计算机网络系统的性能评测

朱秀娟 叶娜 李彪

摘 要：计算机网络系统是由众多计算机和通讯设备，按照一定的网络协议连接而成的信息集合系统，通过各种软件、硬件协调工作来满足人们的功能需求。本文简要介绍了计算机网络系统的组成结构，并详细分析了网络系统评测方法和性能指标，具有很强的实际意义。

关键词：计算机；网络系统；性能；评测

计算机网络系统是由众多计算机和通讯设备，按照一定的网络协议连接而成的信息集合系统，通过各种软件、硬件协调工作来满足人们的功能需求。随着计算机技术的发展，基于网络技术的应用系统成为人们生活中不可或缺的部分，与此同时，网络系统变得越来越复杂，人们对系统的性能要求也越来越高，如何实现对网络系统的有效评测成为技术人员的研究热点。本文简要介绍了计算机网络系统的组成结构，并详细分析了网络系统评测方法和性能指标，具有很强的实际意义。

1 计算机网络系统的组成结构

1.1 网络系统的硬件设备

一个完整的网络系统主要有硬件部分和软件部分组成，硬件是一切功能实现的基础和前提，主要包括路由器、网卡、交换机、集线器、无线电台等等。路由器是不同网络互联的工具，能够实现不同网络之间的数据传输，从而组成更大的网络；网卡又称作网络适配器，用来连接计算机和网络硬件设备；交换机主要实现局域网内部的数据传输，传输方式有无碎片直输、存储转发和直通三种方式；无线电台是无线网络中的工具，一般用在远程传输，在现代通讯中应用越来越广泛。

1.2 资源子网和通讯子网

一般情况下，根据逻辑功能的不同，可以将计算机网络分为资源子网和通讯子网。资源子网用来实现网络资源的共享和提供网络服务功能，由计算机系统、连接设备、终端控制器和各种软件信息资源组成。通讯子网负载对信息进行传输、传接、加工和变换，由网络通讯设备和相关软件组成。

2 网络系统性能测评方法

网络系统性能是网络自身的特性，与终端用户及用户操作无关，主要表征系统设计、系统配置、系统维护性能的好坏。评测所涉及的内容很多，如测量方式是被动还是主动，发送测量包是什么类型的，对发送与截取测量实行何种采用方式等等。

2.1 主动与被动测量

主动测量是指测试人员通过向服务器发送测试包，以获取相关性能指标，这种测试方法的优点就是对硬件设备要求很低，不依赖于被测对象，但却会给网络增加额外通讯负荷，在一定程度上测试效果。被动测量方式对硬件要求比较高，依赖测量链路上的通讯流量或被测节点的负载，通过检测服务器性能、资源使用、用户端业务性能来判断网络系统性能的好坏。在通常情况下，为了取得最佳评测效果，网络性能评测采取主被动混合测量的方法。

2.2 单点测试与多点测试

根据测量点数的不同，可以分成单点和多点测试方法。在网络发展初期，测量人员一般采用单点测试方法，它具有很强的网络测探能力，但搜集的信息量有限，不能应用于现代复杂的大型网络系统，多点测量方式应用而生，尤其是多点主动测量，能有效测量大规模的网络数据和交叉路由信息。

2.3 应用层测量与网络层测量

应用层测量主要为了对网络商提供的业务进行性能对比，用来测量客服机和服务器、网络链路之间的性能参数。网络层测量技术是随着通讯滤波技术发展而生的新型传测量技术，能有效评估网络链路、路由器、服务等网络节点的性能。

3 网络系统性能评测的指标与分析

评价一个网络系统性能的好坏的指标很多，主要包括以下几点：

3.1 连通性

连通性是网络系统的基本指标和属性，表述连通性的参数主要有时间透明性参数和语意透明性参数，网络时延、时延抖动是表征连通性的主要指标。语意透明性反应了业务的可用性，成为考核网络性能的一个重要参数。

3.2 网络带宽

带宽是衡量网络传输能力的重要参数，指单位时间内物理链路能传输的最大比特值，也可以称作传输速度。它可以分为可用带宽和瓶颈带宽，可用带宽指在网络路径存在流量的情况下，能够提供给业务的最大吞吐量，瓶颈带宽则反映了路径的静态特征，指通路中没有背景流量时网络能提供的最大吞吐量。

3.3 IP包性能指标

IP包性能是评价网络性能最重要指标之一，包括IP包时延变换、IP包传输时延、误差率、丢失率等等，许多因素会导致数据包出错，对数据进行准确评估和预测需要借助一定的数学模型，常用的方法有HMM模型、DHMM模型、贝努力模型等等。

3.4 流量参数

随着网络结构复杂化、业务量高突发性，建立流量模型变得越来越重要。早期主要借鉴PSTN流量模型来描述网络流量，后来基于自相似模型的流量建模研究和应用得到大力发展，如小波理论及布朗运动模型等。流量参数是网络性能的重要指标，流量抽样测量研究已成为高速网络流量测试的研究重点。

综上所述，计算机网络系统的性能测量技术还值得大力研究，比如：性能指标的量化问题、测量与分析结果的可视化、海量数据的分析方法和测量体系的构建等等，相信随着计算机技术发展和相关理论的完善，人们对网络系统的认识会更加深刻，也会不断提高計算机网络系统的各项性能。

[参考文献]

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[2]齐虎.浅议计算机网络故障及解决方法[J].信息与电脑（理论版）. 2012（11）.