對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理中網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)的分析與探討

古麗加瑪麗·胡加阿布都拉，阿里木江·阿布力克木

1.新疆油田公司新港作業(yè)分公司信息站，新疆 克拉瑪依 834000

2.新疆油田公司勘探開發(fā)研究院計(jì)算信息中心，新疆 克拉瑪依 834000

自人類進(jìn)入21世紀(jì)以來，以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我們生活中各個(gè)領(lǐng)域得到了不同程度的應(yīng)用。因此，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的管理工作為保證其穩(wěn)定、良好的運(yùn)行有著十分重要的意義。在網(wǎng)絡(luò)管理中，對(duì)于用戶的各種應(yīng)用我們難以進(jìn)行強(qiáng)制限制。由此也可能帶來管理上的難題與安全隱患，比如由于病毒、木馬或其它流量導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的擁塞。因而科學(xué)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)前提，但對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的各種流量進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)，也是保障網(wǎng)絡(luò)正常穩(wěn)定的運(yùn)行重要舉措。

1 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)的現(xiàn)實(shí)意義

所謂網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)是指通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的連續(xù)采集，從而對(duì)網(wǎng)絡(luò)的流量情況進(jìn)行了解與監(jiān)視，它是網(wǎng)絡(luò)管理中最基礎(chǔ)的工作之一。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)所獲取的網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與和計(jì)算，從而得到網(wǎng)絡(luò)重要成分的性能指標(biāo)。網(wǎng)絡(luò)管理員就可以根據(jù)已存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)合當(dāng)前所獲取的網(wǎng)絡(luò)性能數(shù)據(jù)指標(biāo)，通過分析了解網(wǎng)絡(luò)性能變化趨勢(shì)。了解網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況，分析制約網(wǎng)絡(luò)性能的瓶頸問題，從而為科學(xué)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，為解決網(wǎng)絡(luò)故障采取及時(shí)有效的措施，提供了重要信息，有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 網(wǎng)絡(luò)流量的特性分析

在經(jīng)過對(duì)互聯(lián)網(wǎng)通信流量的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)與測(cè)量，從現(xiàn)有的技術(shù)水平來說，我們把網(wǎng)絡(luò)流量的主要特性歸結(jié)為以下4個(gè)方面:

1）數(shù)據(jù)流雙向和非對(duì)稱性:即，從互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用來看，其實(shí)質(zhì)就是數(shù)據(jù)的雙向交換，因此網(wǎng)絡(luò)流量體現(xiàn)出雙向性的特點(diǎn)；但同時(shí)這種雙向的數(shù)據(jù)交流并非是對(duì)等的，上行和下載的流量并不相同，而是表現(xiàn)出非對(duì)稱性的特點(diǎn)。

2）大部分TCP會(huì)話是短期的。在互聯(lián)網(wǎng)通信中，從時(shí)間的角度來看，TCP會(huì)話時(shí)間只有數(shù)秒十分之短，這是由于會(huì)話中交換的數(shù)據(jù)量超過90%的比例都是小于10K字節(jié)的。從研究來看，一些不是短期的TCP對(duì)話（如文件傳輸），不過由于80%的WWW文檔傳輸都小于10K字節(jié)，WWW的快速增長(zhǎng)從而使得TCP會(huì)話時(shí)間也是十分短暫。

3）包的到達(dá)過程不是泊松過程。在過去較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，傳統(tǒng)的排隊(duì)理論以及通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)都假設(shè)包的到達(dá)過程是泊松過程，即包到達(dá)的間斷時(shí)間的分布是獨(dú)立的指數(shù)分布。然而隨著技術(shù)的進(jìn)步，研究發(fā)現(xiàn)這種理論解釋存在著不足，它難以精確地描述包的到達(dá)過程，人們開始從網(wǎng)絡(luò)通信量模型展開研究，進(jìn)而來豐富網(wǎng)絡(luò)流量的理論原理。

4）網(wǎng)絡(luò)流量體現(xiàn)出局域性。從現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)來看，網(wǎng)絡(luò)通信量表現(xiàn)出在時(shí)間和空間兩個(gè)維度的局域性。這主要是從互聯(lián)網(wǎng)流量中數(shù)據(jù)包的時(shí)間和目的地址上，從而表現(xiàn)顯時(shí)間局域性和空間局域性的特性。

