【正文】 )媒體流服務(wù)器不必知道某個(gè)客戶端的存在，它只負(fù)責(zé)按組播地址將媒體流播放出去即可，而且僅僅播放一份 。 QoS0 提供以下重要特性 : 1)保證網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用更高的可用性和可靠性，為用戶提供更迅速的響應(yīng) 。同樣，校園網(wǎng)的發(fā)展速度也相當(dāng)快，校園網(wǎng)上教學(xué)資源大多采用多媒體流形式，需要滿足數(shù)字、語(yǔ)音、圖形圖像等多媒體信息、綜合科研信息等的傳輸和處理需求。最典型的當(dāng)然是吞吐量和時(shí)延兩個(gè)參數(shù)。在校園網(wǎng)的日常管理校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)性能分析與優(yōu)化 xxiii 工作中，很重要的一部分工作就是對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能進(jìn)行監(jiān)控，而網(wǎng)絡(luò)性能數(shù)據(jù)的采集又是性能管理的基礎(chǔ)，通過(guò)專用軟件工具對(duì)采集到的各項(xiàng)性能參數(shù) (如可靠性、時(shí)延、吞吐量、網(wǎng)絡(luò)利用率等 )進(jìn)行分析，從而能夠確定當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中哪些設(shè)備的性能是否符合工作要求。與此同時(shí)嵌入方式也將有著強(qiáng)大的生命力，例如這種方式在不斷前進(jìn)的界面以及在安裝新設(shè)備配置設(shè)備方面就極具優(yōu)勢(shì)。既然代理與所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通信，那么它當(dāng)然能提供一個(gè)公司的所有物理設(shè)備的全體映像，就像一個(gè)虛擬的網(wǎng)那樣。 基于 WEB 技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)管理 (WebBased Management，簡(jiǎn)稱 WBM)將網(wǎng)絡(luò)管理與 WEB技術(shù)結(jié)合起來(lái)，其特有的靈活性，易操作性等特點(diǎn)贏得了許多開(kāi)發(fā)商和用戶的青睞，已經(jīng)成為國(guó)際上的流行趨勢(shì)。 校園網(wǎng)管理的目標(biāo)及重要性 校園網(wǎng)絡(luò)管理的目標(biāo)是最大限度地利用網(wǎng)絡(luò)資源，提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量和效率，向廣大師生提供優(yōu)質(zhì)的各項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。計(jì)費(fèi)管理提供計(jì)算一個(gè)特定網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的運(yùn)行成本的手段。 5. 2 校園網(wǎng)管理 校園網(wǎng)管理是指對(duì)校園網(wǎng)絡(luò) (包括構(gòu)成校園網(wǎng)的軟硬件 )的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，使其能夠有效、可靠、安全、經(jīng)濟(jì)的服務(wù)【 9】 校園網(wǎng)管理的內(nèi)容 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (工 SO)在網(wǎng)絡(luò)管理框架模型 (工 S074984)中把網(wǎng)絡(luò)管理分為五大部分【 10】 :主要考察網(wǎng) 絡(luò)運(yùn)行的好壞。 (4)常用的網(wǎng)絡(luò)傳輸媒質(zhì) :雙絞線，光纖。 繪圖子系統(tǒng)可以繪出一些重要的曲線供直觀地了解性能情況，對(duì)于性能的比較提供了很好的依據(jù)。 沖突 :只要信道有沖突阻塞信號(hào)，凡是準(zhǔn)備好的都 應(yīng)退避 。 /評(píng)價(jià)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)五種協(xié)議 : 非持續(xù)型 CSMA/CD 非持續(xù)型時(shí)隙 CSMAJCD 1一持續(xù)型時(shí)隙 CSMA/CD : 吞吐量 :如 S，過(guò)大，必然造成延時(shí)增多 (負(fù)載過(guò)重 ) 如 S趨近于 0，過(guò)小，延時(shí)少，資源浪費(fèi)嚴(yán)重 (負(fù)載過(guò)輕 ) 如 S，合適，較好利用資源，而又延時(shí)短 (負(fù)載合適 ) 延時(shí) :如 T?過(guò)慢 (由模擬程序確定 ) 校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)性能分析與優(yōu)化 xix 如 T?過(guò)慢 如? T.?合適 介質(zhì)利用率 :如 u，過(guò)大，造成延時(shí)增多 (CSMA/CD) 如 u，過(guò)小，資源浪費(fèi)嚴(yán)重 。 ，都會(huì)導(dǎo)致破壞性 的干擾，故都必須重發(fā) 。 CSMA/CD 的時(shí)延分析結(jié)果由 Tobagi 和 Hunt 找出了數(shù) 值解答，其它的沒(méi)有。進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，要考慮置信區(qū)間和置信度。 ④ 現(xiàn)有模型應(yīng)充分利用。確定性、隨機(jī)性 。 應(yīng)防止數(shù)學(xué)模型與實(shí)際系統(tǒng)之間的偏差太大。 Little 定律 Little 定律是排隊(duì)論中應(yīng)用最廣的定律之一，適用于各種排隊(duì)系統(tǒng)。 