اطالعات فن�آوری و ترونی ال رایانه، ده دانشاطالعات فن�آوری گروه

عنوان با ارشد کارشناس سمینار

ترافیکشبکه اندازه�گیری

راهنما استاد

اکبری بهزاد دکتر

پژوهشگر

ماندگار امیرحسین٨٧١٢٢٢٠٠٠

١٣٩٠ تیرماه

مطالب فهرست

ب مطالب فهرست

ت تصاویر لیست

١ مقدمه ١

٢ ترافی اندازه�گیری ٢٢ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ترافی مفهوم ١.٢٣ . . . . . . . . . . . . . . . . . . اندازه�گیری روش�های ٢.٢٣ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . فعال روش ١.٢.٢۶ . . . . . . . . . . . . . . . . . فعال غیر روش ٢.٢.٢٨ . . . . . . . . . . . . . . . . . . ترکیبی روش ٣.٢.٢٨ . . . . . . . . . . . . . . . . . استنتاج روش ۴.٢.٢١٠ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . فن چالش�های ٣.٢١٠ . . . . . . . . . . . . . . . اندازه�گیری سطوح ١.٣.٢١١ . . . . . . . . . . . . . . . . . . ذخیره�سازی ٢.٣.٢١١ . . . . . . . . . . . . . . بردازی نمونه کاهش ٣.٣.٢١٢ . . . . . . . . . . . . . . . . . بهینه قرارگیری ۴.٣.٢١٢ . . . . . . . . . . . . . . . . . اینترنت تکامل ۵.٣.٢١٣ . . . . . . . . . . . . . . کاربردها قیافه تغییر ۶.٣.٢١۴ . . . . . . . . . . پروتکل نادرست پیاده�سازی ٧.٣.٢١۴ . . . . . . . قابلیت�ها از غیراستاندارد استفاده ٨.٣.٢

١۵ کاربردها ٣١۵ . . . . . . . . . . . . . . . . . . بندی دسته و توصیف ١.٣

ب

١۶ . . . . . . . . . . . . . . . . . گمشده بسته�های تخمین ٢.٣١۶ . . . . . . . . . . . . . . . . . تاخیر شناسایی و تخمین ٣.٣١٨ . . . . . . . . . . . . . . . . . . امنیت و نفوذ شناسایی ۴.٣١٨ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . کارآیی ارزیابی ۵.٣١٨ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . مرتبط پروژه�های ۶.٣١٩ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . فعال روش ١.۶.٣٢٠ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . غیرفعال ٢.۶.٣

٢٣ ویدئو کیفیت تخمین ۴٢۴ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . عین و شخص ١.۴٢۵ . . . . . . . . . . . . . . . . . عین متره�های ١.١.۴٢٨ . . . . . . . . . . . . . . . . اطالعات ارجاع ٢.١.۴٣٠ . . . . . . . ترافی اندازه�گیری با ویدئو کیفیت ارزیابی ٢.۴٣٠ . . . . . . . . . . . . . . . ارزیابی مالحظات ١.٢.۴

٣۴ مراجع

پ

تصاویر لیست

۴ . . . . . . . . . . . . . . اشتباه[٨] لبه و غیرپایدار مسیر ١۶ . . . . . . غیرفعال[۴] اندازه�گیری سخت�افزاری ساختار ٢١٣ . . . . . . . . . . . . . نقطه[٢] به نقطه ترافی تکامل ٣١٧ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . تاخیر[۵] انواع ۴٢۶ . متفاوت[١۶] خطای با مشابه ل دوش در برابر PSNR ۵

ت

مقدمه ١کاربردهای و روش�ها ه، شب ترافی اندازه�گیری معرف راستای در سمینار اینهای ه شب در اهمیت با موضوع�های از ی ترافی اندازه�گیری �باشد. م آنگسترشاین و رشد به توجه با �باشد. م اینترنت جهان ه باالخصشب بزرگ،اطالعات استخراج و ه شب وضعیت از گاه آ به نیاز آن، بودن پویا و ه شب

�شود. م اهمیت با بسیار داده�ها از نیاز موردبه زیر در که دارد وجود ترافی اندازه�گیری جهت ذکر قابل دلیل چندیناست شده توزیع اینترنتکامال و ه�ها شب ساختار ابتدا شد. خواهد اشاره آنهاو زیرساخت تنوع ندارد. وجود آن برای مرکزی طراح و کنترل گونه هیچ و

�گیرد. م صورت سازمان آن اهداف و نیاز به بنا سازمان هر در طراحبزرگ ه�های شب و اینترنت از ما محدود گاه آ باعث که ر دی دلیلترکیب و ترافی ربندی، پی اندازه، همیشه �باشد. م آن پویایی است، شدهمحل�های در کاربردها و ترافی ترکیب است. تغییر حال در کاربردهاو اتصال حال در همیشه تجهیزات است. متفاوت بسیار ه شب مختلف

دارند. تاثیر پویایی این بر که ر دی فاکتورهای سایر و هستند. انفصاله شب مشخصه�های استخراج توانایی بر نیز اجتماع و فن فاکتورهایمخف فاکتورها اینگونه دل در معموال مفید اطالعات از خیل دارند. تاثیرانتقال، نگهداری، و هستند حجیم بسیار اطالعات این مجموعه هستند.اطالعات نیز دهنده�ها سرویس طرف از است. ل مش بسیار آنالیز و پردازش

�کنند. نم منتشر امنیت و تجاری موارد جهت به را خود داخلنیازمندی از درک جهت ابتدا که باشد م صورت بدین مستند این ساختاربه سپس �گردد. م ارایه مفاهیم بر مقدمه�ای ، ترافی اندازه�گیری از هدف وادامه در �شود. م پرداخته آن روش�های انواع و ترافی اندازه�گیری موضوعبرخ انتها در �دهیم. م قرار بررس مورد را رو پیش چالش�های و مالحظاتهمچنین گرفت. خواهند قرار بررس مورد مرتبط پروژه�های و کاربردها از�باشد م [١] Measurment Internet کتاب سمینار، این اصل مراجع ازگیرد. قرار مطالعه مورد کتاب این �شود م توصیه بیشتر، اطالعات برای که

١

ترافی اندازه�گیری ٢شناخت قابلیت آنکه اول �شود. �م دوقسمت شامل کاربردی و خوب اندازه�گیری یتوجه قابل ترافی که، کاربردهایی آن حداقل یا کاربردها همه درست و مناسبدر اهمیت با مشخصه�های استخراج توانایی آنکه دوم و باشد داشته را �کنند م ایجادباشد نظر مورد وب کاربرد اندازه�گیری اگر مثال برای باشد. داشته وجود کاربرد آناستخراج به نیاز منظور بدین باشد. نیز کاشه سرور تاثیر ارزیابی به نیاز است ن مم

�باشد. م HTTP پروتکل پاسخ و درخواست سرآیند�هایچقدر است. مطرح اندازه�گیری در هستند رقابت در هم با معموال که مساله دوگسترش و توسعه است. مهم چقدر گسترش١ و توسعه است، نیاز مورد جزئیات ازمرتبط حالت فضای و مساله اندازه افزایش نسبت به انجام توانایی و عموم بازده به، افزایشترافی با بودن ام جهتهم در دیدگاه به نیاز اندازه�گیری مثال برای است.�باشد. م مشاهده تحت کاربران و کاربردها پروتکل�ها، تعداد ها، اتصال سرعتنیاز مورد پردازش حجم و ذخیره�سازی فضای با مستقیم نسبت هم جزئیات همچنیناستفاده مورد بسته�های تعداد کاهش روش�ها از ی کاربردها بیشتر در معموال دارد.ر دی پارامترهای ن ولی �شود م اطالعات از بخش دادن دست از به منجر که است

�دهد. م بهبود را

ترافی مفهوم ١.٢

نهایی نقاط بعنوان که کننده مصرف گره� نامحدودی تعداد شامل اینترنت و ه شب�های گره به سرویس و اتصال وظیفه که میان گره�های زیادی تعدادی و �باشند مبسته�ها انتقال وظیفه که هستند مسیریاب�ها همان میان گره�های دارند. را نهاییدر تبدالت این تمام کنیم، نگاه اگر گره�ها این بین اتصاالت دیدگاه از دارند. رادر که است بایت�هایی شامل ترافی این شوند. م منتقل گره�ها بین ترافی غالب�کنند. م پیدا معنا شده تعریف استانداردهای به بنا و شوند م منتقل ه شب بسته�هایمدل که هستند، معروف ه شب الیه�های عنوان با ه شب در استانداردهای و معنا�ها اینکه سطح پایین�ترین از الیه این �باشد. م مجموعه این پایه مدل خود، الیه ٧ با OSIو مشخصات است، کاربرد الیه شامل که سطح باالترین تا است، فیزی الیه شاملترافی افزایش اینترنت، و ه� شب گسترش به توجه با است. نموده تعریف را رفتارها

هر و.... مانیتورینگ توسعه، منظور به ه شب وضعیت از گاه آ به نیاز و ه�ها شبراستا این در شود. م احساس ترافی این تحلیل و جمع�آوری به نیاز بیشتر چهکاربردهای و توسعه�ها این اثر که شده ایجاد کاربردها و زیرساخت در نیز الت مشبسته�های مفهوم همان که ترافی این که است نیاز هرجهت به پس �باشد. م جدید�های تکنی و نیاز به توجه با و گیرد قرار بررس مورد است گره�ها بین انتقال قابل

گردد. محیا نتایج و اهداف و شده تحلیل اطالعات موجود

١Scalability

٢

اندازه�گیری روش�های ٢.٢غیرفعال. و فعال روش دارد. وجود ترافی اندازه�گیری برای متداول و کل روش دوالبته �گویند. م ترکیبی آن به که دارد وجود روش دو این ترکیب از نیز ری دی روش�نیز کلیات و �باشند نم متداول که تعریفشده اندازه�گیری برای نیز ری دی گروه�های

�پردازیم. م روش�ها این توضیح به ادامه در �گردند. م منشعب گروه دو همین از

فعال روش ١.٢.٢

اندازه�گیری هدف ه، شب به ترافی کردن اضافه با که است روش فعال اندازه�گیریبه اضاف ترافی قطعا روش�ها این در �گردد. م ردیابی ه شب از خاص مشخصهدر است. متغیر استفاده مورد روش به بسته ترافی این میزان و �گردد م اعمال ه شبping، �گردند. م نمایان ه شب ترافی در و هستند ردیابی قابل روش�ها این نتیجهدر بیشتر روش این از �باشند. م گروه این در رایج بسیار روش دو traceroute�گردد. م استفاده نفوذ شناسایی و خطا ه، شب بازده همانند پارامترهایی اندازه�گیری

ping .١ICMP بسته روش این در است. فعال اندازه�گیری روش�های ترین قدیم ازو شود م ارسال نظر مورد مقصد به REQUEST ECHO محتوای بابه REPLY ECHO بنام ری دی بسته با بسته این دریافت از پس نیز مقصدو مقصد بودن فعال و اتصال بررس جهت روش این �دهد.از م پاسخ فرستندهاسم از که همانطور �شود. م استفاده ٢ برگشت و رفت زمان محاسبه همچنینارتباط جهت به دقت هیچ برگشت، و رفت زمان محاسبه در است مشخص آنصورت در شود. م گرفته نظر در زمان کل فقط و شود نم میان گره�های وروش�هاب نمود. پیدا آنرا �توان نم روش این با دهد رخ ازدحام جهت هر در کهو دقیق ساعت نیازمند جهت هر بررس برای که دارد وجود نیز طرفه ی بررس

هستیم. سنکرون

traceroute .٢جالب بسیار انیزم م آن، از استفاده با و رفته جلوتر ping از قدم ی روش ایندارد وجود TTL بنام فیلدی IP بسته�های در است. کرده فراهم را کاربردی وباشد. م پرش٣ مشخص تعداد از پس سرگردان بسته�های حذف جهت کهی و �شود م انجام میان مسیریاب ی از ارسال و دریافت از پس پرش هر

