计算机网络的检测评估研究

文/李猛，郓城中医医院

随着企业网络工程开发，网络建设长足发展，但同时存在不少问题，如很多网络交付使用后运行中存在很多问题，达不到设计要求，网络投资巨大，为保证网络建设规范，网络项目完工后进行试验验收十分必要。目前国内尚无可操作性网络性能检测标准，FLU KE等网络测试仪器根据网络使用管理经验提供网络性能参数工具，IETF发布关于网络互连设备的性能基准测试，但无响应性能测试标准。不能很好的达到规范网络检测的目的，在网络性能标准方面进行研究，介绍一些工作思路，以期引起更多的同行关注网络性能研究，提高我国网络性能测试技术水平。

1 网络检测评估内容

目前山东计算机网络以以太网为主，标准制定针对以太网制定。实际的网络有很大的差异，如何制定操作性强的网络检测标准是技术难点，网络检测应面向综合布线系统，性能统计分析与统计分析局限性。

首先考虑网络由线缆、网络互连设备构成，网络的正常运行基于综合布线合格，应对布线进行测试，保证布线符合标准。网络实际测试中，网络的利用率，网络错误率等对网络性能有很好的指标作用。网络的利用率平均值达到40%性能下降，正常的网络利用率平均值不能超过40%。网络出现过多错误帧会影响网络性能，分析错误帧有利于网络故障定位。如发现有延迟碰撞可能违反了IEEE8 02.3规范，播率过大户影响网络性能，网络应避免广播风暴，网络碰撞过多会降低网络效率。

最初通过收集实际网络数据制定网络检测评估标准，但实际网络检测中统计分析反映数据链路层状况，难以解决子网划分是否正确，路由设置问题，网络数据包丢失情况，网络的拥塞控制能力。解决相关问题是考察网络设计的基础用户最关心网络端到端的吞吐量问题，吞吐量支配应用持续时间，决定用户感觉性能。通过统计分析难以检测网络端吞吐量。

2 基于路径的网络性能基准测试

许多基于路径的网络性能参数属性依赖于测量用数据包类型，一个联通性度量依赖于测试数据被发送到普通的端口，或使用无效的IP校验码，引入P类型的概念，可以讨论通常的P类型连通性，一些度量可能大量使用P类型定义，一个度量值依赖数据包类型，度量名称包括定义类型，可以不定义连通性，以IP端口-HT-TP连通性度量，必须选择测量用类型数据包。

引入连通性可以检测网络连通状况，检测网络子网划分情况，通过连通性测试可测试防火墙等功能，难以用其他方式测试，连通性定义未指明特定类型，根据实际定义使用P类型，如测试防火墙时HTTP数据包可通过防火墙。取样时使用泊松有效，取样原因是看被测量度量中存在类型的变差，可能与网络不同节点有关，平常的收集样本方法在固定时间间隔单独测量，周期取样简单，但如果检测度量展现为周期性，可能出现观测仅为周期行为一部分，重复周期性扰乱可能放大影响。

合理的途径是基于随机取样，样本被随机产生间隔分离，随机取样非发生在固定时间间隔内，泊松取样能满足以上条件。如G(t)为有比率λ，可以证明G(t)=1-cxp(-λ*t)，新样本达不到预期，取样行动影响网络状态为渐进无偏差，不倾向于产生同步，可收集具有周期行为测量值。按泊松过程定义样本避免自同步影响，捕获无偏差的样本，泊松过程受网络影响，测试包非依照泊松分布达到Ds t,.

端到端主机延迟与阈值相差很大，延迟不确定使得支持许多实时应用困难，对传输层协议支持高带变宽困难.最小值提供穿越路径低负载下延迟指示。通过测试路径延迟发现设置不正确路由，延迟过大可能是路由设置问题，延迟可以体现网络拥塞控制能力，多数路径延迟小于5ms,延迟大表明网络发生拥塞，一条经交换设备路径延迟起伏不大，网络利用率较高延迟差别较大。值能指示网络持续拥塞程度，往返延迟中包括设备响应时间，服务器响应时间对网络性能影响很大。

端到端时间包丢失大于阈值应用不能执行，数据包丢失多传输协议支持高带宽困难。数据包丢失取均值，是计算的数据包丢失率。用户最关心网络中端到端吞吐量，吞吐量支配应用持续时间，选择好的度量衡量网络性能十分重要。很多研究者研究网络吞吐量同延迟丢失率关系，研究发现吞吐量同延迟有密切的关系。RFC2581定义TCP执行使用标准拥塞控制算法，文档在运行时允许很大的自由，使用拥塞控制算法进行最新进展。传输算法为吞吐量度量标准化带来困难，允许多样性导致不同执行产生度量不可对比性，吞吐量度量必须比IETF协议更紧密的定义。

实际工作中很多用户对系统的文档不重视，网络升级改造时无响应参考文档，增加对重要文档的要求，包括网络拓扑结构图，网络设计方案等。

3 实践实施效果

山东地方标准计算机网络测评在2000年由技术监督局发布实施，对山东新闻大厦信息系统及对家网络进行测试，得到良好的效果。证明方案具有可操作性，地方性标准有待在实践中证明其正确性，使其在实践中不断完善。