假設(shè)每個(gè)服務(wù)員的服務(wù)速率均為 b， b 的倒數(shù) z=1/b 就是單個(gè)服務(wù)員對(duì)顧客的平均服務(wù)時(shí)間，也就是一個(gè)顧客在系統(tǒng)內(nèi)接受服務(wù)的平均時(shí)間。 (1)顧客到達(dá)率 a 是單位時(shí)間平均到達(dá)排隊(duì)系統(tǒng)的顧客數(shù)量 (具體互計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)， a就是單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)分組交換節(jié)點(diǎn)的分組數(shù)量 )?？梢宰C校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)性能分析與優(yōu)化 xv 明泊松分布的均值和 方差均為λ :A(t)=P(到達(dá)間隔=t)=1 eλ x 上式兩邊對(duì) t求導(dǎo)，可得到到達(dá)間隔的概率密度為 :a(t)= λ eλ x 上式說(shuō)明了在一個(gè)泊松到達(dá)過(guò)程中，顧客的到達(dá)間隔為指數(shù)分布。異步又可分為三種，其中時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法適合每個(gè)站點(diǎn)定時(shí)發(fā)送信息的情況 。 傳輸媒體的選擇是拓?fù)溥x擇是相互關(guān)系的。 影響局域網(wǎng)性能的因素很多，比如網(wǎng)卡和集線器的好壞對(duì)局域網(wǎng)的性能就有直接的影響。為靈活起見(jiàn)，常采用可變長(zhǎng)度的幀。 傳播延遲與信號(hào)的傳播距離成正比，因信號(hào)通過(guò)有線或無(wú)線信道進(jìn)行，傳播需要時(shí)間。 目標(biāo)站點(diǎn)成功接收的信息量。但這種方法局限性很明顯，不能在網(wǎng)絡(luò)建立之前預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的性能。對(duì)于分析模型來(lái)說(shuō)，需要花費(fèi)很大的力氣去解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題，而有些問(wèn)題本身是不能求出解析解的。建立模型的過(guò)程 中必須做一些合理的假定，否則是很困難的，而且即便建立了模型，其求解也是非常復(fù)雜的，甚至得不到明確的解析解。用它可以捕捉網(wǎng)上的世界流量、提取流量的特征，據(jù)此對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的流量進(jìn)行模型化和特征化。 定量分析就是運(yùn)用數(shù)學(xué)工具或測(cè)量方法找出反映網(wǎng)絡(luò)性能的定量指標(biāo)間的數(shù)值關(guān)系以及某個(gè)或某些變化時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響。規(guī)劃一個(gè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)使資源的配置盡可能合理，這是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化要做的工作。如何根據(jù)用戶要求來(lái)選擇和設(shè)計(jì)相應(yīng)的 LAN，性能分析的結(jié)論是選擇和設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)的指導(dǎo)。對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能進(jìn)行分析，目的是在網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)開(kāi)始之前，就可以有效地設(shè)計(jì)，模擬網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行環(huán)境，在網(wǎng)絡(luò)實(shí)施之前就能獲得網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)，以便優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高網(wǎng)絡(luò)性能，節(jié)省用戶投資。 本文的研究范圍為校園網(wǎng)，重點(diǎn)分析各種因素，尤其是網(wǎng)絡(luò)流量，訪問(wèn)協(xié)議對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響，某些方法和結(jié)論也同樣適用于城域網(wǎng)。雖然 SNMP 在許多方面表現(xiàn)出低效，它己成為網(wǎng)絡(luò)管理信息交換事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。遠(yuǎn)程教學(xué)、網(wǎng)上錄取和辦公自動(dòng)化應(yīng)用己經(jīng)改變了學(xué)校的運(yùn)行方式。主動(dòng)式網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)控研究端到端的性能測(cè)量和分析優(yōu)化，主要成果有 Surveyor 軟件系統(tǒng)，可以監(jiān)測(cè)端到端的單程延遲。對(duì)校園網(wǎng)的合理規(guī)劃和建設(shè)具有理論意義和實(shí)踐意義。 