探求計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能

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1網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能測評方法

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能是網(wǎng)絡(luò)自身的特性，與終端用戶及用戶操作無關(guān)，主要表征系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)配置、系統(tǒng)維護性能的好壞。評測所涉及的內(nèi)容很多，如測量方式是被動還是主動，發(fā)送測量包是什么類型的，對發(fā)送與截取測量實行何種采用方式等等。

1.1主動與被動測量

主動測量是指測試人員通過向服務(wù)器發(fā)送測試包，以獲取相關(guān)性能指標，這種測試方法的優(yōu)點就是對硬件設(shè)備要求很低，不依賴于被測對象，但卻會給網(wǎng)絡(luò)增加額外通訊負荷，在一定程度上測試效果。被動測量方式對硬件要求比較高，依賴測量鏈路上的通訊流量或被測節(jié)點的負載，通過檢測服務(wù)器性能、資源使用、用戶端業(yè)務(wù)性能來判斷網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能的好壞。在通常情況下，為了取得最佳評測效果，網(wǎng)絡(luò)性能評測采取主被動混合測量的方法。

1.2單點測試與多點測試

根據(jù)測量點數(shù)的不同，可以分成單點和多點測試方法。在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展初期，測量人員一般采用單點測試方法，它具有很強的網(wǎng)絡(luò)測探能力，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)，多點測量方式應(yīng)用而生，尤其是多點主動測量，能有效測量大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和交叉路由信息。

1.3應(yīng)用層測量與網(wǎng)絡(luò)層測量

應(yīng)用層測量主要為了對網(wǎng)絡(luò)商提供的業(yè)務(wù)進行性能對比，用來測量客服機和服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)鏈路之間的性能參數(shù)。網(wǎng)絡(luò)層測量技術(shù)是隨著通訊濾波技術(shù)發(fā)展而生的新型傳測量技術(shù)，能有效評估網(wǎng)絡(luò)鏈路、路由器、服務(wù)等網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的性能。

2網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能評測的指標與分析

評價一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能的好壞的指標很多，主要包括以下幾點：

2.1連通性

連通性是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基本指標和屬性，表述連通性的參數(shù)主要有時間透明性參數(shù)和語意透明性參數(shù)，網(wǎng)絡(luò)時延、時延抖動是表征連通性的主要指標。語意透明性反應(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)，指單位時間內(nèi)物理鏈路能傳輸?shù)淖畲蟊忍刂?，也可以稱作傳輸速度。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，指通路中沒有背景流量時網(wǎng)絡(luò)能提供的最大吞吐量。

2.3IP包性能指標

IP包性能是評價網(wǎng)絡(luò)性能最重要指標之一，包括IP包時延變換、IP包傳輸時延、誤差率、丟失率等等，許多因素會導(dǎo)致數(shù)據(jù)包出錯，對數(shù)據(jù)進行準確評估和預(yù)測需要借助一定的數(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越重要。早期主要借鑒PSTN流量模型來描述網(wǎng)絡(luò)流量，后來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動模型等。流量參數(shù)是網(wǎng)絡(luò)性能的重要指標，流量抽樣測量研究已成為高速網(wǎng)絡(luò)流量測試的研究重點。綜上所述，計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能測量技術(shù)還值得大力研究，比如：性能指標的量化問題、測量與分析結(jié)果的可視化、海量數(shù)據(jù)的分析方法和測量體系的構(gòu)建等等，相信隨著計算機技術(shù)發(fā)展和相關(guān)理論的完善，人們對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的認識會更加深刻，也會不斷提高計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的各項性能。

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