بسته صفر، به فیلد این مقدار رسیدن زمان در �کند. م کم فیلد این از عددگردانده باز مبدا به EXCEEDEDTIME ICMP بسته ی و شده حذفنیز دست بصورت البته صد و �دهد م انجام traceroute که کاری �شود. مافزایش صفر از را ها پرش پله به پله که است آن داد انجام PING با �توان م

٢Round Trip Time(RTT)٣HOP

٣

نمود. مشخص را مقصد و مبدا بین های مسیریاب کلیه ترتیب بدین و داده

را جلو روبه مسیر فقط traceroute که داشت توجه باید مسیر۴: تقارن عدمیعن است. سان ی برگشت مسیر با که نیست معنا بدین لزوما و دهد م نشاناندازه�گیری در بسیار تقارن عدم این �باشد. نم صادق مسیر تقارن پاسخ این در

گیرد. قرار توجه مورد باید و است مهم

هم الت مش محض TTL پایه بر تفسیر نادرست۵: لبه و پایدار غیر مسیرچون است تغییر حال در ه شب در مسیر که زمانهایی یا و ه�ها شب در دارد.با فعل مسیر است ن مم است TTL پله�ای افزایش با صرفا مسیر شناساییشود، داده نشان همسایه�که مسیریاب دو نتیجه در نباشد، سان ی بعدی مسیر

[١] یرد. ب ل ش نادرست لبه و نباشد آنها بین اتصال لزوما �توانند م

اشتباه[٨] لبه و غیرپایدار مسیر :١ ل ش

ناپایدار مسیر ی �A->B->Y مسیر است مشخص ٢ ل ش در که همانطور�نماید. نم مشخص را اشتباه این traceroute و است

لینک�ها trceroute که آنست مهم بسیار نکته مستعار۶: نقاط پذیری تفکیچندین معموال مسیریابها که معنا بدین �کند. م پیدا مسیریاب�ها عوض در رارا خود فرد به منحصر آدرس هم اتصال رابط هر و دارند ه شب به اتصالشناسایی به که دارد، وجود ه رابط�هایشب این برایشناسایی روش�هایی دارند.توپولوژی شناسایی همانند کاربردهایی در �شوند. م منته مجزا مسیریابهای

۴Path Asymmetry۵Unstable Paths and False Edges۶Alias Resolution

۴

است. حیات و مهم بسیار تفکی و شناسایی این ترافی ماتریس و ه شب

�باشد، م اندازه�گیری اینگونه با رابطه در که ری دی نگران اندازه�گیری٧: بار�باشد. م مقصد یا مبداء به نزدی اتصال�های و لینک�ها در اضاف بار ایجاداین دهیم، قرار بررس مورد را مقصد زیادی حجم بخواهیم مبدا نقطه ی از اگرکه صورت در �شود. م مبدا به نزدی ی لینک�ها در زیادی ترافی ایجاد باعثدهیم، قرار اندازه�گیری مورد را خاص مقصد ، متفاوت مبداء�های از بخواهیمترافی بار این شد. خواهد ایجاد مقصد اتصال نزدی در ترافی بار این

توجه قابل بار این زیاد اندازه�گیری�های در که چرا گیرد، قرار توجه مورد بایدشد. خواهد

مواردی شود. م اشاه آنها به فقط که دارد وجود نیز ری دی الت مش مواردبررس یا و نمود، اندازه�گیری آنرا �توان نم قبل نسخه همانند که IPv۶ همانندو است سخت بسیار روش این با که خودمختار٨ �سیستم سطح در توپولوژی

�دهد. نم نیز را دقیق نتیجه

٧Measurment Load٨Autonomous System

۵

فعال غیر روش ٢.٢.٢

نامحسوس کامال بصورت ه شب ترافی جمع�آوری به اشاره ٩ غیرفعال اندازه�گیریبسته�های کلیه ذخیره با روش این �کند. م بسته ارسال و ترافی ایجاد بدون وسطوح در را بررس ه شب از نقطه ی در ترافی اطالعات یا و دریافت ، ارسالوضوح و تفکی هرچه که مشخصاست �سازد. م محیا کاربر برای مختلفوضوح�باشد. م بیشتر اطالعات ذخیره�سازی جهت نیاز مورد فضای باشد، باالتر اطالعاتزمان�های در و سازی ذخیره از پس یا و لحظه همان در بسته�ها برخط بررس ان امظرفیت برنامه�ریزی ، ترافی مهندس جهت در بیشتر روش�ها این دارد. وجود بعدیقابل ترافی توزیع و دینامی روش�ها این با �شوند. م استفاده نفوذ شناسایی وروش سه دارد. وجود ترافی مدل و مشخصات استخراج ان ام و است نمایشیا کابل واسط طریق از اول دارد، وجود کار این پیاده�سازی جهت ن مم سخت�افزاریبرداری کپی جهت دستگاه نمودن اضافه و ترافی روی بر تاثیر بدون که �باشد م فیبرجهت غیرفعال دستگاه ی اتصال دوم روش �باشد. م دریافت قابل ترافی تماممحدودیت درگاه، سرعت با ترافی بازتاب جهت �باشد. م درگاه از بازتاب ایجادزیادی تاثیر حالت این در همچنین شود. اعمال باید بازتاب قابل همزمان درگاه تعدادجهت فعال دستگاه�های از استفاده سوم روش در شد. نخواهد اعمال ه شب تاخیر برل ش یا و آتش دیوار اختیاری نقش �توانند م دستگاه�ها این �باشد. �م ترافی بازتاب

باشند.[۴] داشته نیز را ترافی دهنده

غیرفعال[۴] اندازه�گیری سخت�افزاری ساختار :٢ ل ش

جهت بازتابدرگاه با روشسخت�افزاری �شود م مشاهده که همانطور ٢ ل ش در٩Passive Measurment

۶

جریان، بسته، بر مبتن غیرفعال، اندازه�گیری �شود. �م داده نشان غیرفعال اندازه�گیریبه هرکدام و �باشد م کنترل بسته�های و SNMP پروتکل و ١٠ مدیریت اطالعات

�گیرد. م قرار بررس مورد تفکیبسته بر مبتن غیرفعال اندازه�گیری .١

سطح این در �باشد. م سطح این به اطالعاتمربوط بیشترین و وضوح باالترینمحیا آن اطالعات تمام به دسترس ان ام و شده ذخیره کامل بطور بسته�هااین و است نیاز مورد اطالعات ذخیره جهت فضا بیشترین روش این در است.امروزی ه�های شب انتقال توان و ترافی رشد به رو روند به توجه با نیز ل مشتحت داده این جهتکاهش بسیاری مقاالت البته است. شده ساز ل مش بسیاراین همچنان و شده نوشته برداری١٢ نمونه روش�های و ردیابی١١ کاهش عنوانمورد در بیشتر بعدی بخش در البته �باشد. م باز بیشتر تحقیقات جهت بخش

[٢]،[۴] شد. خواهد داده توضیح مباحث این

دارد، زیادی ذخیره�ساز فضای به نیاز کامل بطور بسته ذخیره آنکه از غیر بهپاکسازی١٣، روش�های از ی است. تحدید مورد نیز قانون و امنیت نظر ازبسته از بخش کار این با �باشد. م بسته از داده١۴ قست حذف و برخط تحلیلاز همچنین دارد، ذخیره�سازی در کمتر فضای به نیاز نتیجه در و شده حذف

شود.[٢] م جلوگیری بسته داده محتوای از نادرست استفاده و تحدیدجریان بر مبتن غیرفعال اندازه�گیری .٢

مشخصات جریان هر و �باشد م نقطه دو هر انتها به انتها ارتباط جریان، مفهومبین ارسال بسته�های تحلیل با مشخصات این دارد. همراه به را خود مختصسطح نسبت به دریافت اطالعات سطح، این در �گردد. م محیا نقطه دو اینهمانطور شود. م کمتر بسیار نیز آن ذخیره�سازی فضای ن ولی شده کمتر قبلمسیریاب یا گذرگاه در بسته�ها تحلیل به نیاز اطالعات این برای شد اشاره کهاز دارد. تاثیر پردازشدستگاه بار بر ترفی بار و پسعرضباند �باشد. م ه شببخش در که �باشد م و سیس شرکت NetFlow روش این رایج بسیار نمونهاطالعات پروتکل�ها این در شود. م پشتیبان شرکت آن سخت�افزارهای ازارتباط خاتمه و شروع زمان مقصد، و مبداء درگاه مقصد، و مبداء آدرس همانندحسابداری منظور به سرویس این از �گردند. م گزارش و شده نگهداری ... و

�گردد. م بسیار استفاده مانیتورینگ و طراح امنیت، ه، شب هزینه و

مدیریت اطالعات بر مبتن غیرفعال اندازه�گیری .٣و است، دسترس قابل ١۶ SNMP پروتکل طریق از که ١۵ MIB اطالعاتاطالعات باشند، م دسترس در ه شب در رایج دستگاه�های تمام در تقریبا

١٠MIB١١Trace Reduction١٢Sampling Techniques١٣Sanitation١۴Payload١۵Managment Information Base١۶Simple Network Managment Protocol

٧

در را کاربردها با مرتبط غیر و پایین بسیار وضوح با ن ولی حجم کم بسیار�دار معن اطالعات استخراج جهت SNMP معمول بطور �دهد. م قرار اختیار�دهد. م نشان واسط هر در را آنها تعداد فقط بسته�ها از و �باشد نم مناسب ه شب

کنترل بسته�های بر مبتن غیرفعال اندازه�گیری .۴، کنترل بسته�های بررس و آوری جمع غیرفعال، اندازه�گیری روش�های ر دی از، ترافی تبادل بسته�هانحوه این بررس با �باشد. م مسیریابی بسته�های همانندبا BGP پروتکل در مثال �گردد. م مشخص اتصال�ها وضعیت یا و مسیرهاآنها با مرتبط �های ترافی و مسیریابی سیاست�های کنترل بسته�های بررسسیستم�های بین ارتباط دلیل به داده جمع�آوری نقطه البته �شود. م مشخصجهت که OSPF همانند ری دی پروتکل در است. مهم بسیار خودمختار١٧از بسته�ها بررس و جمع�آوری با است، خودمختار سیستم داخل مسیریابیتوجه با پروتکل این در البته و شد خواهیم مطلع نیز ه شب اتصاالت وضعیتکمتری اهمیت از اندازه�گیری محل ه، شب تغییرات سیل�آسا ارسال روش به

[٢]،[١] است. برخوردار

ترکیبی روش ٣.٢.٢

از که است مفید معموال توپولوژی، مشخصات اکتشاف روش�های و اندازه�گیری درترکیبی١٨ حالت این به شود. استفاده غیرفعال و فعال اندازه�گیری روش چند ترکیبوجود کمتر فضای اختصاص با کاملتر اطالعات معموال روش�ها این در �گویند. منیاز مورد کاربرد جهت در گروه دو هر مزایای از �توان م روش دو هر ترکیب با دارد.

است. وابسته کاربرد به روش�هاکامال این انتخاب نمود. استفاده

استنتاج روش ۴.٢.٢

ی توپولوژی و اتصال سطح در اندازه�گیری به مستقیم دسترس که شرایط در٢٠ استنتاج روش�های و انتها١٩ به انتها روش�های طریق از نباشد. موجود ه شبتوپولوژی همانند اطالعات آوردن بدست آورد. بدست را نظر مورد اطالعات �توان مرا انتها به انتها اندازه�گیری طریق از بسته گمشدن نرخ و ه شب داخل تاخیر ه، شبمعموال اینترنت سرویس�دهنده شرکت�های مثال برای �نامند. م ه شب ٢١ توموگرافجهت استنتاج روش�های که است مواقع این در �کنند نم منتشر را خود توپولوژیی RocketFuel پروژه �گیرند. م قرار استفاده مورد توپولوژی یل تش و شناسایی١٧Autonomous System١٨Fused١٩End-to-End٢٠Inference٢١Tomography

٨

سرویس�دهنده�ها ه�های شب توپولوژی کردن پیدا جهت استنتاج روش نمونه�های از[۶] �باشد. م

٩

فن چالش�های ٣.٢قرار توجه مورد بایست که دارند وجود چالش�هایی ه شب ترافی اندازه�گیری درترافی جنس �باشند. م مشترک اندازه�گیری پروژه�های بیشتر در موارد این گیرند.