本科生 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 學(xué)院（系）： 國(guó)際教育學(xué)院 專 業(yè)： 工商管理 完成日期 2020 年 2 月 校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)性能分析與優(yōu)化 ii 南陽(yáng)理工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)性能分析與優(yōu)化 The Network Performance Analysis and Optimization in Campus Network 總 計(jì)： 頁(yè) 表 格： 個(gè) 插 圖 ： 幅 校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)性能分析與優(yōu)化 iii 南 陽(yáng) 理 工 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)性能分析與優(yōu)化 The Network Performance Analysis and Optimization in Campus Network 學(xué) 院（系）： 國(guó)際教育學(xué)院 專 業(yè)： 工商管理 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 213108064 指 導(dǎo) 教 師（職稱）： 評(píng) 閱 教 師： 完 成 日 期： 2020 年 2 月 14 日 南陽(yáng)理工學(xué)院 Nanyang Institute of Technology 校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)性能分析與優(yōu)化 iv 校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)性能分析與優(yōu)化 ［摘 要］ 研究計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能對(duì)于提高網(wǎng)絡(luò)的速度、克服網(wǎng)絡(luò)的瓶頸具有十分重要的意義。 最后，本文根據(jù) CSMA/CD 總線網(wǎng)性能分析提出了校園網(wǎng)性能優(yōu)化的幾種建議。研究主要集中于兩個(gè)方面 :主動(dòng)式網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)控和被動(dòng)式網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)控。 隨著我校網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)建工程這一項(xiàng)目的建成，快速、先進(jìn)的校園 網(wǎng)成為學(xué)校吸引生源、提高競(jìng)爭(zhēng)力的必不可少的公共服務(wù)體系。之后各廠商開(kāi)始開(kāi)發(fā)兼容 SNMP 的產(chǎn)品。缺乏透視全局的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)，是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)性能管理研究偏向于一隅的主要原因。 2 網(wǎng)絡(luò)性能分析的基本方法 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之一是建立網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化模型。網(wǎng)絡(luò)性能分析研究的目的，還在于找出協(xié)議中影響網(wǎng)絡(luò)性能的因素，進(jìn)一步改進(jìn)協(xié)議及提高性能的方法。 不管是擴(kuò)充一個(gè)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的功能還是規(guī)劃一個(gè)待建的網(wǎng)絡(luò)，都要在滿足用戶使用需求的基礎(chǔ)上使網(wǎng)絡(luò)的配置盡可能最優(yōu)，即應(yīng)該在最優(yōu)可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)瓶頸的地方加大投資，即使設(shè)備昂貴也要購(gòu)買較好的。用這種方法顯然是不準(zhǔn)確的，常常要在安裝或使用過(guò)程中動(dòng)態(tài)的作出一些調(diào)整，以滿足用戶 的需求。 網(wǎng)絡(luò)測(cè)試是保證網(wǎng)絡(luò)高性能、高可靠性和高可用性的基本手段，最典型、最重要的是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析儀，其典型功能是數(shù)據(jù)包的捕捉、協(xié)議的解碼、統(tǒng)計(jì)分析和數(shù)據(jù)流的產(chǎn)生。 采用數(shù)學(xué)分析法，需要為網(wǎng)絡(luò)建立適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型，把一個(gè)實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)抽象成一個(gè)理論上的相對(duì)簡(jiǎn)單但又能反映真實(shí)網(wǎng)絡(luò)情況的模型。 綜合評(píng)價(jià)法 三種方法的比較 校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)性能分析與優(yōu)化 xii 分析法 這種方法對(duì)系統(tǒng)規(guī)模一般有限制。測(cè)量法對(duì)于評(píng)價(jià)和鑒定一個(gè)己經(jīng)存在并正常使用的網(wǎng)絡(luò)是非常合 適的。容量決定了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量上限。延遲可細(xì)分為四種 :傳播延遲、交換延遲、使用延遲和隊(duì)列延遲。但幀又不能太短，否則可能檢測(cè)不出沖突。