网络传输时延的测量方法.pdf

1、收 稿 日 期 : 2001208215基 金 项 目 : 国 家 “ 973” 重 点 基 础 研 究 资 助 项 目 ( G1999032700)网 络 传 输 时 延 的 测 量 方 法 3过 晓 冰 , 伍 卫 国 , 刘 敏 , 钱 德 沛(西 安 交 通 大 学 计 算 机 科 学 与 技 术 系 , 陕 西 西 安 710049)摘 要 : 介 绍 了 网 络 传 输 时 延 的 基 本 概 念 ,分 析 了 影 响 网 络 传 输 时 延 的 因 素 ,给 出 了 测 量 传 输 时 延 的 3种 方 法 ,并 对 各 种 方 法 作 一 综 合 比 较 。关 键 词 : 网

2、络 测 量 ; 传 输 时 延中 图 法 分 类 号 : TP391 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 100123695(2002) 0720019202The Measure of Transfer Delay in NetworkGUO Xiao2bing , WU Wei2guo , LIU Min , QIAN De2pei( Dept1 of Computer Science Transfer Delay1 引 言随 着 互 联 网 规 模 的 不 断 扩 大 ,其 性 能 的 可 知 性 越 来越 复 杂 ,网 络 管 理 的 复 杂 度 也 就 不 断 增 加 。

3、 在 实 际 的 网络 运 行 中 ,大 到 互 联 网 网 络 中 心 、 服 务 提 供 商 ( ISP) 需 要通 过 网 络 性 能 测 量 系 统 来 监 测 网 络 当 前 运 行 状 态 ,小 到单 个 用 户 、 应 用 程 序 也 需 要 通 过 网 络 性 能 测 量 系 统 来 检测 网 络 的 运 行 状 况 ,评 价 网 络 提 供 的 服 务 质 量 (QoS) , 所以 对 网 络 性 能 测 量 的 研 究 随 着 互 联 网 的 应 用 日 益 广 泛而 变 得 越 来 越 重 要 。目 前 基 本 的 网 络 性 能 评 价 指 标 ,主 要 包 括 网 络

4、 的 传输 时 延 、 吞 吐 量 (带 宽 ) 和 丢 包 率 等 等 。 其 中 网 络 的 传 输时 延 是 最 重 要 也 是 最 常 用 的 衡 量 参 数 。 本 文 主 要 介 绍了 网 络 传 输 时 延 测 量 的 概 念 ,讨 论 了 影 响 它 的 因 素 ,最后 给 出 了 各 种 实 现 方 法 及 综 合 比 较 的 结 果 。2 网 络 传 输 时 延 的 基 本 概 念网 络 的 传 输 时 延 主 要 可 以 分 为 两 类 :单 程 (One2way)时 延 和 往 返 (Round2trip) 时 延 ,其 基 本 单 位 为 秒 。 网 络 的单 程 传

5、 输 时 延 是 指 :从 发 送 方 (源 端 ) 的 物 理 设 备 开 始 发送 数 据 至 接 收 方 (目 的 端 ) 的 物 理 设 备 全 部 接 收 到 该 测量 报 文 所 需 要 的 时 间 。 单 程 时 延 的 测 量 需 要 有 专 门 的时 间 同 步 设 备 ,如 GPS 等 。 因 此 ,通 常 意 义 上 的 网 络 传输 时 延 测 量 是 指 :测 量 报 文 往 返 的 时 延 测 量 ,即 测 量 报文 从 发 送 方 开 始 发 送 时 计 时 ,接 收 方 在 接 收 到 该 报 文 后立 即 返 回 给 发 送 方 ,发 送 方 接 收 到 该

6、测 量 报 文 后 停 止 计时 ,此 时 发 送 方 所 得 的 时 间 间 隔 即 为 往 返 时 延 。 本 文 所指 的 网 络 传 输 时 延 均 指 的 是 网 络 传 输 的 往 返 时 延 。测 量 报 文 在 逻 辑 上 只 起 计 时 起 止 的 信 号 作 用 ,因 此在 实 际 的 网 络 传 输 时 延 测 量 中 可 以 选 取 任 何 报 文 ,既 可以 是 专 用 的 测 量 报 文 ,也 可 以 是 其 它 通 讯 协 议 的 报 文 。我 们 把 实 现 测 量 功 能 的 报 文 (承 载 测 量 信 号 的 报 文 ) 称之 为 承 载 报 文 。 显