مثال �گردد. م تقسیم داده�ای ترافی و کنترل ترافی دسته دو به معنایی نظر ازنیز داده�ای ترافی و �باشد م SNMP مثل مانیتورینگ و مسیریابی ، کنترل ترافیو هستند داده نوع از مستقل کل چالش�هابصورت این �باشد. م انتقال قابل محتوای�شود. م اشاره چالش�ها این از تعدادی به قسمت این در دارند. وجود نوع دو درهر

اندازه�گیری سطوح ١.٣.٢

سطح چند در ه شب مشخصه�های و اندازه�گیری شد، داده توضیح قبل در که همانطورسطح پایین�ترین در است. غیرفعال یا فعال آنکه از مستقل است. مشاهده قابلاست اندازه�گیری سطح پایین�ترین سطح این داشت. سروکار وبسته بایت با �توان مرا استفاده میزان بیشترین و �کند م حمل خود با را معنا حداقل نیز معنایی نظر از کهداده زیادی بسیار حجم و دارند وجود کامل بطور اطالعات تمام سطح این در دارد.�کند. م طلب را زیادی بسیار پردازش حجم همچنین شود، م تولید ذخیره جهترا آنها نیاز به بنا و دارید اختیار در را انتقال قابل اطالعات تمام شما بسته ی در

ندارد. وجود باالتر سطوح در ارزشمند ان ام این که �نمایید، م فیلتر یا و تحلیلدارد. وجود پروتکل و بسته�ای ساخت�یافته، اندازه�گیری ان ام ر دی سطح درقابل مفهوم دارند، نیاز کمتری پردازش دارد، کمتری حجم سطح این در اطالعاتپروتکل در مثال دارند. همراه نیز کمتری جزئیات نسبت همان به و دارند بهتری درکالیه�ها اطالعات �باشند، م انتقال سطح پروتکل�های که SCTP و UDP TCP،هستند. مفید بسیار باالتر الیه�های بررس جهت به ن ولی باشد نم اختیار در پایینبخش و اینترنت٢٢ پروتکل بخش به و �باشد م جربان اندازه�گیری، سطوح ر دی ازهر تعریف که است مفهوم بدین اینترنت پروتکل پایه بر جریان �شود. م تقسیم ه شبآدرسمبدا زوج هر باشد. م ارتباط هر در آدرسمقصد و آدرسمبدا بر مبتن جریان�شوند. م نگهداری و ثبت آنها مشخصات اطالعات، جریان ی غالب در مقصد وارتباط، برقراری زمان انتقال، مورد بایت و بسته تعداد شامل اطالعات این مثال بطور

�باشد. م و... جریان زمان مدت طول�کند نم تغییر آن در مسیریابی و مسیر که است ساختاری منظور ه، شب جریان دراطالعات این �باشد. م خروج و ورودی ترافی پایه بر جریان تعریف اهمیت وحالت این در �گردد. م طبقه�بندی ه شب از ترافی خروج و ورود نقطه اساس برکیفیتسرویس ، ترافی مدیریت اساسآن بر و �گردد م ایجاد ه شب ترافی ماتریس

�باشد. م بررس قابل ر دی موارد از بسیاری و٢٢IP(Internet Protocol)

١٠

ذخیره�سازی ٢.٣.٢

ه شب بسته�های کلیه ذخیره ه، شب در اندازه�گیری مفید فرم شد اشاره که همانطوراینترنت و ه شب اتصاالت سرعت مستمر افزایش به توجه با ن ولی است. کامل بطورمثال برای �باشد. م باال بسیار حجم و سرعت با ذخیره�سازهایی٢٣ نیازمند روش اینکنیم، اندازه�گیری کامل بسته صورت به را ۵٠٪ بهره�وری با OC-۴٨ اتصال ی اگرحال در البته که �گردد. م ایجاد ذخیره جهت داده ابایت م ١۵۵ حدود ثانیه هر در

[١] �باشد. م انتقال حال در باالتری بسیار سرعت�های ساخت زیر در حاضر

بردازی نمونه کاهش ٣.٣.٢اطالعات زیادی حجم تولید به منجر روش�هایغیرفعال شد، اشاره نیز قبل که همانطورکاربردها، و هدف به توجه با چالش، این جهتحل �شوند. پردازشم و ذخیره جهت

شده�اند.[٢] پیشنهاد پارامترها این کاهش جهت روش�هاییمحور کاربرد .١

�باشد. م خاص کاربرد ی به توجه با ترافی بررس ساده و رایج بسیار روشفیلتر با است. استفاده مورد وب ارتباطات جهت ٨٠ شده شناخته درگاه مثالشده جدا ترافی از بخش درگاه این اطالعات به دستیابی و ترافی کردنکه داشت توجه باید البته رسید. خواهد دست به ما نیاز مورد قسمت�های وو �کنند نم استفاده استاندارد درگاه از که دارند وجود سرویس�هایی نون همدر �کنند. م محیا خود کاربران برای ری دی درگاه در را سرویسوب مثال برایبررس مورد نیز را محتوا و نبوده درگاه پایه بر فقط فیلتر روش باید حالت این

نماید. پیدا نیز ر دی درگاه�های در را نظر مورد جریان تا دهد قرار

انتقال هر خالصه .٢بدینصورت استو رایج بودنشبسیار کاربردی و سادگ دلیل به روشهم اینو �کند م نگهداری را سرآیند�ها و نالینگ سی محتوای فقط که �کند م عملاطالعاتدور از توجه قابل حجم کار این با �نماید. م فیلتر را اطالعات محتوایریخته دور اطالعاتصفحات کلیه سرویسوب در مثال برای شود. م ریخته�شوند. م نگهداری پاسخ و درخواست بسته�های و سرآیندها فقط و شود منگهداری را TCP پروتکل سرآیند فقط �توان م نیز راستا همین در همچنینجهت روش این از کاربردها از بسیاری گرفت. نادیده را داده�ها سایر و نمودمفید اطالعات آوردن بدست عین در که �کنند، م استفاده ه شب ترافی بررس

�دهد. م کاهش نیز را آنها پردازش و حجم ، ترافی از

SYN/FIN/RST .٣انجام [٩] Paxson توسط که ارتباط ی طول در بررس روش�های از یثبتاطالعاتبسته�های با TCP/IP ترافی رفتار تحلیل که �دهد م نشان شده،

٢٣Storages

١١

جریان شروع برای که SYN است. پذیر ان ام RST FIN، SYNC،استفاده مورد توقفاتصال برای نیز RST و جریان خاتمه برای FIN �باشد، مجریان خاتمه و شروع نظر، مورد بسته�های دریافت با روش این در است.حجم و بسته�ها تعداد جمع و میان بسته�های زمان ثبت با و �شود م مشخصاین در که داشت توجه باید ن ولی آید. م بدست مفیدی اطالعات انتقال،

�آید. نم بدست کاربرد سطح اطالعات تمام روش

ترافی طرفه ی تحلیل .۴دو هر از اطالعات TCP/IP ارتباط هر در است. طرفه دو ارتباط و ترافیal. et st Smith ن ولی است. انتقال حال در ... و ACK همانند طرف،را TCP/IP سرآیند و ترافی طرفه ی اندازه�گیری مزیت و ان ام [١١]داده جریان تعیین جهت ترتیب، شماره از استفاده روش، این ماهیت داد. نشانداده ر دی جهت گیری تصمیم جهت در ACK شماره مزیت و جهت ی دربسته�ها پردازش و تعداد از ۵٠٪ حدود که است آن روش این مزیت است.باالتر الیه�های اطالعات از استفاده توانایی عدم آن عیب و �دهد م کاهش را

�باشد. م وب پروتکل پاسخ و درخواست همانند

بهینه قرارگیری ۴.٣.٢

گره�های ذاری جای به نیاز اینترنت کننده�های محیا و بزرگ های ه شب در اندازه�گیریتحلیل نیاز صورت در را داده�ها گره�ها این تمام دارد. ه مختلفشب نقاط در مانیتورارسال بیشتر تحلیل و بررس جهت مرکزی دهنده سرویس به را آنها و کرده ابتداییاین تعداد حداقل از استفاده توانایی و مناسب نقاط در گره�ها این ذاری جای �کنند. مهر باشد. م بزرگ ه�های شب در باالخص سازی، بهینه در جالبی موضوع گره�ها،هزینه نتیجه در شد، خواهد کمتر پردازش مورد داده باشد، کمتر گره�ها این تعداد چهداده�های ها گره این کاهش با که باشیم مواظب باید ن ولی �کند. م پیدا کاهش نیز

ندهیم.[١٢] دست از را تحلیل نیاز مورد پارامترهای و حیات

اینترنت تکامل ۵.٣.٢

الیه�های تمام دایم تغییرات آن نتیجه که است رایج� چالش ی اینترنت تحوالتدر را تغییرات ه شب الیه هر در تحقیقات است. اینترنت در ه شب استفاده موردقرار توجه مورد باید اندازه�گیری در که �کند م ایجاد ه شب انیزم�های م و پروتکل�هاتحت نیز را کاربران عالقمندی و استفاده مشخصه�های تغییرات این همچنین گیرد.

�دهد. م قرار تاثیراینترنت، اخیر کاربردهای در همتا به همتا بصورت فایل گذاری اشتراک ظهور با٣ ل ش در یافت. انتقال کاربردها اینگونه سمت به شده ایجاد ترافی از بسیاریگرفت. قرار بررس مورد روز ۵ مدت به تجاری اتصال ی در تغییرات بزرگ اینشناخته درگاه پایه بر که وب ترافی اختیار در درصد ٢۵ ال ١٠ بین a قسمت در

١٢

شناخته سرویس�های به نیز درصد ٩٠ ال ٧۵ باشد. م است، شده اندازه�گیری شدهدر شود، م دیده b ل ش در که همانطور ن ولی دارد. اختصاص همتا به همتا شدهشده شناخته درگاه مشخصه طریق از اینترنت ترافی از درصد ۴٠ حدود اکتبر ماه

نیست. شناسایی قابل قبل روش از ترافی این از بزرگ بخش پس �باشد. نم

نقطه[٢] به نقطه ترافی تکامل :٣ ل ش

است. داده�ها رمزنگاری ل مش است، رایج خیل نیز نون هم که ر دی مسالهرامزنگاری را خود اطالعات کلیه نون هم skype و torrent همانند سرویس�هاییاندازه�گیری و نبوده استخراج قابل کاربرد با اطالعاتمرتبط ر دی ل بدینش و �کنند م

شد. خواهد ل مش بسیاراست. گردیده جدیدی عصر وارد دسته�بندی �های تکنی که است دلیل بدینبندی دسته هستند. انتقال پایه بر و محتوا پایه بر دسته، دو به اطالعات دسته�بندیانتقال دسته�بندی ن ولی �شود، م روبرو جدی ل مش با رمزنگاری زمان در محتوا

�کند. م حفظ را خود کارآیی همچنان

کاربردها قیافه تغییر ۶.٣.٢

تعریف درگاه�های پایه بر اتکا دوران ر دی که است آن دادن نشان قسمت این هدفکنند. استفاده محتوا پایه بر و بهتر روش�های از بندی�ها دسته باید حتما و گذشته شدهیا و داد تغییر را سرویس ی نظر مورد درگاه �توان م سادگ به که این به توجه باانتقال و ارتباط جهت HTTP پروتکل و درگاه از که KaZaA همانند کاربردهاییTunnel HTTP نموده�اند. ضروری امری را محتوا تحلیل �کنند، م استفاده خودپروتکل با سازگار تونل طریق از را ه شب داده�های کلیه که است ری دی کاربرد هم

١٣

ناظر دستگاه هر یا و نفوذ٢۵ شناسایی سیستم دیواره�آتش٢۴، از عبور جهت HTTP�گیرد. م قرار استفاده مورد ری دی ترافی بر

