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思科秘笈!打造一个健康高效网络

  通常情况下,我们会对链路流量进行长期监测,但是如何评价它会有一些问题。

  简单的统计方法,可能很难得到满意的结果。例如统计过去一段时间的平均利用率,但平均值可能和峰值离的很远;统计过去一段时间的峰值,但峰值不能反映长期的平均水平;统计过去一段时间的峰值出现频度,但难以识别其规律,难以估计未来的发展趋势。

  实际的解决可以采用序列分析的方法,把事物的发展看成趋势、周期、随机三类因素影响的总和。如下图。

  使用多次移动平均(Moving Average),可以将周期、趋势和随机因素解耦。移动平均的具体方法是,对于一个序列,以N为周期,向前遍历求平均值得到一个新的序列。如下图,a1-a7是原始序列,周期N=3,b5是a5、a6、a7的平均值。

  通常网络中的一些参数(如链路流量),通常是以天或周为周期的因素变化。所以,相应的可以以天为周期作移动平均来消除一天中的波动,或者以周为周期作移动平均来消除一周中的波动。

  如下图是一个具体的例子,一个实际的链路流量图,通过每两小时采一次端口平均流量(Bytes/Sec),连续采集两个月(如 8月22,12:00 p.m.-10月22,12:00 p.m.)共732个采样点绘出。其中横轴是两个月的时间,纵轴为端口流量值。

  从上图中可以看到:每天的双峰波动规律较为明显;每周似乎可以看到一定的波动;而从10月4日到6日有一个明显的链路流量高峰,在两个月中的其它时段是没有的。

  对上面的统计图做分析可以采取如下的方法和步骤。

  1.以一天为周期做移动平均,消除一天中周期波动的影响,如下图。

  图中蓝线为原来的统计曲线,红线是做平均移动后得到的曲线,从红线中可以看到明显的以星期为周期的规律(中间10月4日到6日为特例)。

  2.进一步以周为单位做移动平均,消除一周中周期波动的影响,得到长期的趋势。如下图。从图中可以看到长期的平稳的趋势。

  3.除去长期趋势的影响,可得到只含每天周期和随机因子的曲线,如下图。图中,横轴为时间轴(两个月),纵轴为各时刻实际采样值与以天为周期移动平均后的值(可参考前图)的比。该图反映了一天内各时刻值和移动平均值相比的波动状况。

  在上图的基础上,对每天同一时段的波动因子取平均,得到一天内不同时段的周期影响因子,如下图。

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