7、然 ,承 载 报 文 必 须 具 有 这 样 的 属 性 ,即 接 收 方 在 收 到 该 报 文 后 ,能 立 即 给 出 反 馈 报 文 。网 络 传 输 时 延 的 测 量 按 照 承 载 报 文 的 发 送 方 式 可以 分 为 两 种 类 型 :被 动 测 量 和 主 动 测 量 。 被 动 测 量 不 发送 承 载 报 文 ,而 是 根 据 具 体 情 况 选 取 正 在 通 讯 的 报 文 作为 承 载 报 文 ,即 在 正 常 的 通 信 过 程 中 同 时 实 现 了 网 络 传输 时 延 的 测 量 ,其 原 理 是 通 过 捕 获 承 载 报 文 的 信 息 ,被动 地

8、实 现 网 络 传 输 时 延 的 测 量 。 主 动 测 量 则 是 主 动 发送 承 载 报 文 ,根 据 返 回 的 反 馈 报 文 分 析 网 络 的 传 输 时延 。 主 动 测 量 多 用 ICMP( Internet Control Message Protocol)协 议 的 报 文 作 为 承 载 报 文 。 两 种 测 量 技 术 适 用 于 不 同的 测 量 需 要 。 被 动 测 量 被 动 地 监 测 网 络 ,捕 获 数 据 信息 ,它 不 增 加 网 络 流 量 ,不 对 网 络 数 据 进 行 修 改 ,因 此 不影 响 网 络 行 为 。 而 主 动 测 量

9、向 网 络 中 发 送 测 量 报 文 ,因此 主 动 测 量 会 引 发 性 能 的 失 真 ,即 所 谓 Heisenberg 效 应 ,这 是 由 于 测 量 报 文 插 入 到 网 络 中 的 数 据 包 会 改 变 网 络的 行 为 ,从 而 使 实 际 测 量 的 结 果 失 真 。 因 此 采 用 主 动 测量 时 必 须 尽 量 减 少 由 测 量 所 生 成 的 流 量 。网 络 传 输 时 延 的 精 度 由 发 送 方 、 接 收 方 的 系 统 而定 。 通 常 ,考 虑 到 正 常 使 用 时 操 作 系 统 对 进 程 调 度 的 时间 粒 度 、 收 到 数 据

10、报 文 的 提 交 、 中 间 结 果 的 计 算 等 时 间因 素 ,网 络 的 传 输 时 延 精 度 设 置 为 1ms。 而 且 ,在 PC 系统 上 ,不 能 测 量 网 络 的 传 输 时 延 小 于 10ms 的 情 况 。 网91第 7 期 过 晓 冰 等 :网 络 传 输 时 延 的 测 量 方 法 络 传 输 时 延 的 结 果 一 般 用 三 元 组 来 表 征 ,即 最 大 传 输 时延 、 最 小 传 输 时 延 、 平 均 传 输 时 延 。 通 常 情 况 下 对 同 一对 象 测 试 4 5 次 即 可 得 出 结 果 ,当 然 也 可 以 根 据 实 际的 需

11、 要 设 定 测 量 次 数 和 测 量 结 果 的 表 示 形 式 。3 影 响 网 络 传 输 时 延 的 因 素网 络 传 输 时 延 总 是 随 着 网 络 的 运 行 状 况 而 不 断 地变 化 ,但 经 仔 细 分 析 可 知 ,网 络 的 传 输 时 延 主 要 与 两 类因 素 密 切 相 关 。 因 素 一 网 络 本 身 的 性 能 ,即 完 全 独 立 于 网 络 测量 方 法 、 仅 与 网 络 本 身 的 硬 件 特 性 相 关 的 部 分 ,主 要 包括 以 下 三 个 方 面 的 因 素 :(1) 网 络 的 物 理 介 质 。 不 同 的 物 理 介 质 ,例