پروتکل نادرست پیاده�سازی ٧.٣.٢و عموم موارد بهینه�سازی دارد. اهمیت بسیار نکته دو پروتکل طراح زمان دررا بسته هر پایه بر پردازش استراتژی این که پروتکل، سالمت بررس نمودن حداقلپروتکل�های تمام اگر �کند. م بیشتر را بسته از غلط تفسیر خطر ن ولی داده، کاهشنادرست پیاده�سازی اغماضبود. قابل مساله این درستبودند و سالم پیاده�سازیشدهمثال دارد. وجود بسیار رایج استفاده�های در که است مهم چالش ی پروتکلاستاندارد و است، متفاوت عامل�ها سیستم در استاندار ی پروتکل پشته پیاده�سازیدر و �شود م دیده تجاری سیستم�های بیشتر موارد این شود. نم رعایت کامال�افتد. م اتفاق کمتر اصل کد بودن باز متن و هم�راستا دلیل به باز متن مجموعه�هایگیرنده سرویس ی و دهنده سرویس ی بین شخص ارتباط پروتکل ی مثالبه نهایی نقطه دو آنکه وجود با نماید. تنظیم IP بسته�های در را TCP مقدار تصادفابررس ه شب در مانیتور گره اگر ن ولی کرد، خواهند منتقل را خود اطالعات سادگ

افتاد. خواهد اشتباه به ندهد انجام را پروتکل بودن سالم

قابلیت�ها از غیراستاندارد استفاده ٨.٣.٢

جهتتوسعه در بعضا استکه ری چالشدی پروتکل قابلیت�های از نامناسب استفادهبه قابلیت افزودن و توسعه شود. م انجام استاندارد پروتکل ی کارآیی افزایش وبعض که است دلیل بدین و است طوالن و زمانبر بسیار کار استاندارد پروتکل یمفاهیم این �کنند. م استفاده ری دی مفهوم به پروتکل قابلیت�های از سازی�ها پیاده ازاصل استاندارد در قابلیت این رد عمل از متفاوت کامال تفسیر و است محل کامالارتباطات بستن جهت RSTدر از وب سرویس�دهنده�های از بعض در مثال �باشد. م�کنند. م استفاده بیشتر سرویس توانایی جهت در منابع نمودن آزاد و فعال غیر باز

٢۴FireWall٢۵IDS (Intrution Detection System))

١۴

کاربردها ٣ترافی اندازه�گیری خود آنکه، از مستقل اینترنت و ه شب ترافی اندازه�گیری از هدف

ری دی کاربردهای و منظور به دارد، را خود خاص �های تکنی و چالش ، پیچیدگبا پردازش بصورت یا و برخط بصورت شده جمع�آوری اطالعات تحلیل از �باشد. مغالبکاربردهای اهدافدر این از تعدادی به که شود م دنبال اهدافمتفاوت تاخیر،شده یاد کاربردهای که است ذکر شایان شود. م اشاره قسمت این در اندازه�گیری

�باشد. م ترافی اندازه�گیری متعدد کاربردهای از بخش فقط قسمت این در

بندی دسته و توصیف ١.٣این �باشد. م ترافی اندازه�گیری اصل شاخه�های از ی دسته�بندی٢۶ و توصیفمحیا شرکت�های برای که �باشد م ترافی دینامی ترکیب فهم به وابسته عمیقا شاخهاینترنت ترافی توصیف کل بطور است. مهم بسیار ه شب مدیریت و اینترنت کنندبرنامه�ریزی و طراح همچون فعالیت�هایی به ورودی بعنوان را مفیدی اطالعاتشناسایی کاربردها، کارآیی ارزیابی خطا، تشخیص ، ترافی مهندس ،٢٧ ظرفیت

�دهد. م ارائه گذاری قیمت و اری خراباز گرفته�اند. قرار دسته�بندی مورد نظر نقطه چهار از [۴] مقاله در ترافی جریانانتقال(چیتا نرخ سنجاقک)٢٩، الک�پشتو ) مدتزمان موش)،٢٨ و (فیل اندازه نظرفیل جریان �باشد. م ٣٢( پوماه و لحظه�ای٣١(جوجه�تیغ ترافی و حلزون)٣٠ وباشد. بیشتر استاندارد معیار انحراف برابر ٣ اضافه به میانگین از آن اندازه که استمعیار انحراف برابر ٣ اضافه به میانگین از آن زمان مدت که است الک�پشت جریان٣ اضافه به میانگین از آن انتقال نرخ که است چیتا جریان باشد. بیشتر استانداردترافی که است جوجه�تیغ جریان و باشد. بیشتر استاندارد معیار انحراف برابر

باشد. بیشتر استاندارد معیار انحراف برابر ٣ اضافه به میانگین از آن لحظه�ای

است: امده زیر در ترافی دسته�بندی اهداف از تعدادیکاربردها: گرایش و مصرف شناسایی .١

اپراتورهای به دقیق اطالعات گردد، انجام دسته�بندی این دقیق بصورت اگر�دهد. م کاربر نیاز مورد سرویس�های ایجاد و ترافی مهندس جهت ه شب

نوظهور: کاربردهای شناسایی .٢صورت در کنترل و تمهیداتمدیریت با �توان م نوظهور کاربردهای شناسایی باه شب اپراتور ارزش با سرویس�های سایر به زدن صدمه از جلوگیری جهت نیاز

٢۶Characterization and Classification٢٧Capacity Planning٢٨Elephane and Mouse٢٩Tortoise and Dragonfly٣٠Cheetah and Snail٣١Burstiness٣٢Porcupine and Stingray

١۵

گرفت. را آنها جلوی کاربر، و

اری: خراب شناسایی .٣ه شب اپراتور و کاربر سمت در که است مهم موارد از اری خراب شناساییکاربر دوجنبه هر در که ٣٣DOS همانند حمالت گیرد. قرار بررس مورد باید

هستند. کنترل قابل روش�ها این با است زیان�بار اپراتور ه شب و

حسابداری: .۴ضروری بسیار خود کاربران استفاده مورد کاربردهای از گاه آ اپراتور برایشناسایی، صورت در است. حیات استفاده، مورد کاربران برای گاها و استمثالسرویس دریافتکند. بیشتری هزینه نیازها این جهتتامین �تواند م اپراتورحیات سرویسهای جمله از اینترنت تلویزیون و ویدئو کنفرانس ، اینترنت تلفن

گیرد. صورت آنها کیفیت تامین جهت خاص تمهیدات باید که استهمانند وریتم�هایی ال و آمار روش�های از دسته�بندی در استکه ذکر شایان انتها در

شود. م فراوان استفاده�های Baysian

گمشده بسته�های تخمین ٢.٣بیشترین است. ه شب در بسته�ها اتالف میزان ه شب گذار تاثیر پارامترهای از یکه �باشد م صف طول افزایش و ازدحام شود، م بسته اتالف به منجر که ل مشهمانند ر دی موارد �شود. م صف سرریز یا بسته�ها حذف باعث طوالن مدت دربسته حذف به منجر نیز نادرست مسیریابی یا مسیریابی در حلقه ایجاد اتصال، قطعجهت در مهم متره�های از ی هم پارامتر این است واضح که همانطور �گردد. ماین تخمین به نیاز پس �باشد، م ه شب در کیفیت کنترل و ه شب ارزیابی و طراحبه بسته�ها٣۴، اتالف نرخ مستقیم اندازه�گیری آنکه، حال است. اهمیت با بسیار مترهبعض است. اندازه�گیری قابل پرسرعت ه�های شب در فقط سریع، پاسخ به نیاز دلیلگردیده بررس مختلف فرض�های پایه بر ،٣۵ بسته اتالف احتمال روی بر مطالعات ازبا نامحدود بافر سیستم در بافر سرریز احتمال اساس بر تخمین این مبنای است.جهت تخمین، فرمول�های معموال باشد. م ورودی ترافی تصادف های مشخصهشبیه محیط در فقط آنها ارزیابی و باشند م پیچیده بسیار واقع ه شب در استفاده

[١٠] �گردد. م انجام سازی

تاخیر شناسایی و تخمین ٣.٣شوند م تاخیر به منته که مواردی �شود. م ناش عامل چندین از ه شب در تاخیرانتها تاخیر �باشند. م صف تاخیر و پردازش تاخیر انتشار، تاخیر انتقال، تاخیر شامل

٣٣Denial of Service٣۴Packet Loss Rate٣۵Packet Loss Probability

١۶

انتقال و انتشار همانند هایی تاخیر و �کند م تغییر صف تاخیر تاثیر تحت خود انتها بههستند. ثابت آن در

تاخیر[۵] انواع :۴ ل ش

تاخیر اندازه�گیری با نمود. مشاهده �توان م تاخیر انواع از ل ش ۴ ل ش درمسیر ازدحام وضعیت و توپولوژی اطالعات همانند مواردی آن، تغییرات بررس و

�شود. م اندازه�گیری قابلو شبیه�سازی ، طراح زمان در ه شب طراحان برای پارامترها مهمترین از یمدلسازی و ایجاد به نیاز رو این از است. واقع ه�های شب در تاخیر مساله تقلید٣۶مدل ایجاد جهت روش ی اندازه�گیری، منظور، بدین است. حیات بسیار تاخیرماتریس ایجاد و واقع ه شب از گیری نمونه با �باشد. م واقع ه شب پایه بر تاخیر

نمود. استفاده مدل این از قبول قابل نسبت با �توان م طراح زمان در تاخیر،و بررس جهت داده جریان�های تاخیر بررس اندازه�گیری، کاربردهای ر دی ازتاخیر به حساس صوت، همانند کاربردها از بعض است. آنها در تاخیر تخمیننمود بررس را تاخیر �توان م تخمین و اندازه�گیری با کاربردها نوع این در �باشند. مدر زمان تاخیر تخمین نمود. جلوگیری غیرمجاز تاخیر از ، ترافی مهندس با وسرویس�های ارائه برای است. برخوردار بیشتری اهمیت از بیسیم ه شب زیرساختدر معیار این و است مهم بسیار تاخیر تخمین بیسیم ه�های شب در تاخیر به حساساست. ارزشمند بسیار مناسب سرویس کیفیت به رسیدن و کیفیت با مسیرهای ایجاد

٣۶Emulation

١٧

امنیت و نفوذ شناسایی ۴.٣مستمر که �باشد م ه شب پلیس یا و ناظر ی به نیاز ه شب امنیت و شناسایی جهتمدیریت نیاز، مورد اطالعات استخراج از پس و دهد قرار کنترل مورد را ترافیکاربرد پر بسیار ه�ها شب در انیزم م این نماید. گاه آ بالقوه خطرهای از را ه شبدر �کنند. م کار روش همین با حاضر حال در نفوذگر٣٧ شناسایی سیستم�های است.سایر با مقایسه در و است مطرح ترافی اندازه�گیری بحث داده، جمع�آوری قسمتندارد شده اندازه�گیری اطالعات ذخیره به نیاز که دارد آنرا مزیت روش این کاربردهاشده تعیین رفتارهای و �گیرند م قرار پردازش مورد برخط بصورت اطالعات این وپروژه�هایی از PCap کتابخانه و Endace شرکت �گیرند. م انجام آنها با متناسبکه باز متن پروژه�های از ی دارند. عمومیت بسیار اندازه�گیری زمینه در که هستنداین �باشد. م SNORTکند� م استفاده اشاره مورد مجموعه از امنیت عرصه در�کند. م شناسایی را شده شناخته حمالت و، ال شناسایی و آماری روش�های از پروژهحمالت شناسایی جهت در نیز مصنوع هوش همانند ری دی روش�های همچنینروش�های روی بر تحقیقات بیشتری کاربردها در �گیرد. م قرار استفاده مورد جدید

