多媒體環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)流量分析研究

韓佳芮

摘 要 首先針對多媒體環(huán)境中的數(shù)據(jù)流特征進行分析，在此基礎(chǔ)之上對當前主要的集中網(wǎng)絡(luò)流量分析技術(shù)進行了探討。

關(guān)鍵詞 多媒體；網(wǎng)絡(luò)；流量；分析

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 2096-0360（2016）05-0031-01

當前在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，數(shù)據(jù)格式千差萬別，并且得以因此面向應(yīng)用環(huán)境提供更為完善的數(shù)據(jù)支持服務(wù)，也因此形成了豐富的多媒體環(huán)境。從應(yīng)用的角度看，包括視頻會議、在線音頻傳輸以及其他常規(guī)數(shù)據(jù)格式的媒體，在三網(wǎng)融合的整體趨勢之下，開始出現(xiàn)在同一個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。其中以流媒體的應(yīng)用和對于數(shù)據(jù)通信環(huán)境資源占用最為顯著，相關(guān)統(tǒng)計表明，視頻點播的流量耗費已經(jīng)趨近于整個網(wǎng)絡(luò)流量耗費的一半。同樣的狀況也出現(xiàn)在大型的經(jīng)濟組織以及工業(yè)環(huán)境中，除了比較常見的視頻會議應(yīng)用以外，為了確保工業(yè)生產(chǎn)的安全開展，監(jiān)控應(yīng)用呈現(xiàn)出顯著的擴張趨勢，其中不僅僅包括有需要實時傳輸?shù)囊曨l流媒體數(shù)據(jù)，對于分布存儲在不同視頻數(shù)據(jù)前端的流媒體數(shù)據(jù)進行點播和調(diào)用，也是形成網(wǎng)絡(luò)流量的重要因素。而在這樣的環(huán)境之下，如何有效滿足多媒體數(shù)據(jù)傳輸，同時又能面對網(wǎng)絡(luò)通信資源展開優(yōu)化，成為當前共同面對的重要問題，同樣也是網(wǎng)絡(luò)流量分析工作的價值所在。

1 多媒體流量分析的基礎(chǔ)

多媒體在應(yīng)用層面對于用戶的強大支持，映射到其數(shù)據(jù)層面，必然是不容忽視的大量不同數(shù)據(jù)格式。而在這樣的環(huán)境之下，想要展開有效的網(wǎng)絡(luò)流量分析，實現(xiàn)對于通信資源的優(yōu)化利用，首先必須展開對于多媒體報文的有效分類。每一個報文都會在這個過程中被分類到對應(yīng)的類型，而后進一步依據(jù)運營商制定的傳輸優(yōu)先策略對其展開傳輸處理。

多媒體流分類問題可抽象成從多媒體報文映射到流類型的過程，多媒體報文流經(jīng)流分類器，即展開對于其的辨別并且添加相關(guān)的類型標識，通常會將該標志寫入報文頭部字段中，便于后續(xù)識別和處理。在識別的過程中，可供識別多媒體流的方法主要有三種，即基于報文頭部信息的分類方法、基于數(shù)據(jù)包載荷內(nèi)容的分類方法以及基于流量統(tǒng)計模型的分類方法。其中基于報文頭部信息的分類方法，即依據(jù)報頭中的多元組信息展開工作，將其與預(yù)先定義的規(guī)則集進行比對匹配，并且確定出媒體流的對應(yīng)分類進行標識。此種工作方式相對簡單，因此發(fā)展也趨于成熟，效率較高，但是在識別過程中由于多媒體應(yīng)用使用的端口通常并不固定，因此針對而言準確率比較有限。而基于數(shù)據(jù)包載荷內(nèi)容的分類方法則面向報文載荷信息展開識別和工作，進一步又可以針對應(yīng)用層協(xié)議展開解析或針對載荷內(nèi)容展開特征解析。此種識別方式工作準確率基本有所保證，但是對于某些私有協(xié)議以及加密數(shù)據(jù)流，會因為無法有效提取特征信息而導(dǎo)致識別失敗。最后，基于流量統(tǒng)計模型的分類方法主要是關(guān)注多媒體流量特征，通過流量來判斷多媒體數(shù)據(jù)的傳輸行為模式，諸如數(shù)據(jù)包的大小以及包與包之間的間隔時間等方面特征。此種方式能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的自主學習，但是會存在一定的分類延時。