但即便如此，仍須在幀中加上校驗(yàn)碼，高層協(xié)議亦需要對(duì)差錯(cuò)進(jìn)行處理。星形網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)是自然布線，適用于短距離、設(shè)備數(shù)量不太多的情況，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高速率的傳輸。 MAC 可以分為同步、異步兩種，同步又可分為頻分多路和時(shí)分多路 。 概率論與隨機(jī)過(guò)程 指數(shù)分布的概率密度函數(shù)為 :f(x)=λ eλ x λ 0,x=0 概率分布函數(shù)為 : F(x)=1 eλ x 指數(shù)函數(shù)具有無(wú)記憶性 (或馬爾科夫后效性 ) 泊松過(guò)程是最基本的到達(dá)過(guò)程，泊松分布的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 :Pk(t)=(λ t)k/k!.eλ上式表示平均到達(dá)速率為入的泊松過(guò)程在時(shí)間 t 時(shí)間間隔中有 k次到達(dá)的概率。 排隊(duì)系統(tǒng)的基本參數(shù)包括 :顧客到達(dá)率 a，服務(wù)員數(shù)目 m 和服務(wù)員服務(wù)速率 b。對(duì)于 m 1 的多服務(wù)員系統(tǒng)，則系統(tǒng)的服務(wù)速率為 m的 b次方，即單位時(shí)間內(nèi)接受服務(wù)后離開(kāi)系統(tǒng)的平均顧客數(shù)為 m的 b次方。隊(duì)列是當(dāng)服務(wù)員忙時(shí)，暫時(shí)得不到服務(wù)的顧客在系統(tǒng)中等候服務(wù)而排成的隊(duì)列，隊(duì)列可以有很多個(gè)。 局域網(wǎng)的性能受諸多因素的影響，主要有：（ 1）局域網(wǎng)的地理范圍（ 2）局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（ 3） MAC 協(xié)議（ 4）數(shù)據(jù)傳輸速率（ 5）數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度（ 6）節(jié)點(diǎn)總數(shù)（ 7）數(shù)據(jù)流的到達(dá)模式、高層協(xié)議的影響等 ,要在合理假設(shè)的基礎(chǔ)上盡量簡(jiǎn)化模型，防止不可解。靜態(tài)、動(dòng)態(tài) 。根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，找出不合適的地方及原因，適當(dāng)進(jìn)行改。 結(jié)果的統(tǒng)計(jì)、分析及與實(shí)際系統(tǒng)的比較 抽樣值的平均值稱為抽樣均值，大數(shù)定理指出 :如果抽樣次數(shù)足夠多，則抽樣均值就非常接近于所期望的平均值。 3. CSMA/CD 的模擬程序因?yàn)槭请S機(jī)訪問(wèn)， 所以服務(wù)為非窮盡式。 。 吞吐量 =完成傳送 的幀長(zhǎng)和 /時(shí)間；介質(zhì)利用率 =有效傳送時(shí)間 /總時(shí)間 。 t:凡是 (發(fā)送時(shí)間一當(dāng)前時(shí)鐘 )P 的發(fā)送幀都應(yīng)準(zhǔn)備 。中間結(jié)果數(shù)據(jù)可保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，供統(tǒng)計(jì)分析使用，并與理論計(jì)算 的結(jié)果進(jìn)行比較，用以評(píng)價(jià)模型正確性與可靠性。 (3)網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備 :集線器，交換機(jī)，路由器，網(wǎng)關(guān)，防火墻等。 (5)數(shù)字化圖書館 :數(shù)字圖書館是以數(shù)字化格式存儲(chǔ)海量的多媒體信息，同時(shí)能對(duì)這些信息資源進(jìn)行高效的操作，它的資源數(shù)字化、聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)化、獲取自主化等優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)圖書館無(wú)法比擬的。 :記錄各個(gè)用戶和應(yīng)用程序?qū)W(wǎng)絡(luò)資源的使用情況。 (2)內(nèi)部管理 :目標(biāo)是把校園網(wǎng)的日常管理電子化，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，其功能包括 :值班記錄、主干設(shè)備功能及參數(shù)描述、主干設(shè)備技術(shù)文檔、設(shè)備故障維護(hù)記錄、 工作規(guī)劃及安排、 FAQ 及布線管理等。 網(wǎng)絡(luò)管理的發(fā)展方向 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)步以及 Inter 上的應(yīng)用快速增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)也正朝著智能化、集成化和基于 WEB 的管理方式等方向發(fā)展?！?14】 代理方式保留了現(xiàn)存的基于工作站的網(wǎng)管系統(tǒng)及設(shè)備的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，同時(shí)還增 加了訪問(wèn)靈活的優(yōu)點(diǎn)。一個(gè)大型的機(jī)構(gòu)可能需要繼續(xù)通過(guò)所謂的代理方式來(lái)進(jìn)行全部網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)與管理，而且代理方案也能夠充分管理大型機(jī)構(gòu)中的純粹 SNMP 設(shè)備。 (2)定期分析歷史數(shù)據(jù)