�باشد. م شناسایی خطای کاهش و دقت افزایش و شناسایی

کارآیی ارزیابی ۵.٣این باشد. م ه شب کارآیی ارزیابی ، ترافی اندازه�گیری مهم بسیار کاربردهای ازمتره�هایی باید ه شب ارزیابی جهت �باشد. م مختلف های قسمت شامل خود بحثتاخیر همانند متره�هایی گردند. بررس قابل نتایج مقادیر این ارزیابی با و گردد تعییناز کدام هر که و... بسته�ها اتالف میزان ، گذرده میزان باند، عرض انتها، به انتها٣٨ MOS همانند روشهایی شوند. م محاسبه اندازه�گیری روش�های از متره�ها این�باشند. م اندازه�گیری طریق از کاربردها ارزیابی جهت وریتم�هایی ال ٣٩PESQ یا ،مورد سرویس کیفیت از ارزیابی که ۴١SLA و ۴٠QOE همانند تعاریف همچنین

است. دستیابی قابل اندازه�گیری روش�ها ار نیز �باشد م آن تضمین و ارائه

مرتبط پروژه�های ۶.٣احتساب با شده، انجام تحقیقات مراکز و اه�ها دانش در مرتبطکه پروژه�های از تعدادیوب و مراجع به �توان م بیشتر اطالعات منظور به است. آمده زیر در آنها روش�های

نمود. مراجعه مرتبط سایت�های٣٧Intruder Detection System٣٨Mean Opinion Score٣٩Perceptual Evaluation of Speech Quality۴٠Quality of Experience۴١Service LEvel Agreement

١٨

فعال روش ١.۶.٣

�کنند: م استفاده فعال اندازه�گیری روش�های از زیر پروژه�های۴٢RIPE-NCC .١

به و غیرانتفاع �باشد، م اینترنت محل کنندگان ثبت ۴ از ی شرکت این۴٣TTMبنام پروژه�ای �باشد. م اطرافآن محدوده�های و اروپا جهتسرویسبهاینترنت کننده محیا شرکت�های فعال اندازه�گیری هدف به و مجموعه این توسطو تعریف خوش و علم استانداردهای پایه بر کارآیی، اندازه�گیری منظور به�باشد. م IPPM IETF کاری گروه توسط شده تعیین متره�های پیاده�سازی

۴۴ RocketFuel .٢جهت را فعال اندازه�گیری پالتفرم کامپیوتر علوم ده دانش واشنگتون، اه دانشکه نموده ایجاد اینترنت کننده�های محیا و بزرگ های ه شب توپولوژی شناساییتوپولوژی نقشه�سازی هسته ی مجموعه این �گوید. م موش سوخت آن بهو مسیرها ردیابی ابزار و مسیریابی اطالعات به کردن گوش با که �باشد مباالخص و اشتباه مسیر�های شناسایی جهت �کند. م ایجاد را توپولوژی�هاتفکی بنام را روشجدیدی مسیریاب، و گره ی مشترک رابط�های آدرس�های

اشتباه ترسیم و تکرار از موارد این شناسایی با و نموده ایجاد ۴۵ مستعار نامبزرگ اینترنت کننده محیا شرکت چندین گروه این �کند. م جلوگیری توپولوژیدر است. آورده بدست را آنها توپولوژی اطالعات و داده قرار تحلیل مورد رااستفاده ان ام و دارد قرار اختیار در داده�ها این پروژه این سایت قسمتداده�هادرمراجعه پاورق در مندرج سایت به بیشتر اطالعات جهت دارد. وجود آنها از

نمایید.[۶]

WIPM .٣به لبه کارایی ارزیابی فعال اندازه�گیری زیرساخت سیستم ی ۴۶WIPM پروژه، برگشت و رفت تاخیر اندازه�گیری�های از گزارش�هایی سیستم باشد.این م لبهه شب برروی HTTP انتقال تاخیر و گذرده ، برگشت و رفت بسته اتالفال اش ، ترافی مهندس در اندازه�گیری این �دهد. م ارائه کامل متصل توریکه ۴٧ DMOQ همانند مواردی اجابت و ه شب اپراتور�های کارآیی، زداییکاربرد است ه شب در آن برقراری مشاهده و ۴٨ SLA تعریف جهت داده�هاییه شب مختلف نقاط در که سرویس�دهنده تعدادی شامل سیستم این دارد.پارامترها پروب، بسته�های انتقال با و �باشد م است، شده توزیع زیرساخت

۴٢Réseaux IP Européens Network Coordination Centre۴٣Test Traffic Measurment۴۴http://www.cs.washington.edu/research/networking/rocketfuel/۴۵Alias Resolution۴۶Worldnet In-Process Metric۴٧Direct Measur of Quality۴٨Service Level Agreement

١٩

[١٣] �دهد. م قرار ارزیابی مورد را

PeriScope .۴تعریف، توانایی که است گنو/لینوکس پایه بر پالتفرم ی توسعه پروژه اینبا دارد. را نیاز مورد پروب�های و نشانه اندازه�گیری و جمع�آوری نمودن، فعالدرگیری نمودن مستقل گنو/لینوکسو هسته سطح در کاربردی برنامه رابط ایجادایجاد ان ام نموده، حداقل را هسته و کاربر سطح ارتباط و عبور کاربر، سطحرا Request/Response ECHO ی از مستقل و فعال اندازه�گیری انواعارتباط و باال بسیار دقت با تایمر�هایی از استفاده توانایی همچنین و نموده فراهم

[١۵] است. نموده فراهم را انتقال الیه پشت به پشت

غیرفعال ٢.۶.٣

�کنند: م استفاده غیرفعال اندازه�گیری روش�های از زیر پروژه�های۴٩ WAND .١

این �باشد. م زالندنو کشور اتو وای اه دانش در WAND تحقیقات گروه�باشند م کار حال در فعال و بصورتغیرفعال ترافی اندازه�گیری زمینه در گروهکارت دارند. زمینه این در تحقیقات گروه�های سایر با قوی بسیار اری هم وتوسط �باشد م ه شب برای سخت�افزاری اندازه�گیری قوی رابط ی که �DAGشرکت تاسیس با کارت این ٢٠٠١ سال از البته است. شده ساخته گروه ایناین خود، اطالعات آرشیو در �شود. م پشتیبان مجموعه این توسط Endacزیرساخت�های از ۵٠ ردیابی فایل�های و اطالعات باالیی بسیار حجم گروهرسم سایت در تحقیقات گروه این پروژه�های دارند. اختیار در را مختلفاست. گرفته قرار اختیار در http://www.wand.net.nz/ در واقع آنها

۵١ CAIDA .٢اه دانش کامپیوترهای سوپر مرکز توسط ١٩٩٧ سال از ه شب تحقیقات گروه ایننوین ابزاری گذاری پایه کایدا هدف گردید. گذاری پایه و دی سن کالیفرنیا،از وسیع دامنه بود. جهان اینترنت زیرساخت �پذیری توسه و نگهداری جهتارزیابی امنیت، نام، سرور�های ، آدرس�ده و مسیریابی زمینه�های در تحقیقاتمحبوبی ابزارهای است. انجام حال در ۵٢ سازی نمایان و ترافی آنالیز کارآیی،Coral- همانند ابزارهایی است. شده ارایه گروه این توسط اندازه�گیری جهترسم سایت در که ر دی ابزارهای بسیاری و DatCat NeTraMet، Reef،

دارد. قرار دسترس در http://www.caida.org/ در واقع گروه این

۴٩http://www.wand.net.nz/۵٠Trace۵١The Cooperative Association for Internet Data Analysis۵٢Visualization

٢٠

۵٣ SPRINT-ATL .٣شاخه�ای زیر خود که Sprint شرکت تحقیقات گروه ٢٠٠٠ سال اوایل درطراح به شروع است، شمال ا آمری در اینترنت سرویس کننده محیا ی ازIP- کرد. IPMON بنام غیرفعال ترافی اندازه�گیری بستر پیاده�سازی وجهت داده مرکز ی ، ترافی جمع�آوری جهت گره تعدادی شامل MONاز �باشد. م فعال غیر پردازش و آنالیز پالتفرم ی و آن، در داده این ذخیرهگسترش با ن ولی نبود، ل مش خیل اطالعات جمع�آوری زمان آن در فن نظررا خود کارآیی مجموعه این عمال انتقال خطوط سرعت افزایش و زیرساختجدیدی مجموعه روی بر کار ٢٠٠۵ سال حدود از گروه این داد. دست ازهمچنین کرد. شروع را بود IPMON پروژه یافته تکامل که CMON بنامامنیت و داده�کاوی بیسیم، ه�های شب آینده نسل زمینه�های در را خود تحقیقاتآدرس در مجموعه این سایت از �توان م را بیشتر اطالعات است. داده توسعه

آورد. بدست http://www.sprintlabs.com/

MonNet .۴انجام سوئد کشور چالمرز اه دانش در که غیرفعال اندازه�گیری پالتفرم یدانشجویان و اه�ها دانش برای ه�ای شب که ۵۴ SUNET ه شب در و گردیدهGigaSUNET، با ه شب این نون هم است. گردیده پیاده�سازی ، استاز داده جمع�آوری جهت بستر این است. شده زین جای Opto-SUNET

است.[٧] شده طراح باال کیفیت با ذخیره و پاکسازی زیرساخت،

PacketScope .۵پروتکل سرآیند جمع�آوری جهت AT&T شرکت اه آزمایش توسط پروژه ایناین طراح در اهمیت مورد موارد از است. شده طراح باال کارآیی با IPتمام که اطالعات امنیت ، ترافی در تداخل عدم و غیرفعال روش پروژهمجموعه این که تطبیق�پذیری �شوند، م هویت احراز و رمزنگاری کامال داده�هاانجام شده یافته تغییر tcpdump مجموعه و س یونی سیستم ی روی بر�باشد، م AT&T شرکت ١٩٩٧ سال به مربوط پروژه این مقاله �شود. م

[١٣] است. گرفته قرار ارجاع مورد نیز مقاالت سایر در ن ولی

NetScope .۶از مفید پارامترهای استخراج جهت به که AT&T شرکت پروژه�های ر دی ازNetScope مجموعه است، ه شب مدیریت به آن اعمال و ه شب اندازه�گیریه، شب جریان فهمیدن به نیاز IP بر مبتن بزرگ ه�های شب مدیریت �باشد. مبر را ه مدیریتشب ابزار این دارد. ه ربندی�هایشب پی و سیاست�هایمسیریابیبا �دهد. �م انجام ه شب از استخراج داده�های و مسیریاب�ها ربندی�های پی پایهتوپولوژی از عموم دید بسته�ها، ارسال جداول و مسیریاب�ها ربندی پی ترکیب

۵٣Sprint‘s Advanced Technology Labs۵۴the Swedish University Computer Network

٢١

دو الیه اتصاالت از اطالعات شامل توپولوژی مدل این گردد. م ایجاد ه شبخانه ان�یابی م و مسیریابی پروتکل ربندی پی اتصال�ها، ظرفیت ه، شب سه وشدن پارچه ی توانایی ابزار این همچنین �باشد. م خارج آدرس�های با کاربراندارد. نیز را آنها اندازه�گیری آماری اطالعات آوری جمع جهت مسیریاب�ها بااتالف پردازش، از اطالعات میتواند SNMP پروتکل از استفاده با مثال برایو NetFlow ترکیب با نهایت در آورد. بدست را اتصال�ها بر گذرده بسته،مسیر�یاب جفت هر بین بار و ترافی ماتریس محاسبه توانایی توپولوژی، مدلمدل که دارد وجود توانایی این همچنین �گردد. م ان�پذیر ام زیرساخت درتغییر ایجاد هر از قبل و گردد بررس ه شب در آنها مسیریابی و بسته�ها ارسالتصویری نمایش با همچنین گیرد. قرار بررس مورد مدل ابتدا ساخت زیر درمشاهده توانایی اتصال، هر روی بر ه شب گذرده حجم رنگبندی و ترافی

�باشد. م پذیر ان ام ه شب کل وضعیت

PMeasure .٧اندازه رشد به توجه با است. ه شب در ۵۵ همتا به همتا اندازه�گیری روش یاز گاه آ جهت مداوم بررس و اندازه�گیری دقت به نیاز ، پیچیدگ اینترنت،برآوردن و الت مش حل جهت به همتا به همتا روش ساختار، و سالمتبنا Pastry بنام زیرالیه ی روی بر PMeasure شد. ارایه نیازمندی�ها اینانجام هستند لبه�ها در که گره�هایی طریق از اندازه�گیری وظایف و �شود مو بازده توسعه�پذیری، خودمختار، مدیریت متمایز، مشخصه�های از �گردد. مهمتا به همتا ساختارهای سایر همانند مجموعه این �باشد. م اقتصادی صرفهبه بنا �نیز گره هر �شود. م انجام لبه�ها در هم با گره�ها اری هم روش�های ازرو این از �کند، م تنظیم را اندازه�گیری اندازه و زمان دقت، میزان خود خواست

