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【論文摘要：主動測量；被動測量；抽樣測量
【論文摘要摘要：網絡流量性能測量是網絡管理和系統管理的一個重要組成部分，為網絡的運行和維護提供了重要信息，問時也是網絡流量具體建模、分析的必要前提和手段。網絡流量的測量方法分為主動測量和被動測量。兩種測量方法各有優缺點，分別用于不同的場合。針對網絡流量的測量展開系統性的探究將對Internet行為學方面的探究取得理論突破具有重要意。
網絡流量性能測量和分析涉及許多關鍵技術，如單向測量中的時鐘同步新問題，主動測量和被動測量的抽樣算法探究，多種測量工具之間的協同工作，網絡測量體系結構的搭建，性能指標的量化，性能指標的模型化分析，對網絡未來狀態進行趨向猜測，對海量測量數據進行數據挖掘或者利用已有的模型（petri網、自相似性、排隊論）探究其自相似特征，測量和分析結果的可視化，以及由測量所引起的平安性新問題等等。
1.在IP網絡中采用網絡性能監測技術，可以實現
1.1合理規劃和優化網絡性能
為更好的管理和改善網絡的運行，網絡管理者需要知道其網絡的流量情況和盡量多的流量信息。通過對網絡流量的監測、數據采集和分析，給出具體的鏈路和節點流量分析報告，獲得流量分布和流向分布、報文特性和協議分布特性，為網絡規劃、路由策略、資源和容量升級提供依據。
1.2基于流量的計費
現在lSP對網絡用戶提供服務絕大多數還是采用固定租費的形式，這對一般用戶和ISP來說，都不是一個好的選擇。采用這一形式的很大原因就是網絡提供者不能夠統計全部用戶的準確流量情況。這就需要有方便的手段對用戶的流量進行檢測。通過對用戶上網時長、上網流量、網絡業務以及目的網站數據分析，擺脫目前單一的包月制，實現基于時間段、帶寬、應用、服務質量等更加靈活的交費標準。
1.3網絡應用狀況監測和分析
了解網絡的應用狀況，對探究者和網絡提供者都很重要。通過網絡應用監測，可以了解網絡上各種協議的使用情況（如www，pop3，ftp，rtp等協議），以及網絡應用的使用情況，探究者可以據此探究新的協議和應用，網絡提供者也可以據此更好的規劃網絡。
1.4實時監測網絡狀況
針對網絡流量變化的突發性特性，通過實時監測網絡狀況，能實時獲得網絡的當前運行狀況，減輕維護人員的工作負擔。能在網絡出現故障或擁塞時發出自動告警，在網絡即將出現瓶頸前給出分析和猜測。現在隨著Internet網絡不斷擴大，網絡中也經常會出現黑客攻擊、病毒泛濫的情況。而這些網絡突發事件從設備和網管的角度看卻很難發現，經常讓網絡管理員感到棘手。因此，針對網絡中突發性的異常流量分析將有助于網絡管理員發現和解決新問題。
1.5網絡用戶行為監測和分析
這對于網絡提供者來說非常重要，通過監測訪問網絡的用戶的行為，可以了解到摘要：
1）某一段時間有多少用戶在訪問我的網絡。
2）訪問我的網絡最多的用戶是哪些。
3）這些用戶停留了多長時間。
4）他們來自什么地方。
5）他們到過我的網絡的哪些部分。
通過這些信息，網絡提供者可以更好的為用戶提供服務，從而也獲得更大的收益。
2.網絡流量測量有5個要素摘要：
測量時間、測量對象、測量目的、測量位置和測量方法。網絡流量的測量實體，即性能指標主要包括以下幾項。2.1連接性
連接性也稱可用性、連通性或可達性，嚴格說應該是網絡的基本能力或屬性，不能稱為性能，但ITU-T建議可以用一些方法進行定量的測量。
2.2延遲
對于單向延遲測量要求時鐘嚴格同步，這在實際的測量中很難做到，許多測量方案都采用往返延遲，以避開時鐘同步新問題。
2.3丟包率
為了評估網絡的丟包率，一般采用直接發送測量包來進行測量。目前評估網絡丟包率的模型主要有貝努利模型、馬爾可夫模型和隱馬爾可夫模型等等。
2.4帶寬
帶寬一股分為瓶頸帶寬和可用帶寬。瓶頸帶寬是指當一條路徑（通路）中沒有其他背景流量時，網絡能夠提供的最大的吞吐量。
2.5流量參數
ITU－T提出兩種流量參數作為參考摘要：一種是以一段時間間隔內在測量點上觀測到的所有傳輸成功的IP包數量除以時間間隔，即包吞吐量；另一種是基于字節吞吐量摘要：用傳輸成功的IP包中總字節數除以時間間隔。
3.測量方法
Internet流量數據有三種形式摘要：被動數據（指定鏈路數據）、主動數據（端至端數據）和BGP路由數據，由此涉及兩種測量方法摘要：被動測量方法和主動測量方法然而，近幾年來，主動測量技術被網絡用戶或網絡探究人員用來分析指定網絡路徑的流量行為。
3.1主動測量
主動測量的方法是指主動發送數據包去探測被測量的對象。以被測對象的響應作為性能評分的結果來分析。測量者一般采用模擬現實的流量（如WebServer的請求、FTP下載、DNS反應時間等）來測量一個應用的性能或者網絡的性能。由于測量點一般都靠近終究端，所以這種方法能夠代表從監測者的角度反映的性能。
3.2被動測量
被動測量是在網絡中的一點收集流量信息，如使用路由器或交換機收渠數據或者一個獨立的設備被動地監測網絡鏈路的流量。被動測量可以完全取消附加流量和Heisenberg效應，這些優點使人們更愿意使用被動測量技術。有些測度使用被動測量獲得相當困難摘要：如決定分縮手縮腳一所經過的路由。但被動測量的優點使得決定測量之前應該首先考慮被動測量。被動測量技術碰到的另一個重要新問題是目前提出的要求確保隱私和平安新問題。
3.3網絡流量抽樣測量技術
選擇部分報文，當采樣時間間隔較大時，細微的網絡行為變化就無法精確探測到。反之，抽樣間隔過小時，又會占用過多的帶寬及需要更大的存儲能力。采樣方法隨采樣策略的不同而不同，如系統采樣或隨機采樣；也隨觸發采樣事件的不同而不同。如由報文到達時間觸發（基于時間采樣），由報文在流中所處的位置觸發（基于數目采樣）或由報文的內容觸發（基于內容采樣）。為了在減少采樣樣本和獲取更精確的流量數據之間達到平衡。
4.結語
高速網絡已成為網絡發展的必然趨向。由于GB以太網和其他高速網絡技術的發展，對流量分組進行直接測量幾乎不可能。同時，大量的流量日志也使流量行為分析相當困難。要支持高速網絡流測量，最直接也是最核心的目標就是盡量減少測量設備在提取和分析數據時所需的時間，盡看在不影響測量結果的前提下減少處理的報文數目。針對網絡流量的測量展開系統性的探究將對Internet行為學方面的探究取得理論突破具有重要意義。