12、 如 :光网 、 以 太 网 和 无 线 网 络 (Wireless Network) 上 ,随 着 底 层 物理 信 号 实 现 、 转 换 的 不 同 ,而 导 致 网 络 本 身 带 宽 各 不 相同 ,因 此 对 于 具 有 一 定 长 度 的 数 据 报 文 而 言 ,其 传 输 速度 也 各 不 相 同 。 并 且 ,在 某 些 介 质 中 ,还 需 要 对 数 字 信号 进 行 调 制 和 解 调 ,以 实 现 数 字 信 号 与 模 拟 信 号 甚 至 是光 信 号 的 相 互 转 变 ,因 此 相 对 而 言 额 外 的 时 间 开 销 较大 。(2) 当 前 传 输 所 需

13、 的 路 由 、 转 发 、 过 滤 次 数 。 路 由 器的 路 由 、 转 发 实 现 需 要 时 间 ,而 在 路 由 上 等 待 转 发 也 同样 需 要 时 间 ,因 此 经 过 的 路 由 器 个 数 越 多 ,转 发 的 次 数越 多 ,带 来 时 延 也 就 越 大 ,同 时 ,若 路 由 器 负 荷 越 重 ,等待 队 列 越 长 ,时 延 也 就 越 大 。 同 样 ,在 经 过 防 火 墙 时 ,防火 墙 会 对 报 文 进 行 扫 描 、 过 滤 ,不 同 效 率 的 防 火 墙 、 不 同的 过 滤 次 数 (经 过 防 火 墙 的 个 数 ) 等 ,都 会 对 报

14、文 的 传 输时 延 产 生 影 响 。(3) 网 络 的 数 据 链 路 层 协 议 的 不 同 实 现 方 式 。 数 据链 路 层 对 数 据 报 文 的 传 输 存 在 多 种 实 现 方 式 。 在 完 全相 同 的 上 层 协 议 和 底 层 的 物 理 链 路 上 ,不 同 传 输 机 制 的实 现 对 传 输 时 延 会 产 生 不 同 的 影 响 。 如 ,发 送 方 采 取 何种 机 制 以 避 免 拥 塞 。 早 期 的 链 路 层 协 议 ,只 有 当 发 送(接 收 ) 缓 冲 区 满 时 ,才 开 始 进 行 “ 丢 尾 ” 操 作 ,即 直 接 将溢 出 的 数

15、据 丢 失 ,这 样 的 处 理 ,使 网 络 在 抗 报 文 的 猝 发(Burst) 情 况 时 性 能 极 差 ,使 传 输 时 延 呈 现 较 大 的 波 动 。而 相 比 之 下 ,现 在 新 的 数 据 链 路 层 协 议 ,采 用 RED( Ran2dom Early Detection) 机 制 ,在 缓 存 区 没 有 达 到 满 时 ,即 有选 择 (例 如 ,可 以 根 据 报 文 的 QOS请 求 级 别 ) 地 进 行 报 文丢 弃 ,这 样 使 得 网 络 抗 Burst 的 性 能 大 为 增 强 ,同 时 ,也使 得 传 输 时 延 比 较 稳 定 。 再 例

16、如 ,报 文 丢 失 后 的 恢 复 重传 机 制 。 特 别 是 在 某 些 特 殊 的 网 络 中 (例 如 无 线 网 络中 ) ,上 层 的 数 据 报 文 在 实 际 的 物 理 链 路 层 传 输 时 ,都 将被 分 成 若 干 小 片 ( Frame) 。 因 此 ,当 出 现 小 片 丢 失 时 ,链路 层 可 以 采 取 不 同 的 ARR (Automatic Repeat Request) 机制 ,如 停 等 (即 一 直 等 待 超 时 ) 、 全 部 重 传 、 选 择 重 传 等等 。 这 些 不 同 的 机 制 对 上 层 报 文 的 传 输 都 带 来 了 必