[١۴] باشند. شده ام هم باید همیشه داده�ها و سیستم اندازه�گیری توابع

۵۵Peer-to-Peer

٢٢

ویدئو کیفیت تخمین ۴اینگونه کیفیت تخمیت ه، شب در چندرسانه�ای سرویس حوزه در الت مش از یارائه جهت خاص پارامترهای به نیاز ویدئو و صوت سرویس �باشد. م سرویس�هاو... بسته اتالف تاخیر، تغییرات تاخیر، شامل پارامترها این دارند. مناسب سرویسسرویس لزوما ه، شب سرویس کیفیت تامین در سع و ساختار ایجاد با �باشند. مگیرد. قرار بررس مورد شرایط این لحظه هر در �بایست م و نشده محیا نظر موردباید که �باشد سرویسم ی نیاز کیفیتمورد تامین منظور به سطحسرویس۵۶ پیمانو اندازه�گیری با فقط نیز اطمینان این کرد. حاصل اطمینان آن تامین از لحظه هر درارزیابی�های روش این در �گیرد. م صورت ه شب از گذرا بسته�های اطالعات تحلیلاتالف همانند ه شب عموم پارامترها ارزیابی ان ام است. پذیر ان ام گوناگونخاص سرویس ی اختصاص پارمترهای یا ... و مسیرها پایداری تاخیر، بسته،در دارد. وجود ... و مشخص حد با بالدرنگ سرویس�های تصویر، صوت، همانندو انیزم م مشخص، سرویس مشخصه�های شناخت به نیاز خاص، پارامترهای گروه

�باشد. م تصمیم�گیری جهت آن رد عملتجربی کیفیت سنجش معیارهای در اشتباه تفکرات و تعاریف بعضا متاسفانهمعیارهای این از نمونه�هایی زیر در گیرند. قرار توجه مورد باید که �شود م استفادهکیفیت ارزیابی در را تردید�هایی ایجاد ان ام موارد این که کرد توجه باید و است آمده

نمود. خواهند ایجاد ویدئوخاص برنامه�های بر تمرکز و بیننده شخص سلیقه •

موبایل یا سینما تلویزیون، کیفیت همانند کیفیت، از بیننده توقع •

تصاویر که کس مثال است. مرتبط نیز بیننده توقع به نوع به که بیننده، تجربه •

برگردد. پایین�تر وضوح با تصاویر به �تواند م سخت به دیده، ۵٧ باال وضوح با

شدت اندازه، (وضوح، تصویر مشخصات و (..،CRT،LCD)ر نمایش نوع •

و...) پاسخ سرعت رنگ، نور،نمایش محیط برپایی نوع •

تصویر و صوت انطباق •

ترونی ال راهنمایی سرویس(کنترل، و بیننده بین متقابل اعمال روش�های •(... برنامه�هاو

، باال موارد همانند مسائل پارامترها، تنوع به توجه با ویدئو، کیفیت ارزیابیی خطا۵٨ پنهان�سازی ، بهینه�سازی همانند مسائل رعایت و ارزیابی نقاط تعدد

بازگشایی و ارسال کدگذاری، پروسه ی در که متعددی اجزا �باشد. م پیچیده مسالهرا خود خاص تاثیر اجزا این از کدام هر و است زیاد دارد وجود ویدئو جریان ی

۵۶Service Level Agreement(SLA) )۵٧High Definition (HD))۵٨Error Concealment

٢٣

مبدل�ها، ر، نمایش و جمع�آور۵٩ سخت�افزار همانند اجزایی دارند. تصویر کیفیت براجزا این از نمونه�هایی مسیریاب�ها و سوییچ�ها جریان�سازها، سرها، �پل مالت کدک�ها،سلیقه�ای ل مش ی خود نیز درککیفیتتصویر از معنایی تفسیر همچنین �باشند. ممعیار�ها این دقیق معنای باید ، ادارک معیار�های از درست ارزیابی برای �باشد. م

شد. مطمئن آنها انطباق و صحت از و شود سنجیدهترافی اندازه�گیری حوزه در رایج و جالب موضوعات از ی بر تمرکز روش این

بر ویدئو کیفیت ارزیابی �باشد. م نیز من نامه پایان تحقیق موضوع که باشد م ه شبکننده محیا هر و IP بر مبتن تلویزیون کننده محیا ی ملزومات از ه، شب ترافی پایهتحقیقات �باشد. م دارد، را ویدئویی سرویس کیفیت تامین مسئولیت که ری دیکیفیت ارزیابی است. شده ارائه ارزیابی�ها انواع دسته�بندی و گسترده�ایجهتارزیابیقرار تحقیق و استفاده مورد نیز ۶٠ تجربی کیفیت ارزیابی �تر کل عنوان با تصویر،جمع�آوری ویدئو سرویس به مرتبط بسته�های باید ابتدا ارزیابی این جهت به �گیرد. مشوند، تعیین سرویسویدئو اختصاص پارامتر�های و ه شب عموم پارامترهای گردد،این ادامه در گردد. مشخص ویدئویی جریان کیفیت پارامترها این مقادیر ترکیب با

شد. خواهد باز بیشتر بحث

عین و شخص ١.۴روش �گردد. م تقسیم ۶٢ عین و ۶١ شخص دسته دو به کل در کیفیتتصویر ارزیابیکیفیت رتبه�بندی برای معیاری و است چندرسانه�ای کیفیت مرجع ، شخص تجربهرتبه�بندی نمایش جهت (١۵-٣٠ موضوع(حدود تعدادی روش این در �باشد. ممیانگین امتیاز بیننده�ها، کل رتبه�بندی میانگین �شود. م پرسیده ویدئو ی کیفیتبا همراه اندازه�گیری ی کیفیت امتیاز که داشت توجه باید �شود. م نامیده رای۶٣

�باشد. م آماری توزیع دقیق، عدد ی جای به و است تویز۶۴ فیزی روان دارد. وجود حاضر حال در �ها بررس اینگونه از گسترده�ای دامنهروش�هایی است. کرده محیا موضوع�ها ادراک کارآیی اندازه�گیری جهت را ابزارهاییروش ITU همچنین ،[١٧] آنها۶۵ تفاوت اعالم و بینایی آستانه شناسایی همانند

[١٨] است. کرده فرموله کیفیت از بزرگ دامنه برای را مستقیم مقیاس�گذاریمستقیم مقایسه ،۶۶ DSCQS ضمن مقایسه شده، توصیه ارزیابی روش�هایاطالعات برای �باشند. م ۶٩ ACR یا ۶٨ SSCQE مطلق رتبه�بندی یا و ۶٧ DSIS

۵٩Capture Hardware۶٠Quality of Experience (QOE)۶١Subjective۶٢Objective۶٣Mean Opinion Score (MOS))۶۴psychophysics۶۵Just-noticeable Diffrence (JND)۶۶Double Stimulus Continu۶٧Double Stimulus Impairment Scale۶٨Single Stimulus Continuous Quality Evaluation۶٩Absolute Category Rating

٢۴

متاسفانه شود. مراجعه [١٩] مرجع به موضوع و شخص ارزیابی زمینه در بیشترآن ل مش بزگترین نیست. ارزشمند چندرسانه�ای کیفیت ارزیابی جهت روش این٧ ساعت، ٢۴ مانیتورینگ ان ام و است، ارزیابی جهت بیننده زیادی تعداد به نیازمورد عین کیفیت متره�های مح جهت معموال ارزیابی�ها این ندارد. را هفته روز

�گیرد. م قرار استفادهروش این شامل ه شب در اندازه�گیری با ارزیابی که �پردازیم م عین روش به حالمشخصه�های روی از که است وریتم�هایی ال طراح روش، این در متره�ها �باشد. موجود ارزیابی جهت متفاوت متره�های �کند. م پیش�بین را رای میانگین امتیاز ویدئو،به ادامه در نمود. مراجعه [٢٠] مقاله به �توان م بیشتر اطالعات صورت در که دارد

کرد. خواهیم اشاره آنها اطالعات ارجاع انواع و عین گروه�های انواع

عین متره�های ١.١.۴داده مترهای �شوند. م تقسیم کل دسته سه به عین روش در ارزیابی مورد مترهایمحتوای با که تصویر متره�های �کنند. م بررس محتوا از مستقل را نال سی صحت کهکه رشته�بیت یا بسته متر�های و دارند. کار و سر ویدئویی داده�های بصری اطالعاتاستفاده آن کامل بازگشایی بدون کد�شده، رشته�بیت و بسته�ها سرآیند اطالعات از

[١۶] �کنند. م

داده متره�های .١مجذور میانگین معیار ویدئو و تصویر انجمن که است طوالن مدت برایتصویر صحت سنجش جهت را ٧١ نویز به نال سی نرخ حداکثر و خطا٧٠دالیل پردازشسریع، توانایی کنار در پیاده�سازی و فهم سادگ �کنند. م استفادهاز حدودی تخمین PSNR محبوبیت، از مستقل �باشد. م آنها زیاد استفادهتخمین این آنکه دلیل به است، انسان کننده توسطمشاهده ادارک کیفیتویدئوچه داده�ها واقعا آنکه گرفتن نظر در بدون داده، بایت به بایت مقایسه پایه برندارد را انسان ادراک با انطباق توانایی معیار این متاسفانه است، هستند چیزی

�باشد. نم استفاده قابل خوبی سنجش معیار عنوان به وراست پایین در اعوجاج a تصویر �شود، م مشاهد ل۵ ش در که همینطورتصویر در ن ولی �باشد، نم دقیق شناسایی قابل انسان ادارک دیدگاه از که داردکامال انسان ادراک دیدگاه از که دارد قرار اعوجاج مورد تصویر از بخش bPSNRسنجش معیار دیدگاه از که صورت در است، شناسایی قابل و واضحوجود تفاوت�ها اینگونه شناسایی ان ام و است سان ی تصویر دو این مقدار

ندارد.بیت٧٢ خطا نرخ مثل ساده�ای متره�های نیز ه شب سرویس کیفیت انجمن در

٧٠Mean Squared Error (MSE)٧١Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR)٧٢Bit Error Rate(BER)

٢۵

همانند است. شده تعریف انتقال خطا ارزیابی جهت ٧٣ بسته اتالف نرخ ومشخصاست ن ولی برخوردارند محبوبیت از سادگ دلیل به نیز آنها PSNRبرخوردار سان ی اهمیت از انتقال مورد بسته�های یا بایت�ها و بیت تمام کهمشخصاست �شودول م استفاده ارزیابیصحت جهت متره�ها این از نیستند.گذاشت.[١۶] نخواند سان ی تاثیرات ویدئو سرویس در بسته�ها اتالف که

متفاوت[١۶] خطای با مشابه ل دوش در برابر PSNR :۵ ل ش

تصویر متره�های .٢متره�های طراح به نیاز داشتند، قبل در داده ساده متره�های که ل مش به توجه بامحتوا ادرک و اعوجاج تاثیر ارزیابی با باالخص بهتر، بصری کیفیت سنجش�شوند.[١۶] م تقسیم مهندس و بینایی مدل دسته دو به دیدگاه این شد. ایجاد

بینایی مدل دیدگاه •سیستم مدل پایه بر ارزیابی مشخصاست، قسمت این نام از که همانطورمجتمع ارتباط که �شود م سع مدل�ها اینگونه در �باشند. م انسان بیناییو رنگ درک همانند گردد. ایجاد تصویر کیفیت و انسان بینایی بین. روان�فیزی تجربیات داده�های و مدل از استفاده با نور، حساسیتشدتمتره�های از و �گردد، برم ١٩٧٠ سال حدود به تحقیقات اینگونه تاریخچه٧٧ PDM و ٧۶ MPQM ، ٧۵ JND ،٧۴ VDP به �توان م نام خوش

