基于校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )測量系統設計與實(shí)現

　　1.2 測量對象

　　根據網(wǎng)絡(luò )測量的對象，可以分為網(wǎng)絡(luò )拓撲發(fā)現、網(wǎng)絡(luò )流量監控、網(wǎng)絡(luò )性能測量和路由探測等方面。其中，對網(wǎng)絡(luò )性能的測量最能夠反映網(wǎng)絡(luò )服務(wù)質(zhì)量的高低。網(wǎng)絡(luò )性能參數主要包括：基于網(wǎng)絡(luò )層的性能指標（單向延時(shí)、往返延時(shí)、丟包率、帶寬、可連通性等），基于傳輸層性能指標和基于應用層性能指標。路由探測主要是測量源節點(diǎn)和目的節點(diǎn)鏈路之間所包含的各路由信息狀態(tài)。通過(guò)分析測量路徑，能夠發(fā)現網(wǎng)絡(luò )中是否存在故障。例如，可以發(fā)現鏈路中是否出現中斷不可達問(wèn)題、路由器的配置問(wèn)題、環(huán)路問(wèn)題以及路徑的冗余等問(wèn)題。本系統主要從網(wǎng)絡(luò )性能和路由探測兩方面進(jìn)行研究設計。

　　1.3 測量工具

　　測量工具是測量網(wǎng)絡(luò )行為特征的重要組成部分。目前，測量工具主要有：基于網(wǎng)絡(luò )性能的測量工具ping、fping、pathchar、traceroute等，基于流量的測量工具iperf、netperf、netflow、nettramet等，基于拓撲發(fā)現的工具skitter、GASP等，基于路由選擇的工具traceroute、ASExplorer、RouteRracker等[7]。網(wǎng)絡(luò )測量工具的選取對于網(wǎng)絡(luò )測量結果有著(zhù)重要的影響。本系統主要使用基于網(wǎng)絡(luò )性能（ping、traceroute）和路由選擇（traceroute）兩大方面的測量工具。

　　2 體系結構的研究與設計

　　本系統主要通過(guò)在不同區域的高校部署客戶(hù)端測量節點(diǎn)，實(shí)現一個(gè)分布式可協(xié)作的測量系統。其體系結構設計如圖1所示。

　　該系統主要使用主動(dòng)測量方法，測量節點(diǎn)通過(guò)主動(dòng)測量工具探測網(wǎng)絡(luò )上的目標節點(diǎn)，主要涉及到的測量參數包括帶寬、延時(shí)、丟包率、可連通性和節點(diǎn)間的路徑等，通過(guò)對這些參數的返回值進(jìn)行分析處理，并把測量結果以圖形化的方式顯示在客戶(hù)端Web服務(wù)器上。

　　系統主要分為服務(wù)器和客戶(hù)端兩大部分，采用的是B/S結構。服務(wù)器節點(diǎn)主要負責客戶(hù)端節點(diǎn)的注冊、管理和監測節點(diǎn)狀態(tài)，向客戶(hù)端節點(diǎn)分配測量任務(wù)，保存客戶(hù)端節點(diǎn)返回的測量結果，顯示已經(jīng)部署好的客戶(hù)端節點(diǎn)拓撲分布圖并能夠通過(guò)服務(wù)器端直接訪(fǎng)問(wèn)客戶(hù)端節點(diǎn)?？蛻?hù)端節點(diǎn)主要完成測量任務(wù)，但是，它又不是完全意義上的客戶(hù)端，當有其他客戶(hù)端節點(diǎn)請求該節點(diǎn)進(jìn)行協(xié)助測量時(shí)，此時(shí)該客戶(hù)端節點(diǎn)又可以轉變成為被請求客戶(hù)端節點(diǎn)的服務(wù)器?？蛻?hù)端的主要功能包括：對服務(wù)器分配的任務(wù)進(jìn)行測量并且保存和傳送測量結果，本地用戶(hù)的添加、刪除、修改等管理操作，協(xié)助其他客戶(hù)端節點(diǎn)完成測量任務(wù)，圖形化顯示出測量結果等。