17、然的 影 响 。 总 之 ,底 层 的 数 据 链 路 层 不 同 的 实 现 方 式 ,会对 传 输 时 延 产 生 极 大 的 影 响 。 因 素 二 测 量 报 文 的 特 定 性 能 ,相 对 因 素 一 而言 ,这 与 网 络 具 体 的 测 量 方 式 密 切 相 关 ,主 要 可 以 分 成如 下 两 个 方 面 :(1) 承 载 测 量 报 文 的 协 议 类 型 。 网 络 的 传 输 时 延 ,往 往 要 根 据 实 际 的 情 况 (如 ,对 方 防 火 墙 设 定 的 过 滤 协议 ) 来 选 取 合 适 的 通 讯 协 议 。 而 不 同 的 协 议 ,有 着 不 同

18、的 发 送 机 制 和 速 率 控 制 模 式 ,其 实 现 方 式 也 各 不 相 同 。对 接 收 方 而 言 ,从 收 到 承 载 报 文 到 给 出 反 馈 报 文 的 实 现过 程 ,也 随 着 协 议 的 不 同 而 各 不 相 同 ,响 应 的 时 间 ,处 理的 时 间 都 不 一 样 。 因 此 选 用 不 同 协 议 测 试 的 结 果 可 能会 存 在 一 定 的 差 异 。(2) 报 文 长 度 、 发 送 频 率 。 在 一 段 具 体 的 链 路 上 ,带宽 一 定 的 情 况 下 ,报 文 的 长 度 、 发 送 频 率 与 传 输 时 延 成反 比 。 因 此

19、,报 文 越 长 ,频 率 越 高 ,其 传 输 时 延 也 就 越大 。此 外 ,当 前 的 网 络 流 量 、 处 理 机 性 能 (包 括 其 接 收 、处 理 数 据 报 文 的 速 度 ) 和 其 当 前 的 作 业 量 等 ,也 对 网 络传 输 时 延 产 生 影 响 。 当 网 络 或 处 理 机 处 于 重 载 时 ,其 传输 速 度 、 响 应 处 理 速 度 会 大 大 下 降 ,此 时 若 测 量 网 络 传输 时 延 ,测 量 结 果 将 比 轻 载 时 大 。4 网 络 传 输 时 延 的 测 量 方 式网 络 传 输 测 试 按 照 其 承 载 的 协 议 可 分

20、 为 如 下 3 类 :(1) 利 用 ICMP 协 议 实 现 。 这 是 最 常 用 的 测 量 方 式 ,最 典 型 的 应 用 就 是 操 作 系 统 里 自 带 的 “ Ping” 命 令 。 Ping是 基 于 ICMP 请 求 应 答 ( Echo Request) 报 文 开 发 的 应 用 软件 ,Ping 发 送 ICMP 的 Echo (类 型 08) 回 应 请 求 报 文 ,当 接收 方 收 到 该 报 文 后 ,会 马 上 返 回 一 个 Echo Reply (类 型00) 回 应 应 答 报 文 ,这 样 发 送 方 收 到 反 馈 报 文 后 就 可 以计 算

21、 得 出 网 络 的 传 输 时 延 。 Ping 在 Windows 平 台 上 默 认方 式 是 连 续 发 送 4 次 Echo 报 文 ,报 文 长 度 为 60 字 节 ,不过 可 以 根 据 参 数 改 变 测 试 次 数 和 报 文 长 度 。 需 要 指 出的 是 :Ping 报 文 容 易 造 成 网 络 攻 击 ,比 较 典 型 的 有 Ping ofDeath 攻 击 (利 用 大 于 65 535 字 节 的 非 法 报 文 长 度 去 Ping主 机 ,使 得 目 标 主 机 没 有 足 够 空 间 组 装 该 报 文 而 产 生 死机 等 现 象 ,对 Window

22、s 系 统 有 效 ) 和 Net2ping2flooding 攻 击(利 用 大 量 的 Ping 报 文 造 成 DOS 攻 击 ) 。 由 于 其 安 全 性不 高 ,因 此 现 在 许 多 主 机 和 防 火 墙 开 始 过 滤 ICMP 协 议的 报 文 。(2) 利 用 UDP 协 议 实 现 。 当 对 方 的 主 机 或 者 中 间 节点 (包 括 防 火 墙 ) 出 于 安 全 等 原 因 而 过 滤 掉 ICMP 报 文后 ,可 以 使 用 UDP 报 文 来 实 现 网 络 的 传 输 时 延 测 量 。UDP 报 文 的 实 现 和 ICMP 报 文 较 为 相 似 ,