٧٣Packet Loss Rate (PLR)٧۴Visual Differences Predictor٧۵Just Noticeable Differences٧۶Moving Picture Quality Metric٧٧Perceptual Distorion Metric

٢۶

نمود. اشاره

مهندس دیدگاه •

مشخصه�های آنالیز و استخراج پایه بر مهندس دیدگاه ر، دی جهت از�تواند م موارد این �باشد. م ویدئو در شده تعریف پارامترهای یا قطعاز مشخص اعوجاج یا کانتور همانند تصویر ساختاری المان�های پایه برپارامتر ی یا انتقال، لینک یا فشرده�سازی فنآوری تصویر، پردازش یانسان بینایی دیدگاه از نباید متره�ها این لزوما باشد. بلوک ٧٨ مصنوعدیدگاه �باشند. م فیزی روان تاثیرات شامل اغلب و باشند معنادارمتره�هایی است. شده گیر همه بسیار اخیر سال�های در مهندس متره�هایتار ، بلوک تصویر همانند ٨٠ ان م و ٧٩ زمان مشخصه�های ارزیابی برای�گردد. م بین پیش آنها اجتماع از کیفیت که شده ایجاد کشیدگ و شدگکوچ تکه کواریانس و واریانس میانگین، ٨١ SSIM روش مثال برای

ترکیب اعوجاج نگاشت با را اندازه�گیری و کرده محاسبه را فریم داخل‐ زمان بلوک�های به را انس�ها س ٨٢VQM بنام ری دی روش �کند. مجهت و شده اندازه�گیری بلوک هر در مشخصه چند و کرده تقسیم ان ممحاسبه را لومینانس ان م گرادیان طریق از بلوک هر در فعالیت مقدار و

�شود. م

رشته�بیت یا بسته متره�های .٣اتالف اثرات و ویدئو٨٣ انتقال بررس به اختصاص بطور متره�ها از بخشمستقیما بسته اتالف چون باشند. م مربوط ویدئو کیفیت روی بر بستهبر اغلب متره�ها اینگونه �دهد، م قرار تاثیر تحت را شده کدگذاری رشته�بیتبازگشایی بدون بیت رشته یا انتقال رشته از استخراج قابل پارامترهای پایهعرض داده، نرخ حداقل مزیت روش این �باشند. م بازگشایی حداقل با یامتره�ها این از استفاده دارد. کامل بازگشایی با مقایسه در را پردازش و باندرا ویدئویی همزمان جریان زیادی تعداد کیفیت موازی اندازه�گیری قابلیت

�دهد.[١۶] ماطالعات از ترکیبی که نیز، هایبرید متره�های حاضر، حال در که است توجه قابلمورد بسیار نیز �باشند، م ورودیی بعنوان شده بازگشایی ویدئو حت بیتو رشته بسته،

گرفته�اند. قرار توجه٧٨Artifact٧٩Temporal٨٠Spatial٨١Structural Similarity Index٨٢Video Quality Metric٨٣Video Delivery Metrics

٢٧

اطالعات ارجاع ٢.١.۴

تقسیم دسته سه به ویدئویی اطالعات به نیاز میزان نظر از معموال کیفیت متره�هایکدام هر ادامه در یافته٨۶. کاهش ارجاع و ارجاع٨۵ بدون کامل٨۴، ارجاع �شوند. م

�شوند. م داده توضیح دسته�ها این از

کامل ارجاع .١در �باشد. م تست ویدئو و مرجع ویدئو بین فریم به فریم مقایسه روش ایننشده فشرده معموال و سالم و صحیح کامل، مرجع ویدئو وجود به نیاز اینجانوع این عمل استفاده�های برای سنگین محدودیت ی خود این که �باشد، مو زمان دقیق تراز معموال کامل ارجاع متره�های همچنین �باشد. م متره�هاوجود فریم هر در سل پی به سل پی مقایسه ان ام و دارند ویدئو دو بین ان مفریم، اتالف همانند مواردی است، ل مش بسیار ویدئو دو بین زمان تراز دارد.ارجاع الت، مش این کنار در �کنند. م ایجاد را سخت این متغیر، تاخیر و تکراررنگ نور، شدت در عموم جابجایی�های مقابل در خوبی پاسخ معموال کاملمتره�های دارد. ویدئوها متناظر کالیبراسیون نیازمند و �دهد نم کنتراست و

�باشند. م دسته این از معموال HVS و PSNRMSE،

ارجاع بدون .٢به مستقیم نیاز به و �دهد م قرار تحلیل مورد را تست ویدئو فقط روش اینارجاع گروه از انعطاف�پذیرتر بسیار را گروه این موضوع این ندارد. مرجع ویدئوویدئو به دسترس ان ام عدم یا سخت حالت�هایی در گاه �کند، م کامل�باشند. م جریان تراز از بی�نیاز کامال گروه این همچنین دارد. وجود مرجع�باشد، م محتوی از اعوجاج سازی جدا به وابسته گروه این در اصل چالش�شود. م پذیر ان ام تجربه طریق از معموال انسان در مساله این تشخیصاعوجاج و ویدئو محتوی مورد در فرض�هایی با معموال ارجاع بدون متره�هایوجود اعوجاج و واقع محتوی بین اشتباه احتمال حال این با هستند، همراهو �باشند م بلوک تخمین پایه بر گروه این متره�های از بزرگ گستره دارد.روش�های فشرده�سازی پایه ،بر DCT بلوک�های برجسته آرتیفکت�های اکثر

�باشند. م آنها خانواده و H.٢۶x و MPEGرشته�بیت ارجاع بدون و ٨٧ سل ارجاع‐پی بدون گره دو به ارجاع بدون دسته

�گردد. م تقسیم ٨٨

سل پی سطح در را شده بازگشایی ویدئو که است روش سل ارجاع‐پی بدونشده گفته که همانطور دارد. دسترس ویدئو محتوای به و �کند م اندازه�گیری

٨۴Full Refrence٨۵No Reference٨۶Reduced Reference٨٧No Refrence-Pixel٨٨No Reference-BitStream

٢٨

نماید. بازگشایی را بسته�ها باید و دارد بیشتری پردازش به نیاز روش ایناندازه�گیری مورد را فشرده رشته�بیت که است روش ارجاع‐رشته�بیت بدونو کمتر پردازش �کند. نم استفاده شده بازگشایی سل پی از و �دهد م قرار

�باشد. م اندازه�گیری این نتایج از کمتر جزییات به دسترس

یافته کاهش ارجاع .٣گویند. یافته کاهش ارجاع را باشند ارجاع بدون و کامل ارجاع بین که متره�هاییمقایسه و مرجع یا تست ویدئو از مشخصه تعدادی استخراج طریق از گروه ایناز مثال �دهد. م انجام را ارزیابی معیارها این از استفاده با فقط جریان دودیدگاه، این �باشد. م ان م یا حرکت جزییات مقدار استخراج معیارها، اینجلوگیری �گردد م ایجاد ارجاع بدون روش�های در که دام�هایی و فرض�ها ازاستفاده مرجع ویدئو اطالعات از کنترل قابل مقدار از همچنین و �کند مو سفت به تراز این ن ولی دارد اطالعات تراز به نیاز کاهشیافته ارجاع �کند. مدارد. وجود نیاز این اطالعاتاستخراجشده در فقط و نبوده کامل ارجاع سخت

کامل ارجاع دارند. را خود به مختص کاربرد�های متره دسته سه این کدام هریا کدک تنظیم کاربردهای و ٨٩ برون�خط بصورت ویدئو کیفیت اندازه�گیری برایاز مهمتر اطالعات دقیق تحلیل و است کنترل تحت کامال شرایط که ، اه آزمایشیافته کاهش ارجاع و ارجاع بدون روش است. استفاده مورد است، سریع جوابآالرم تحری و بالردنگ اندازه�گیری که کار، حال در سرویس�های مانیتورینگ برایو پشت کانال ی به نیاز بعضا یافته کاهش ارجاع است. توجه مورد دارد، اهمیت

دارد. مرجع ویدئو به دسترس

٨٩offline

٢٩

ترافی اندازه�گیری با ویدئو کیفیت ارزیابی ٢.۴ارزیابی جهت متر�هایی به نیاز شد، داده توضیح که همانطور ویدئو کیفیت ارزیابیه شب ترافی پایه بر ارزیابی برای دارند. متفاوت گروه�های نیز متر�ها این دارد.نظر مورد عین ارزیابی روش که است مشخص اتصال، ی از گذرا اطالعات وجهت مشخص متره�های از بایست و ندارد وجود رتبه�بندی جهت بیننده�ای �باشد. می و است انجام قابل هفته روز ٧ ساعت، ٢۴ ارزیابی نمود. استفاده ارزیابی

مرتبط آالرم�های نیاز صورت در و �دهد م انجام را بررس این دائم مانیتورینگمفیدجریان�های ارزیابی و نظارت ، بررس هدف آنکه دلیل به متره�ها نوع �کند. م ایجاد راتوانایی به توجه با است، بیت جریان یا داده بسته�های نوع از ه شب در گذرا ویدئوبه وابستگ گیرد. قرار ارزیابی مورد و شده بازگشایی داده حداقل بایست توسعه،گرفت. خواهد قرار استفاده مورد ارجاع بدون متره�های و ندارد وجود نیز مرجع ویدئوبسته پایه بر عین روش ی ه، شب ترافی اندازه�گیری پایه بر ویدئو کیفیت ارزیابی

است. ارجاع بدون و بیت رشته یا�کنیم. م بررس را موضوع این جوانب سایر ادامه در

ارزیابی مالحظات ١.٢.۴نیازمندی�های است، ه شب بستر روی بر ارسال حال در که ویدئویی کیفیت ارزیابییا و ه، شب در تاخیر و بسته اتالف تخمین متعارف، روش�های در دارد. خاصارزیابی، و کارآیی معیار�های سنجش جهت نیاز مورد متره�های سایر اندازه�گیریتمایزی وجه هیچ بررس این �شوند. م بررس بسته�ها تمام از سان ی دید باتمام خاص، سرویس ی اندازه�گیری مواقع در حت و �شود نم قائل بسته�ها بینپایه بر ویدئویی تصاویر انتقال در �گردند. م ارزیابی ر دی ی همانند نیز آن بسته�هایمورد H.٢۶x و MPEG همانند رایج استانداردهای در که همانگونه فشرده�سازها،RTP همانند پروتکل�هایی با که ه شب بسته�های در ویدئو اطالعات است، استفادهنوع به توجه �باشند. نم برخوردار سان ی اعتبار و اهمیت از �شوند، م منتقل TS وبا شده اتالف بسته�های اهمیت و است اهمیت با بسیار آن همراه اطالعات و بستهتصویر کیفیت ارزیابی در اهمیت، و جنس تفاوت این هستند. متفاوت بسیار همارزیابی است، مشخص شد گفته که همانطور پس �باشد. م مشاهده قابل نهاییو اتالف همانند متره�هایی ارزیابی و بسته�ها محض اندازه�گیری با فقط ویدئو کیفیتمشخص ویدئو جریان انتقال روش باید نیز منظور بدین �باشد. نم محاسبه قابل تاخیرارزیابی با سپس گردد، تعیین تصاویر فشرده�سازی و کدگذاری نوع همچنین شود،متره�ها، غالب در آنها از آماری اطالعات جمع�آوری و دسته�بندی بسته�ها، تک تکهر از قبل آورد. بدست کیفیت ارزیابی جهت مقداری و پرداخت نهایی ارزیابی بهکرد. پیدا گاه آ آنها انتقال روش و تصویر فشرده�سازی روش از باید اندازه�گیریهدف که MPEG-٢ باالخص و تصویر فشرده�سازی روش�های به آشنایی جهتانتقال روش دو هر شود. مراجعه ١٢ و ١١ ،١٠ فصول [٢١] مرجع به است ما

