基于校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)測量系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

　　3 系統(tǒng)主要功能實現(xiàn)方法

　　根據(jù)網(wǎng)絡(luò)測量系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)測量系統(tǒng)從功能上又可以劃分為通信控制模塊、數(shù)據(jù)收集模塊、數(shù)據(jù)分析和處理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊和結(jié)果的可視化顯示模塊等[8-9]。

　　3.1 通信控制模塊

　　通信控制模塊主要完成服務(wù)器向客戶端分配任務(wù)、客戶端向服務(wù)器發(fā)送心跳數(shù)據(jù)、客戶端節(jié)點測量結(jié)果的傳輸?shù)?。為了保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中的安全性，自定義并設(shè)計了通信協(xié)議，利用socket通信來完成基于TCP協(xié)議的可靠傳輸。圖2所示是客戶端和服務(wù)器端的通信流程。

　　3.2 數(shù)據(jù)收集模塊

　　在數(shù)據(jù)收集模塊中主要使用ping、fping、traceroute等主動測量工具向測量目標(biāo)節(jié)點發(fā)送ICMP數(shù)據(jù)包，利用測量返回值得到性能參數(shù)。由于主動測量方法會增加網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷，因此選擇數(shù)據(jù)包較小的ping工具，而且在測量的過程中使用定長的時間間隔（客戶端還可以根據(jù)需要修改間隔時間，默認(rèn)的情況下是5 min）進(jìn)行采樣，這樣就可以緩解網(wǎng)絡(luò)中由于負(fù)荷過重可能導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)阻塞。

　　3.3 數(shù)據(jù)分析和處理模塊

　　由于網(wǎng)絡(luò)中各種因素的影響可能使每次測量的結(jié)果偏差較大，為了減少誤差，使測量結(jié)果能夠更好地反映實際情況，對測量結(jié)果求均差和方差等一系列分析處理，并把處理后的結(jié)果保存到數(shù)據(jù)文件中。