23、都 是 无 连 接 的 。不 同 的 是 UDP 协 议 需 要 指 定 一 个 端 口 ,在 实 际 使 用 时 ,可 以 任 选 一 个 端 口 ,当 接 收 方 该 端 口 对 应 的 服 务 不 存 在时 ,会 立 即 返 回 一 个 “ 端 口 不 可 到 达 ” 的 ICMP 报 文 (类 型03 ,码 值 03) 。 因 此 ,在 使 用 UDP 报 文 进 行 测 量 时 ,要 注意 发 送 方 发 送 一 个 UDP 报 文 ,接 收 方 反 馈 的 不 一 定 是UDP 报 文 ,也 有 可 能 是 ICMP 报 文 ,这 两 种 返 回 的 报 文 都可 以 用 来 计

24、算 网 络 的 传 输 时 延 。 此 外 ,UDP 协 议 在 实 现时 要 注 意 其 最 大 报 文 长 度 与 ICMP 报 文 不 同 ,通 常 应 小于 500 字 节 。(3) 利 用 TCP 协 议 实 现 网 络 传 输 时 延 的 测 量 。 这 是我 们 针 对 目 前 防 火 墙 设 置 ,在 本 项 目 中 提 出 的 一 种 新 方法 。 该 方 法 的 实 现 比 较 复 杂 ,但 可 适 用 于 (下 转 第 61 页 )02 计 算 机 应 用 研 究 2002 年现 有 的 新 的 应 用 中 来 ,而 且 能 够 有 效 地 实 现 分 布 式 对 象的

25、互 操 作 。CORBA 是 当 今 国 际 产 业 界 最 令 人 关 注 的 中 间 件 技术 规 范 ,它 借 助 于 客 户 / 服 务 器 计 算 模 式 和 面 向 对 象 技术 ,定 义 了 分 布 式 对 象 如 何 实 现 互 操 作 。 IDL 语 言 是CORBA 规 范 中 定 义 的 一 种 中 性 语 言 ,它 用 来 描 述 对 象 的接 口 ,而 不 涉 及 对 象 的 具 体 实 现 。 IDL 为 程 序 提 供 了 语言 的 独 立 性 ,同 时 IDL 也 是 面 向 对 象 的 ,它 允 许 接 口 表示 的 抽 象 (封 装 ) 、 多 态 消 息

26、(功 能 调 用 ) 和 接 口 的 继 承 。在 CORBA 中 定 义 了 IDL 语 言 到 C ,C + + ,Small Talk 和Java 语 言 的 映 射 。在 CORBA 规 范 中 ,由 于 ORB 能 自 动 将 异 构 环 境 下的 通 信 协 议 、 数 据 表 示 等 进 行 透 明 的 转 换 ,这 就 解 决 了异 构 数 据 库 互 操 作 的 难 题 。 利 用 CORBA 服 务 组 件 实 现对 数 据 库 的 访 问 ,屏 蔽 了 数 据 格 式 的 不 一 致 ,能 够 透 明地 实 现 对 数 据 库 的 互 操 作 ,使 客 户 不 必 关 心

27、 后 台 数 据 库的 具 体 连 接 和 通 信 。 客 户 端 的 前 台 应 用 也 可 以 并 行 地开 发 ,而 不 必 关 心 CORBA 服 务 组 件 的 具 体 实 现 。CORBA 规 范 提 供 了 软 件 总 线 的 机 制 ,使 得 任 何 应 用程 序 、 软 件 系 统 或 工 具 只 要 具 有 与 该 接 口 规 范 符 合 的 接口 定 义 ,就 能 方 便 地 集 成 到 CORBA 系 统 中 ,而 这 个 接 口规 范 独 立 于 任 何 实 现 语 言 和 环 境 。CORBA 规 范 充 分 利 用 了 现 今 各 种 技 术 发 展 的 最 新成