2 網(wǎng)絡(luò)流量分析技術(shù)淺議

對多媒體進行標識之后，可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中展開更為有效的網(wǎng)絡(luò)流量分析。已經(jīng)被標記的信息流在傳輸過程中能夠表現(xiàn)出不同的對于資源的占用，以此作為依據(jù)展開更具有針對性的網(wǎng)絡(luò)流量分析，對于整體網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸資源和功能的優(yōu)化都必然有著積極價值。

隨著計算機技術(shù)的不斷成熟，網(wǎng)絡(luò)流量分析技術(shù)也呈現(xiàn)出不斷發(fā)展的特征。當前的流量分析技術(shù)，主要是在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)之上，以一種開放的態(tài)度構(gòu)建起支持自學習的網(wǎng)絡(luò)流量分析系統(tǒng)，從而實現(xiàn)整個體系的智能化。就目前的狀況看，常見的幾種流量分析技術(shù)有以下幾種。

1）SNMP技術(shù)。此種技術(shù)主要用于實現(xiàn)面向網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中多種類型設(shè)備展開監(jiān)控和管理，并且對既有問題進行定位。該技術(shù)系統(tǒng)包括SNMP協(xié)議、管理信息結(jié)構(gòu)以及管理信息庫三個部分構(gòu)成，其中SNMP協(xié)議用于實現(xiàn)在應(yīng)用程序和設(shè)備時間交換信息，而管理信息結(jié)構(gòu)用于指定一個設(shè)備維護的管理信息的規(guī)則集，最后管理信息庫用于明確設(shè)備所維護的全部被管理對象的結(jié)構(gòu)集合。

2）RMON技術(shù)。該項技術(shù)由IETF定義，本身是對于SNMP技術(shù)的一種深入。其對于標準功能以及網(wǎng)管站遠程監(jiān)控器之間的接口進行了重新定義，使得其能夠?qū)崿F(xiàn)更為順暢的數(shù)據(jù)交換，從而有助于展開對于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境數(shù)據(jù)流量的更為有效監(jiān)視。在RMON系統(tǒng)中，當探測器發(fā)現(xiàn)了一個非正常態(tài)的網(wǎng)絡(luò)段之后，會主動與網(wǎng)絡(luò)維護管理控制臺接通聯(lián)絡(luò)，并將對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)信息進行發(fā)送，實現(xiàn)對于整體網(wǎng)絡(luò)流量的監(jiān)控和分析。

3）SFlow技術(shù)。此種技術(shù)以隨機采樣作為主要的研究方式，并且能夠提供從第二層到第四層的相對完整的網(wǎng)絡(luò)流量分析信息，這種分析甚至可以擴展到整個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，能夠?qū)崿F(xiàn)面向大數(shù)據(jù)流量的適應(yīng)，尤其是在面向以流媒體作為主要流量資源占用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境時，仍然能夠保持穩(wěn)定的表現(xiàn)。此種技術(shù)成本較低且不會因為引入其技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境帶來新的沖突，同時數(shù)據(jù)信息量大，能夠?qū)崿F(xiàn)更為完善的網(wǎng)絡(luò)分析。

4）NetFlow技術(shù)。此種技術(shù)主要用于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層高性能交換，首先被用于對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)交換進行加速。但是其核心是對于流緩存進行進一步的整理，因此在工作的過程中必然會能夠得到很多依據(jù)匯聚方法而統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，其中包括諸如源IP、目的IP以及源端口和目的端口以及相關(guān)傳輸協(xié)議與包數(shù)量等，這些信息和統(tǒng)計數(shù)據(jù)對于深入展開網(wǎng)絡(luò)流量分析有著不容忽視的積極價值。

3 結(jié)論

在多媒體應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，深入可靠的網(wǎng)絡(luò)流量分析系統(tǒng)，對于切實提升網(wǎng)絡(luò)自身的數(shù)據(jù)傳輸能力，為多媒體用戶提供更為穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)有著積極價值。實際工作中唯有不斷深入發(fā)現(xiàn)自身網(wǎng)絡(luò)環(huán)境特征，才能有的放矢展開有效的流量分析，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境優(yōu)化。

參考文獻

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