探求計算機網絡系統的性能
1網絡系統性能測評方法
網絡系統性能是網絡自身的特性,與終端用戶及用戶操作無關,主要表征系統設計、系統配置、系統維護性能的好壞。評測所涉及的內容很多,如測量方式是被動還是主動,發送測量包是什么類型的,對發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器發送測試包,以獲取相關性能指標,這種測試方法的優點就是對硬件設備要求很低,不依賴于被測對象,但卻會給網絡增加額外通訊負荷,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點的負載,通過檢測服務器性能、資源使用、用戶端業務性能來判斷網絡系統性能的好壞。在通常情況下,為了取得最佳評測效果,網絡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
根據測量點數的不同,可以分成單點和多點測試方法。在網絡發展初期,測量人員一般采用單點測試方法,它具有很強的網絡測探能力,但搜集的信息量有限,不能應用于現代復雜的大型網絡系統,多點測量方式應用而生,尤其是多點主動測量,能有效測量大規模的網絡數據和交叉路由信息。
1.3應用層測量與網絡層測量
應用層測量主要為了對網絡商提供的業務進行性能對比,用來測量客服機和服務器、網絡鏈路之間的性能參數。網絡層測量技術是隨著通訊濾波技術發展而生的新型傳測量技術,能有效評估網絡鏈路、路由器、服務等網絡節點的性能。
2網絡系統性能評測的指標與分析
評價一個網絡系統性能的好壞的指標很多,主要包括以下幾點:
2.1連通性
連通性是網絡系統的基本指標和屬性,表述連通性的參數主要有時間透明性參數和語意透明性參數,網絡時延、時延抖動是表征連通性的主要指標。語意透明性反應了業務的可用性,成為考核網絡性能的一個重要參數。
2.2網絡帶寬
帶寬是衡量網絡傳輸能力的重要參數,指單位時間內物理鏈路能傳輸的最大比特值,也可以稱作傳輸速度。它可以分為可用帶寬和瓶頸帶寬,可用帶寬指在網絡路徑存在流量的情況下,能夠提供給業務的最大吞吐量,瓶頸帶寬則反映了路徑的靜態特征,指通路中沒有背景流量時網絡能提供的最大吞吐量。
2.3IP包性能指標
IP包性能是評價網絡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,許多因素會導致數據包出錯,對數據進行準確評估和預測需要借助一定的數學模型,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
隨著網絡結構復雜化、業務量高突發性,建立流量模型變得越來越重要。早期主要借鑒PSTN流量模型來描述網絡流量,后來基于自相似模型的流量建模研究和應用得到大力發展,如小波理論及布朗運動模型等。流量參數是網絡性能的重要指標,流量抽樣測量研究已成為高速網絡流量測試的研究重點。綜上所述,計算機網絡系統的性能測量技術還值得大力研究,比如:性能指標的量化問題、測量與分析結果的可視化、海量數據的分析方法和測量體系的構建等等,相信隨著計算機技術發展和相關理論的完善,人們對網絡系統的認識會更加深刻,也會不斷提高計算機網絡系統的各項性能。
作者:朱秀娟 葉娜 李彪 單位:宜賓職業技術學院電子信息系
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