٣٠

نیز آن دلیل و �باشند، م UDP پروتکل پایه بر و هستند استفاده پر TS و RTPاین با �باشد. م پخش چند ه�های شب در آن از استفاده توان و پروتکل این کم سربار[٢٢] TS جریان انتقال پروتکل از استفاده رایج روش�های از ی انتقال، پروتکلRTP باشد م ویدئویی ه�های شب در بیشتر استفاده درحال که ری دی و باشد مIP بر مبتن تلفن و صورت انتقال در ٩٠ بالدرنگ انتقال پروتکل �باشد. م [٢٣]است گسترش حال در نیز ویدئو حوزه در دارد. قرار استفاده مورد که است سال�هاو کنترل عنوان به ٩١RTCP بنام ر دی پروتکل ی از پروتکل این که باالخص واطالعات افزایش منظور به الحاقیه�هایی همچنین �کند. م استفاده ه شب از بازخوردو چندپخش حالت در بازخورد ان ام نالینگ، سی ترافی کاهش بیشتر، بازخوردی

است. شده اضافه آن به ...سان ی تاثیر آنها اتالف و نیستند ارزش هم هم بسته�ها شد، گفته که همانطورادامه در که �باشند م متفاوت موارد پایه بر تاثیرات این �گذارد. نم ویدئو کیفیت بر

�شود. م اشاره آنها از برخ به

نامرئ و مرئ •

مقدار با تصویر دو که شد گفته نکته این PSNR توضیح قسمت در تر پیش�باشند. نم کیفیت هم انسان ادراک و بیننده دیدگاه از لزوما برابر PSNR�باشد. م انسان فیزی روان و ادراک شناخت علم به وابسته موضوع این دلیلپردازش روش به خیل که دارد، وجود اختالف این برای عمده دلیل دو معموال

است: مرتبط انسان بینایی سیستم

٩٢ داده متره�های اعوجاج تجاهل –

برای بیشتر یا کمتر است ن مم آن، مشخصات و نوع به بسته اعوجاج،باالحساسیت بسامد با نویز�های به انسان بینایی سیستم شود. نمایان بینندهقسمت در باال بسامد با نویز چپ، ۵ ل ش در که همانطور دارد. کمترینمایان راست سمت ل ش در پایین بسامد با نویز از کمتر پایین، چپ

است.

٩٣ داده متره�های محتوی تجاهل –

نمایان در �افتد، م اتفاق آن در نویز که تصویر از بخش و ال و محتویچپ، ۵ ل ش است. موثر بسیار انسان بینایی سیستم مقابل نویز نمودنو سنگ بافت و لبه قبیل از زیادی تصویری فعالیت�های نویز قسمت درناحیه این اعوجاج بر پوشش تصویر، در فعالیت�ها این دارد. وجود دریادر آبی، آسمان در اعوجاج راست سمت ل ش در ن ولی �کنند. م ایجادبدلیل است. شده ایجاد ندارد وجود خاص فعالیت که تصویر از بخش

٩٠Real-Time Transfer Protocol (RTP)٩١Real-Time Control Protocol٩٢Distortion Agnostic٩٣Content Agnostic

٣١

ظاهر انسان بینایی در فورا اعوجاج دارد وجود آنجا در که کم پوشششود. م

و فشرده�سازی به وابسته ر دی دالیل وجود و شده گفته دالیل به استنتاج بااز با که �کنند م منتقل را متفاوت تصویری اطالعات بسته�ها انتقال، روش�هاینگردد ایجاد تصویر در اعوجاج بیننده دید از شاید اطالعات این دادن دستاعوجاج نشدن نمایان همان بودن، نامرئ از منظور باشد. نامرئ اتالف این وپنهان نحوه تصویر، برش ، ارسال فریم نوع �باشد. م مشاهده مورد تصویر در�باشند. م گذار تاثیر تصویر در خطا نمودن نامرئ در هم ... و خطا سازیباشد، م مساله این تقویت راستایی در تمهیدات این تمام که مشخصاستبودن، نامرئ خالف هم بودن مرئ داد. ارائه بیننده به را باالتری کیفیت بتوان تاطرف از شناسایی و تشخیص قابل که ل ش به تصویر در خطا�ها شدن نمایان[١۶] �شود. م ویدئو نمایش کیفیت افت باعث حالت این و است باشد، بیننده

Frames I،P،B •I فریم دارد، وجود داده فریم نوع سه MPEGروش به ویدئو فشرده�سازی درویدئو فریم�های به مربوط اطالعات از قسمت یا کل کدام، هر .٩۶ B ،٩۵ P ،٩۴فشرده�سازی توان و داده�ای ارزش نسبت، به نیز کدام هر که دارند، همراه رااه جای از هستند فریم�ها این اطالعات شامل که بسته�هایی دارند. متفاوتاین از کدام هر به توجه که است جهت بدین و �باشد م برخوردار متفاوت

[٢١] �باشد. م اهمیت مورد بسیار داده جریان در فریم�ها

Slice and Frame •مطلب به گردید، اشاره فشرده فریم�های انواع به که قبل قسمت ادامه دراین در مرجع فریم هر �شود. م فشرده�سازیMPEGپرداخته با مرتبط ری، دیبسته�هایی در آرایه این و �شود م دیده بعد تک آرایه ی بصورت فشرده�سازی،که حال است. معروف برش بنام و شوند م بسته�بندی مشخص خانه تعداد باکدام آن دادن دست از صورت در و دارند همراه اطالعات مقدار چه برش�ها ایننقش نهایی کیفیت در که است مساله�ای �رود، م دست از تصویر از قسمتصورت اتالف اگر �گردد، م منتقل ه شب روی بر که ویدئو بسته ی در دارد.یا و برش ی از قسمت برش، ی شامل بسته آن مثال آنکه به وابسته گیرد،کل یا و برش دو یا ی دادن دست از به منجر �تواند م باشد، فریم ی سرآیند

[٢١] کند. ایجاد تصویر کیفیت در متفاوت تاثیرات و شود، فریم ی

Concealment and Resilence Error •در مستقیم غیر بطور دو هر ٩٨ خطا پنهان�سازی و ٩٧ خطا تحمل روش�های

٩۴Intra-Frame٩۵Predicted-Frame٩۶Bidirectional-Frame٩٧Error Resilience٩٨Error Concealment

٣٢

و خطا از جلوگیری ایجاد با �دارند. م بر گام ویدئو کیفیت افزایش جهتحفط را مطلوب کیفیت �توان م �گردد، م ایجاد خطا که شرایط در آن جبرانوریتم�های ال و نوع بایست تصویر کیفیت اندازه�گیری راستای در پس نمود.این به توجه عدم صورت در که چرا گیرد، قرار توجه مورد خطا سازی جبرانبیننده توسط مشاهد مورد حقیق کیفیت از درست تخمین توان نم موارد

[٢١] آورد. بدست

Retransmission and Buffer Playback •

کیفیت تامین ر دی متد�های از درمیان ی ارسال و مجدد ارسال پخش، بافردارند. ه شب و انتقال در کیفیت کاهنده عوامل حذف در سع و �باشند م ویدئوجلوگیری روش�ها، سایر همانند نیز روش�ها هدفاین شد گفته که پسهمانطور

[٢١] �باشد. م بیننده توسط مشاهده مورد کیفیت کاهش از

مساله ه شب اندازه�گیری پایه بر ویدئو کیفیت ارزیابی که گفت �توان م انتها درشناخت همراه به انتقال و فشرده�سازی روش از گاه آ به وابسته و است، پیچیده�ایقرار توجه مورد پارامترها این بیشتر چه هر و است، کیفیت بر گذار تاثیر مشخصه�هایموارد این از گاه آ با �باشد. م برخوردار بیشتری دقت از ارزیابی و تخمین گیرند،تغییرات تاخیر، بسته، اتالف همانند ه شب وضعیت متره�های با آنها نتایج ترکیب و

آورد. بدست را کیفیت از مناسب تخمین �توان م ... و تاخیر

٣٣

مراجع[1] M. Crovella, B. Krishnamurthy, Internet Measurment: infrastructure, traffic, and

applications, John Wiley and Sons Ltd, 2006. 1, 4, 8, 11[2] M. Arlitt, C. Williamson, The Extensive Challenges of Internet Application Mea-

surement, Network, Vol. 21, Issue 3, pp. 41-46, IEEE, 2007. �, 7, 8, 11, 13[3] H. Zang, A. Nucci, Traffic monitor deployment in IP networks, Computer Net-

works, Vol. 53, Issue 14, pp. 2491-2501, Elsevier, 2009.[4] A. Calladi, C. Kamienski, A Survey on Internet Traffic Identification and Clas-

sification, IEEE Communications Surveys and Tutorials, 2009, Vol. 11, Num. 3,pp. 37–52. �, 6, 7, 15

[5] V. Mohan, Y. R. Janardhan Reddy, K. Kalpana, Active and Passive NetworkMeasurments: A Survey, IJCSIT, Vol.2, Issue 4, pp. 1372-1385, 2011. �, 17

[6] N. Spring, R. Mahanjan, D. Wetherall, T. Anderson, Measuring ISP Topologywith Rocketfuel, Networking, Vol. 12, Issue 1, pp. 2-16, IEEE, 2004. 9, 19

[7] W. John, On Measurement and Analysis of Internet Backbone Traffic, MSC.Thesis, Division of Networks and Systems, Department of Computer Science andEngineering, CHALMERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY, 2008. 21

[8] Internet Measurement and its Reverse Engineering,http://www.cs.northwestern.edu/ ychen/classes/IMRE-s06/, retrived Augest2011. �, 4

[9] V. Paxon, Growth Trend in Wide-Area TCP Connections, IEEE Network, Vol. 8,Issue 4, pp. 8-17, 1994. 11

[10] D. Zhang, D. Ionescu, Reactive Estimation of Packet Loss Probability for IP-BasedVideo Service, IEEE Transaction on Broadcasting, Vol. 55, Issue 5, pp. 375-385,2009. 16

[11] F. Smith et al, Waht TCP/IP Headers Can Tell Us About the Web, Proc. ACMSIGMETRICS, Vol. 29, Issue 1, pp. 245-256, June 2001. 12

[12] C. Chaudet, E. Fluery, H. Rivano, Optimal Positioning of Active and PassiveMonitoring Device, Proc. ACM CoNEXT,pp. 71-82, 2005. 12

[13] R. C´aceres et al, Measurement and Analysis of IP Network Usage and Behavior,IEEE Communication Magazine, Vol. 38, Issue 5, pp. 144-151, 2000. 20, 21

[14] W. Liu and R. Boutaba, pMeasure: A Peer-to-Peer Measurement InfrastructureFor the Internet, Elsevier Computer Communications Journal, Vol. 29, Issue 10,pp. 1665-1674, 2006. 22

[15] K. Harfoush, A. Bestavros, J. Byers, PeriScope An Active Internet Probing andMeasurement API, Boston University, 2002. 20

[16] S. Winkler, P Mohandas, The Evolution of Video Quality Measurment: FromPSNR to Hybrid Metrics, IEEE Transaction Broadcasting, Vol. 54, Issue 3, 2008.�, 25, 26, 27, 32

[17] P. G. Engledrum, Psychometric Scaling: A Toolkit for Imaging System Develop-ment, Imcotek, 2000. 24

[18] ITU-R Recommandations P.910, Subjective Video Quality Assesment Methodsfor Multimedia Applications, International Teleommunication Union, Geneva,Switzerland, 1999. 24

[19] P. Corriveau, Video Quality Testing, Digital Video Image Quality and PerceptualCoding, CRC Press, ch 4, 2006. 25

٣۴

[20] S. Winkler, Perceptual Video Quality Metrics - a Review, European Signal Pro-cessing Conference, Poznan, Poland, 2007. 25

[21] Z. N. Li, M. S Drew, Fundamentals of Multimedia, Prentice-Hall , 2005. 30, 32,33

[22] ITU-T Recommandations H.222.0, Generic Coding of Moving Picture and Associ-ated Audio Information: System, International Teleommunication Union, Geneva,Switzerland, 2006. 31

[23] RFC 3550, RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications, [Online] Avail-able: http://www.ietf.org/rfc/rfc3550.txt , 2003. 31

٣۵