关于虚拟流量计量必要性的调研报告

　　一、虚拟流量需求与供给

　　全球最大的CDN服务商美国Akamai公司公布的最新数据显示，2011年第四季度世界平均网速同比提升了39%，达2.7Mbps，平均连接速度最快的国家或地区是韩国，日本排在第三位，中国大陆以1.4Mbps的网速排在第90名，与国家地位颇不相符。

　　根据换算关系，中国互联网平均连接速度为175.3KB/s，远低于全球平均连接速度337.9KB/s，虽然中国网速这么慢，但截至2011年12月底，中国网民规模却已经突破5亿，达到5.13亿，全年新增网民5580万。互联网普及率较达到38.3%。根据电信给予的标准，各种宽带的极限下载值也可以轻易的计算出来如下：1 M =112 KB/s ；2 M =225 KB/s ；8 M =901 KB/s ；10 M =1126 KB/s。以笔者现在所使用的光纤为例，无论测试多少次都达不到电信商所陈述的极限下载速度。

　　而伴随飞速增加的带宽、实时和多媒体应用的普及、三网融合，人们对带宽服务、信息需求的不断扩大。一部较为清晰的电影，我们只能先下载后观赏了，在线直接观赏严重影响影片的流畅性。同时大型节目、重要节日，人们日益依赖网络，而此时的网络就像高峰期的道路一样没有顺畅可言。

　　这种情况下，要求加强基础设施建设，投入光纤、增加带宽、手机上网由2G制式改为3G甚至4G的呼声成为人们与媒体呼声的主流，但是笔者认为加强虚拟流量计量工作的研究与投入更是对虚拟流量消费者首要任务，也同时是作为质量技术监督人努力的方向。

　　二、虚拟计量工作的目的

　　计量科学技术对建立和维护社会主义市场经济体制起着十分重要的作用。这是因为“量”是一切客观事物及其运动的表现形式，它反映着客观事物的内在性质、相互联系和运动规律。随着人类社会的发展，市场经济体制的不断完善，各种活动日益社会化，特别是在贸易往来、科技交流等活动中，对同一“量”应有相对一致的测量结果，这就需要靠计量单位的统一和测量的准确可靠 ，也就是说，要靠计量来保证，否则社会经济秩序就要发生混乱，生产、流通就不能正常进行，科学实验、高技术的研究与发展也会遇到困难，对外经济贸易和科技文化交流也无法开展。在社会主义市场经济中，计量是必不可缺少的技术基础。我国已颁布的《中华人民共和国计量法》、《中华人民共和国强制检定的工作计量器具管理办法》、《零售商品称重计量监督规定》、《定量包装商品计量监督规定》、《商品量计量违法行为处罚规定》等法律法规，都体现了计量在市场经济中的重要作用。

　　虚拟流量计量关系着信息的及时性，关系到中国网络用户的切身利益，是保障其作为消费者的权益。虚拟流量的提供本身就是一种销售行为，在消费者购买后理应提供充足、稳定的流量保证消费者网络需求供给，电信网，电话网，电视网都应该保证服务的供给，三网本身是提高人们生活水平的服务，给人们带来信息的同时满足人们对娱乐需求，但如果没有稳定、充足的供给，势必会造成消费者不悦的心情，与我们计量工作以人为本的初衷相悖。

　　三、虚拟流量计量的技术支持

　　网络测量技术始于上世纪70年代初，发展于80年代，90年代已渐成体系，在网络测量的方法、工具及流量的测量模型等方面取得了长足的发展。网络观测节点的规划、抽样算法、海量数据的挖掘和分析处理、流量分析模型和网络流量的预测是目前流量测量的研究重点。

　　网络测量是获得网络行为指标和参数的最有效的手段，是为最终建立高效、安全、可预测和可控制网络的基本环节。网络流量测量有多种不同的方法，根据测量者的参与行为，即测量过程中测试设备是否主动发送探测包，可分为主动测量和被动测量测网络中节点设备的参与程度以及测量点的位置，可分为基于路由器的测量、路由器辅助的测量和端到端测量；根据被测数据的类型，可以分为基于组播的测量和基于单播的测量获取网络流量信息的可行技术目前主要有 3 种： 基于 SNMP （Simple Network Management Protocol）的方法、基于俘获包的方法和基于流量采集的性能监测技术（如Netflow）的方法。基于 SNMP 的测试方法通过访问路由器等网络设备读取 MIB 库，获取网络流量、路由表、接口信息和协议分布等数据信息。基于俘获包的方法通常是由设置在被测网络链路中的探针设备所采用，探针俘获通过接口适配器传输的所有数据包，并根据数据流属性进行分析处理。该方法提供了比基于 SNMP 的方法更为详尽的网络信息，但其处理复杂，对机器硬件资源要求高，为了监测更高速率的链路，需要高速专用硬件处理卡，也可采用抽样技术，但会导致成本昂贵且不够准确。NetFlow 是一种由Cisco公司倡导的，正在逐步完善的新技术，是Cisco 等厂商的路由器和交换机设备支持的标准，由于设备硬件已经完成了 NetFlow 流信息的分析，因此基NetFlow 的方法应用较为便利。通常将统计抽样的方法引入流量测量中，几种普遍采用的抽样方式有周期抽样、随机抽样、泊松抽样和几何抽样。周期抽样比较简单是常用的抽样方法，使用固定时间间隔的抽样，其问题在于：不适用于周期性的测量对象，周期性的测量行为可能会干扰测量对象。随机附加抽样是一种更加合理的抽样方法，在这种方法中，样本之间是相互独立的，随机附加抽样有明显的优点，通常它避免了同步效应并且得到被抽样属性的无偏估计。但它的缺点是由于样本不是按照傅里叶变换技术所假定的以固定间隔产生，抽样样本的频域分析较为复杂。泊松抽样中新样本的到达是不可预测的，即抽样是无偏的，每一个随机过程的到达都以同样的概率被采集得到。几何抽样与泊松抽样有密切的关系，具有的无偏性和不可预测性。

　　四、结论和建议

　　综上所诉，虚拟流量计量关系到信息的及时性，关系到中国网络用户的切身利益，同时也是保障其作为消费者的权益标尺。所以作为新时期的计量工作，作为保障人民生活的计量工作者，开展虚拟流量计量是非常必要的，也是与时俱进的，是贯彻落实科学发展观的具体行为。

　　作为一个质监人，笔者认为，建立完善虚拟流量计量的法制建设，加强对流量计量的标准化建设，研究制定切实可行的虚拟计量体系是当前重要的任务。