3 網(wǎng)絡(luò)管理中網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)的方法

在對(duì)互聯(lián)網(wǎng)通信特性有了深入的了解以后，我們就可以采取相應(yīng)的技術(shù)措施來對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。從當(dāng)前實(shí)踐用用來看，習(xí)慣上我們把當(dāng)對(duì)流量監(jiān)測(cè)的方法歸為主動(dòng)測(cè)量和被動(dòng)測(cè)量?jī)纱箢?，他們各自的?yōu)勢(shì)與特點(diǎn)主要表現(xiàn)如下:

3.1 主動(dòng)測(cè)量

主動(dòng)測(cè)量是基于端到端的測(cè)量，通過測(cè)量設(shè)備向被測(cè)網(wǎng)絡(luò)注入一些以探測(cè)網(wǎng)絡(luò)特征或網(wǎng)絡(luò)流量負(fù)載等信息為目的的探測(cè)流，進(jìn)而了解被測(cè)網(wǎng)絡(luò)目前的運(yùn)行狀態(tài)和提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰Α?/p>

從上述分析我們可以看到，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)流量的主動(dòng)測(cè)量，我們構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)由測(cè)量節(jié)點(diǎn)、中心服務(wù)器、中心數(shù)據(jù)庫(kù)、分析服務(wù)器這四個(gè)部分構(gòu)成。

從主動(dòng)測(cè)量的實(shí)踐應(yīng)用來看，其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在主動(dòng)性、可控性、靈活性三個(gè)方面。即，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)時(shí)是主動(dòng)發(fā)送測(cè)量數(shù)據(jù)，同時(shí)這個(gè)操作過程可以靈活把握，因而可控制性也比較高。此外，主動(dòng)測(cè)量也便于對(duì)端到端的性能能夠開展直觀的統(tǒng)計(jì)。

不過從測(cè)試過程我們也可以看出，由于是主動(dòng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行注入流量，因此，我們所獲取的結(jié)果與實(shí)際情況存在偏差是在所難免的，這就是主動(dòng)測(cè)量的不足之處。

3.2 被動(dòng)監(jiān)測(cè)

被動(dòng)測(cè)量是一種分布式的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，其監(jiān)測(cè)原理是對(duì)被測(cè)對(duì)象部署一定的監(jiān)測(cè)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，從而通過這些點(diǎn)與設(shè)備來獲取網(wǎng)絡(luò)流量的相關(guān)信息與數(shù)據(jù)。因此，這種監(jiān)測(cè)它是在不改變?cè)芯W(wǎng)絡(luò)流量的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。通過諸多的被動(dòng)監(jiān)測(cè)的實(shí)踐，也證明了這一點(diǎn)。

被動(dòng)監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)不僅如此，并且相對(duì)前文分析中的主動(dòng)測(cè)量來說，被動(dòng)測(cè)量方式得到的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)與實(shí)際情況偏差更小一些。其缺點(diǎn)是被動(dòng)測(cè)量是從單個(gè)設(shè)備或點(diǎn)實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息的采集，這種實(shí)時(shí)采集往往信息數(shù)據(jù)量大，因此難以實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)端對(duì)端的性能分析，還為數(shù)據(jù)泄露等安全問題留下了隱患。但總體來說，被動(dòng)測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)大于其不足，因此被廣泛用于測(cè)量和分析網(wǎng)絡(luò)流量分布。

4 結(jié)論

以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代信息技術(shù)成為了當(dāng)前事（企）業(yè)單位的科研生產(chǎn)的重要平臺(tái)，一方提高了工作效率，另一方面也加大了人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴和需求，因此加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)工作十分重要。本文對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理中的流量監(jiān)測(cè)問題進(jìn)行了闡述，并根據(jù)其中存在的問題進(jìn)行總結(jié)與歸納，以對(duì)其進(jìn)行改善和提高。這需要我們廣大從事信息技術(shù)的工作者與管理員提高業(yè)務(wù)水平，加強(qiáng)對(duì)相關(guān)技術(shù)的研發(fā)與探索，創(chuàng)新管理手段，以促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的良好穩(wěn)定運(yùn)行。

[1]李方敏,嚴(yán)華宇,金運(yùn)清.基于IXP2400的流量監(jiān)控技術(shù)研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)（信息與管理工程版）,2007(10).

[2]杜德義,祁生海.網(wǎng)絡(luò)流量測(cè)量技術(shù)研究[J].青海師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）, 2011(3).