CN104954195B - 一种基于多种网络数据业务的并发式流量发生*** - Google Patents

Abstract

本发明请求保护一种基于多种网络数据业务的并发式流量发生***，其目的是模拟大量用户的请求不同的网络数据业务并产生流量，使实验所得流量数据显得真实可信。该基于多种网络数据业务的并发式流量发生***包括用户操作界面模块和后台模块，后台模块又包括用户行为模块、数据库管理模块、线程管理模块以及核心引擎模块，而在核心引擎模块本地又提出核心表数据结构，用于在请求多种数据业务时，记录用户的每一步行为的相关信息并指定下一步动作的相关信息。用户通过用户界面模块配置参数，传给后台模块，后台模块读取配置参数，确定本次运行所需参数和方法，并将运行后的产生的网络流量数据写入到数据库中。

Description

一种基于多种网络数据业务的并发式流量发生***

技术领域

本发明涉及多种网络数据业务和网络流量发生技术，具体是基于多种用户流量模型的并发式流量发生***。

背景技术

互联网属于实践性很强的领域，相关的研究成果只有在经过实践验证后才会被广泛接受。因此，研究人员需要网络试验床去验证新的网络体系架构、协议、服务等。但由于网络试验床无法接入到实际的互联网，在实验网中又很难产生大规模的网络流量，所以研究人员无法对试验网中的网络体系架构、协议、服务等进行相对有效的测试。由此可见，对用于产生大量的网络流量的流量发生器在网络性能、网络服务质量、新协议的测试及部署、网络安全性等领域的研究是至关重要的。

目前用于产生流量的方法主要有两种：一、网络流量回放——利用网络嗅探器对网络进行嗅探并将获取的数据记录在日志文件中，然后根据日志文件中记录的内容产生网络流量；二、模型流量产生——在了解网络特性后对网络流量建立数学模型，并按照数学模型发送数据包，从而产生符合网络特性的网络流量。方法一所产生流量受日志文件约束，流量过于机械；方法二从网络流量整体服从的概率模型入手，产生的网络流量与真实流量在整体上较为接近，但是不能反映单个用户的行为，在很多环境中显得不足。如在面向服务的网络中，服务迁移时往往需要统计单个用户对某一服务的请求次数、喜好程度，以决定是否进行服务迁移，传统方法对此不能有效支持。

发明人唐红分别于2012年12月17日和2013年9月3日申请了一种基于用户行为分析的web用户流量产生方法和一种基于流媒体用户行为分析的流量产生方法，用于刻画用户浏览网页和观看流媒体视频的行为，但单一的任何一种方法都无法全面统一的模拟大量真实用户的上网所产生的流量，因此，提供一种基于多种网络数据业务的并发式流量发生***就显得尤为重要。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种产生的流量逼真度更高，对网络设备性能测试、网络协议评估提供更好的支持的基于多种网络数据业务的并发式流量发生***，本发明的技术方案如下：一种基于多种网络数据业务的并发式流量发生***，其包括：用户界面模块：用于为用户提供一个可操作的网页界面，为用户提供参数选择，并将用户配置的参数传入本地配置文件供后台模块调用；用户界面模块还用于将从数据库读取出后台模块所生成的网络流量数据信息，统计后显示在网页界面上，用户还在用户界面模块对这些网络流量数据信息进行修改删除导出操作；

后台模块：用于通过Socket套接字通信方式与用户界面模块进行交互，后台模块通过读取本地配置文件中用户配置的参数，执行用户的操作，最后将***产生的网络流量数据信息写入到URL统一资源定位符数据库中，其中后台模块包括：用户行为模块、数据库管理模块、线程管理模块以及核心引擎模块，其中：

用户行为模块，模拟用户浏览网页和观看在线视频的上网行为，并调用本地URL数据库内的URL，建立Web网页用户行为模型和Streaming流媒体用户行为模型，供核心引擎模块访问调用；

核心引擎模块：用于与流量发生***内其他模块的交互，核心引擎模块负责接收来自线程管理模块的线程扫描请求后，根据线程扫描请求触发用户行为模块产生相应的用户行为，并根据此次用户行为填写本地核心表结构，并对此次线程扫描请求的线程进行扫描；此外，核心引擎模块还将接收线程管理模块发送的网络流量统计数据的结果，并将该结果发送给数据库管理模块进行存储；