28、 果 ,将 面 向 对 象 的 概 念 揉 合 到 分 布 式 计 算 中 ,在 分 布环 境 下 实 现 应 用 的 集 成 ,使 得 基 于 对 象 的 软 件 成 员 在 分布 异 构 环 境 中 可 重 用 、 可 移 植 和 可 互 操 作 。312 通 过 CORBA 规 范 访 问 数 据 库 的 途 径目 前 利 用 CORBA 规 范 来 访 问 数 据 库 的 技 术 日 益 受到 人 们 的 关 注 ,CORBA 技 术 提 供 了 跨 越 操 作 系 统 、 硬 件平 台 和 不 同 的 编 程 语 言 来 访 问 组 件 对 象 的 通 用 方 法 。CORBA 访

29、问 数 据 库 的 途 径 之 一 是 :在 访 问 数 据 库 的过 程 中 ,可 以 将 CORBA 对 象 作 为 关 系 数 据 库 的 前 端 ,根据 数 据 库 的 结 构 构 造 相 应 的 CORBA 对 象 ,使 用 IDL 语 言描 述 其 数 据 结 构 ,客 户 端 利 用 IDL 的 Stub 代 理 与 CORBA对 象 进 行 通 信 ,而 由 CORBA 对 象 来 实 现 对 数 据 库 中 数据 的 存 取 、 查 询 和 更 新 。 将 CORBA 组 件 作 为 数 据 库 访问 的 中 间 件 ,这 种 方 法 较 为 直 观 ,开 发 起 来 比 较

30、 容 易 ,缺点 是 缺 乏 通 用 性 ,要 针 对 不 同 数 据 库 的 结 构 和 实 体 来 编写 相 应 的 对 象 。CORBA 访 问 数 据 库 的 另 一 种 途 径 是 :将 CORBA 技术 与 Java 语 言 相 结 合 。 Java 是 一 种 与 平 台 无 关 的 编 程语 言 ,它 作 为 数 据 库 的 前 端 ,提 供 了 访 问 一 致 性 接 口 JD2BC API。 使 用 JDBC 技 术 实 现 对 CORBA 组 件 进 行 封 装 ,可 以 不 必 关 心 数 据 库 的 逻 辑 结 构 。 数 据 库 中 数 据 的 逻辑 结 构 由 客

31、 户 端 进 行 处 理 ;数 据 的 存 储 则 由 数 据 库 管 理系 统 负 责 。 在 这 种 方 式 下 ,由 客 户 端 指 定 数 据 库 的 连 接参 数 ,而 由 CORBA 对 象 来 连 接 不 同 的 后 台 数 据 库 。参 考 文 献 :1 王 克 宏 ,等 1Java 语 言 SQL 接 口 JDBC编 程 技 术 M1 北京 :清 华 大 学 出 版 社 12 李 冕 ,等 1 数 据 库 中 间 件 在 一 般 企 业 网 络 信 息 系 统 中 的应 用 J . 计 算 机 工 程 与 应 用 ,2001 , (14) 13 鲍 剑 洋 ,吴 文 清 1

32、通 过 CORBA 规 范 访 问 数 据 库 的 方 法 和途 径 J 1 计 算 机 工 程 与 应 用 ,2001 , (6) 14 刘 远 超 ,王 承 发 1 基 于 CORBA 的 对 象 Web 技 术 J 1 计 算机 应 用 研 究 ,1999 ,16 (11) :5125215 汪 芸 1CORBA 技 术 及 其 应 用 M1 南 京 :东 南 大 学 出 版社 ,19991作 者 简 介 :邹 小 琴 (19792) ,女 ,硕 士 研 究 生 ,研 究 方 向 为 管 理 信 息 系 统 。(上 接 第 20 页 ) 测 量 某 些 前 两 种 方 法 不 能 工 作

33、 的 特 定 环境 ,即 防 火 墙 不 仅 滤 掉 了 ICMP 报 文 ,也 滤 掉 了 UDP 报文 ,只 限 制 使 用 某 些 特 定 的 TCP 协 议 。 除 了 选 取 合 适 的承 载 报 文 ,TCP 协 议 测 量 网 络 时 延 的 难 点 包 括 TCP 协 议发 送 机 制 本 身 。 TCP 协 议 为 了 提 高 传 输 效 率 ,往 往 不 是即 时 发 送 报 文 ,而 要 收 集 足 够 的 数 据 后 才 发 送 ,因 此 可能 会 产 生 发 送 方 记 录 的 发 送 时 间 远 远 早 于 时 间 发 送 时间 ,而 使 得 测 量 的 结 果 大

