主被动结合的网络质量测量方法研究与分析

发布时间：2020-08-04 05:50

【摘要】：网络技术的发展日新月异,从固网到移动网络,网络用户数爆发式增长,新兴网络应用的出现深刻地改变着人们的状态。人们可以通过网络进行购物、观看视频、浏览新闻、网上社交等等,这些都已经成为了人们生活必不可少的一部分。网络的便捷为人们追求更高效的生活提供了有力的保障。网络流量伴随着互联网的渗透成倍增长,上TB级的日流量活动早已屡见不鲜。网络业务的广泛性致使网络结构愈发复杂化,控制好网络质量、管理好网络体系对于运营商间的竞争有着良好的促进作用。因此通过一定的测量方法监控用户访问网络的服务质量,挖掘影响网络质量的因素,检测网络异常,有助于提升用户体验,促进网络社会进一步发展。论文首先介绍了网络质量分析的必然性和发展性。通过对比现有的一些网络质量测量方法,得到不同测量方法下的优缺点。并基于此,提出了主被动结合的网络质量测量系统。该系统包括4大模块:数据采集模块、数据管理模块、数据分析模块和数据可视化模块。接着对忙闲时段、有无缓存、不同业务类别这三个因素从整体上分析了端到端的网络质量,得到不同因素对网络质量的影响大小。为了更深入发掘网络质量与相关因素的关联性,本文又定义了首包时延来指定网络质量,并分析了该时延的影响因素。然后对于网络时延与服务器运营商类别、位置的关系进行了深入研究,得到网络时延与服务器物理距离的关联性。最后对网络质量时延数据进行异常检测,通过聚类的方式来判别出数据集中的异常值,并分析产生这些异常的原因。论文提出了自主设计的主被动结合的网络质量测量方法。所采集的数据来自于真实网络环境中的用户时延数据,并以这些数据为基础,通过数据分析和挖掘方法得到影响网络质量的主要因素,从多维度、多视角发掘网络质量与其它指标的关联性,检测特定的网络异常数据发现网络异常原因,这些研究对于挖掘和利用数据价值有着重要的启示。
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP393.06
【图文】：

命令参数,网络性能,信息,命令返回

逦逦逡逑图２－邋１邋ｐｉｎｇ命令参数详解逡逑＞邋ｐｉｎｇ命令用法以及参数选项如图２－１所示，简单明了、易操作，可以很直观逡逑地获取所需要的网络性能的信息。逡逑＞逦ｐｉｎｇ命令返回的信息：逡逑”Ｒｅｑｕｅｓｔ邋Ｔｉｍｅｄ邋Ｏｕｔ”：原因大多为一台计算机向另一台计算机发送数据包，逡逑

报文,测试用例,字节,被动测量

逦■邋ａ逡逑图２－邋２邋ｐｉｎｇ测试用例逡逑如图２－２所示，上述测试结果中表明测试报文的大小为３２字节，报文从终逡逑端发出到接收到返回分别历经时间为２ｍｓ、ｌｍｓ、２ｍｓ、ｌｍｓ，正常接收数据包比逡逑４／４＝１００％，丢失率为０／４＝０％，平均往返行程的时间为ｌｍｓ。逡逑由上述实例可以看出ｐｉｎｇ这种主动测量方法，方便快捷，不仅仅可以很直逡逑观地看到网络的连通状况，数据包的丢失情况，而且可以估算出该次请求的网络逡逑时延，以便描绘网络状态，反映网络质量。常见的属于Ｐｉｎｇ类的测试工具还有：逡逑ＭＴＲ、ＴＣＰｂａｓｅ、Ｆｐｉｎｇｅｒ、ＦＲＥＥｐｉｎｇ以及Ｈｐｉｎｇ等等，这些都可以满足日常的逡逑网络质量测量和服务控制的需求。逡逑２．２．２被动测量方法逡逑被动测量，即在被测网络环境中需要测量网络质量的节点处，基于硬件设备逡逑和相应的软件辅助。当有网络数据流量经过该节点

网络质量,系统模块,测量方法,测量系统

邋—逡逑图２－３主被动结合的网络质量测量方法系统模块图逡逑如图２－３所示，该测量系统包含了四大模块：逡逑１．数据采集模块。在现网环境中，基于推送系统应用相关ＡＰＩ实现主被动逡逑结合的网络时延数据采集，这是整个系统的基础以及数据的来源，通过该模块可逡逑以将网络运行情况转化为直观的数据。逡逑１０逡逑

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