测分组到接收端（分组流以一定的速率持续），然后监测探测分组单向时延的抖动。Slops sender得出有效带宽c的速率时，遵循迭代算法。Sender用一系列不同B（x）发送一系列分组来探测路径Reserver分析端到端的时延，根据每个流的变化趋势算出B（x）与C的联系并反馈给Reserver。如果c小于B（x）

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sender将发送数据流的数据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分别是x+1次的速率上限跟下限一般Bmin默认为0，Bmax设置为端到端带宽的某一较大值。发送时两个数据流又一个小的停滞时间段，目的是保持探测业务流不大于路径带宽的十分之一减小对正常业务的影响。

（2）TOPP技术。TOPP技术是讲增加的数率从源像中断传输分组对。如果一条路径的带宽为B，有效带宽为D，则负载速率为Ba等于B-D，TOPP以增速率x发送组对。当D小于x时，Reserver收到的速率为（Ba+x）/B。当B大于D时，Reserver收到的速率约为x。 结果表明，当有效带宽D满足发送速率和接收速率相等时，呈现线性增长的趋势且斜率为1/B。数据表明，在网络正常运行的情况下，对于128字节的数据包，局域网的带宽几乎均为瓶颈带宽的十分之一以上，且在不同时间，环境下测量均达到该数值的标准。 四、流量测量

网络的流量测量主要分为背景流量和前景流量两大类。背景流量是从一个源节点到一个或者多个节点之间的网络端到端的流量。其从实际网络中测量的数据，表现出流量占整个链路流量的百分比来反映网络的繁忙情况。前景流量指在节点间应用层的流量。其背景流量和前景流量在应用同完成一个完整的流量模型。

在对局域网的检测及测量中，通常使用SNMP协议对流量进行测量，是一种快速实用的方法。这里对办公局域网的交换机和路由器端口的数据流入和流出进行测试，表明在1月份时的流量明显大于平时的流量，这表明由于年底的工作量的增加相关业务明显大于平时。在相关部门用户的业务相对固定时，其流量在相对几周、几个月相对固定具有明显的相似性，但某些突发因素也会对相对固定性的流量造成破坏。 如下建模所示：

假定一时间序列N=N（x）其中x表示为x时间间隔t的达到的流量包数。则有N（x）=X（xt）-X（（n-1）t），其中X（t）表示时间t达到的包数。将N（x）看为一随机过程，如果随机过程N（x）是平稳的，表明该过程没有特性规模，在时间上一节统计是相同的。如果N1，N2，N3，N4，N（x）不相关时，则R为0。

在建模的过程中，需对参数进行一些相关的假设，但不能太过牵强否则会失去其实际意义。但如果得到其相关模型的联系将对准确把握网络有实际的意义。