34、 于 实 际 值 的 现 象 。 为 了 避 免 这个 现 象 的 发 生 ,要 求 在 主 动 测 量 时 ,不 但 要 求 发 送 方 在承 载 的 TCP 报 文 中 加 入 PSH标 志 (即 用 Push 操 作 发 送 数据 报 文 ) ,此 时 将 立 即 发 送 此 数 据 报 文 而 无 需 等 待 ,同 时也 要 求 接 收 方 在 反 馈 该 报 文 时 ,也 必 须 带 PSH 标 志 。 同理 ,在 被 动 测 量 时 ,要 注 意 承 载 的 报 文 必 须 是 带 有 PSH标 志 的 报 文 ,并 且 对 应 的 反 馈 报 文 也 必 须 同 样 带 有 PS

35、H报 文 。 因 此 ,用 TCP 协 议 实 现 网 络 传 输 时 延 的 测 量 时 ,特 别 是 在 被 动 测 量 时 ,必 须 长 时 间 地 等 待 合 适 报 文 的 出现 ,否 则 测 试 的 结 果 都 将 略 大 于 真 实 值 。 表 1 是 前 三 种方 式 的 一 个 比 较 。表 1 前 三 种 方 式 的 比 较用 ICMP实 现 用 UDP实 现 用 TCP实 现实 现 难 度 容 易 容 易 难可 行 性 容 易 被 滤 掉 容 易 被 滤 掉 不 容 易 被 滤 掉效 率 高 高 低安 全 性 低 中 高准 确 度 高 较 高 较 高此 外 ,也 可 以

36、利 用 其 它 协 议 实 现 网 络 传 输 时 延 的 测量 。 方 法 基 本 和 UDP 或 TCP 类 似 ,关 键 是 选 取 合 理 的 承载 报 文 ,即 能 在 发 送 方 立 即 发 送 ,而 接 收 方 收 到 后 又 能立 即 反 馈 的 报 文 。5 总 结本 文 系 统 地 阐 述 了 网 络 传 输 时 延 的 相 关 概 念 ,详 细讨 论 了 影 响 网 络 传 输 时 延 的 各 种 因 素 ,并 且 给 出 了 常 见的 利 用 ICMP 协 议 实 现 、 利 用 UDP 协 议 实 现 方 法 ,也 给 出了 我 们 在 项 目 中 的 新 方 法 ,

37、即 利 用 TCP 协 议 作 为 承 载 报文 实 现 测 量 。 最 后 ,对 这 三 种 方 式 作 一 综 合 比 较 。实 际 测 试 中 ,灵 活 选 取 这 三 种 方 式 几 乎 可 以 实 现 所有 的 网 络 传 输 时 延 测 量 。 在 后 继 工 作 中 ,除 了 进 一 步 地考 虑 如 何 利 用 穿 透 防 火 墙 技 术 实 现 网 络 传 输 时 延 的 测量 ,也 将 考 虑 其 它 网 络 性 能 参 数 的 测 量 。参 考 文 献 :1 GAlmes , S Kalidindi , M Zekauskas. A Round2trip Delay Me

38、tricfor IPPM S. RFC2681 ,September 199912 Guo Xiaobing , Qian Depei , Liu Min ,et al. Detection and Pro2tection Against Networking Scanning : IEDP C. ICCNMC2001.American : IEEE Publish , October 2001. 48724931作 者 简 介 :过 晓 冰 (19772) ,男 ,硕 士 生 ,研 究 方 向 为 计 算 机 网 络 ;伍 卫 国 ,副 教 授 ;刘 敏 ,硕 士 生 ;钱 德 沛 ,教 授 ,博 士 生 导 师 。16第 7 期 邹 小 琴 :企 业 网 络 信 息 系 统 中 的 数 据 库 访 问 技 术 研 究