数据库管理模块：用于接收来自核心引擎模块提供的网络流量数据，并将统计数据的结果存储在本地的数据库，以供用户界面模块调用；

线程管理模块：用于控制和协调线程池内多线程的资源分配，以及调用多线程与外部网络建立Web连接与Streaming连接。

进一步的，所述本地核心表结构包括Web核心表结构和Streaming核心表结构。

进一步的，Web核心表数据结构包括以下字段：用户ID字段，当前状态字段，线程指针字段，下一动作字段和统计字段，其中：

用户ID字段用于记录当前用户的编号；

当前状态字段用于记录当前用户所处状态的相关信息；

下一动作字段则记录了在执行完当前动作后索要执行的动作的相关信息；

线程指针字段用于记录指向调用当前用户行为的线程的指针。

进一步的，所述当前状态字段包含了timer字段、状态字段和状态目标字段，其中：

timer字段记录此次行为的时钟，每过一秒，timer字段的值加1；

所述状态字段用于描述用户当前的状态，其中web用户的状态主要有浏览、等待和挂起三种；

状态目标字段则记录了此次行为所访问web的URL。

进一步的，所述下一动作字段则包含了time字段、动作字段和动作目标字段，其中：

time字段给出了执行下一动作的时间，当timer字段的值等于time字段的值时，执行下一步的动作；

动作字段则记录了下一步动作的状态；

动作目标字段则记录了下一步动作要访问的网页的URL。

进一步的，Streaming核心表数据结构包括以下字段：用户ID，当前状态，下一动作和统计字段，其中：

用户ID字段用于记录当前用户的编号；

当前状态用于记录当前用户所处状态的相关信息；

下一动作则记录了在执行完当前动作后所要执行的动作的相关信息；

统计字段用于记录指向调用当前用户行为的线程的指针。

进一步的，所述当前状态字段包含：timer字段、状态字段、状态目标字段以及视频时间字段，其中：

timer字段记录此次行为的时钟，每过一秒，timer值加1；

状态字段用于描述用户当前的状态，某一时刻流媒体用户的状态主要有观看、缓冲、休息和挂起四种；

状态目标字段则记录了此次行为所访问流媒体的URL；

视频时间字段记录了此次行为所观看的视频的时间长度。

进一步的，所述下一动作字段包括：time字段、动作字段、动作目标字段以及视频时间字段，其中：

time字段给出了执行下一动作的时间，当timer的时间等于time字段时，执行下一步的动作；

动作字段则记录了下一步动作的状态；

动作目标字段则记录了下一步动作要访问的流媒体的URL；

视频时间字段指定了下一动作所要观看的视频的时间长度。

本发明的优点及有益效果如下：

基于多种网络数据业务的并发式流量发生***提供了分别用于请求网页和在线视频的两种不同的网络数据业务的流量发生***，能模拟用户请求不同的网络数据业务，较传统的流量发生***，其产生的流量逼真度更高，对网络设备性能测试、网络协议评估提供更好的支持；通过多线程并发式的方式可以产生大规模的网络流量，也可以实现在同一个客户端同时模拟不同的上网行为；此外，该基于多种网络数据业务的并发式流量发生***还提供了两个核心表数据结构，即Web核心表数据结构和Streaming核心表数据结构，用于在请求两种数据业务时，记录用户的每一步行为的相关信息并指定下一步动作的相关信息，使得流量发生***处理每一步动作只需要扫描相应的核心表数据结构的相应信息，按核心表的相应字段执行即可，这使得***的执行效率更高，逻辑性更强。

附图说明

图1是本发明优选实施例的***功能模块图

图2本发明的Web核心表数据结构、Streaming核心表数据结构示意图

其中，附图标记

2000 Web核心表数据结构

2010 Web用户ID字段

2020 Web用户的当前状态字段

2030 Web用户的下一动作字段

2040 Web用户的线程指针字段

2100 Streaming核心表结构

2110 Streaming用户ID字段

2120 Streaming用户的当前状态字段

2130 Streaming用户的下一动作字段

2140 Streaming用户的线程指针字段。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明作进一步说明：

实施例1

本发明提供了一种基于多种网络数据业务的并发式流量发生***，如附图1所示，该基于多种流量模型的并发式流量发生***包括：用户界面模块10和后台模块11，其中：

用户界面模块10为用户提供了一个可操作的网页页面。在此页面上，该模块为用户提供参数选择，用户可以根据自身需求，选择不同的配置参数；该模块将用户的配置参数写入数据库中，供底层模块调用。该模块还将***运行所生成的数据从数据库读取并显示在网页界面上，以图表的形式生动直观地显示给用户；用户可以在浏览这些信息后，在该模块将对这些数据进行导出。

后台模块11通过相应的接口与用户界面模块10进行交互。底层模块通过读取数据库中用户配置的参数，确定用户想要进行的操作，在***运行后执行这些操作，最后将***产生的数据进行统计并写入到数据库中。

进一步，后台模块11包括：用户行为模块12、数据库管理模块13、线程管理模块14以及核心引擎模块15，其中：

用户行为模块12，通过模拟用户浏览网页和观看在线视频的上网行为，并调用本地数据库内的URL，建立Web用户和Streaming用户行为模型，供核心引擎模块15访问调用。

数据库管理模块13，负责接收来自核心引擎模块15提供的网络流量数据，并将统计数据的结果存储在本地数据库，以供上层用户操作界面显示调用。

线程管理模块14，负责控制和协调线程池内多线程的资源分配，以及调用线程与外部网络建立Web连接与Streaming连接。

核心引擎模块15是整个项目的核心，负责与流量发生***内其他模块的交互。该模块负责接收来自线程管理模块14的线程扫描请求后，根据请求触发用户行为模块12产生相应的用户行为，并根据此次用户行为填写本地核心表结构18，并由此次请求的线程进行扫描；此外，该模块还将接收线程管理模块14发送的网络流量统计数据的结果，并将该结果发送给数据库管理模块13进行存储。

进一步，线程管理模块14还包括：Web连接模块16和Streaming连接模块17，其中：

Web连接模块16负责调用线程与外部网络建立Web连接，实现与外部网络的交互，从而实现用户真实的浏览网页的行为。

Streaming连接模块17负责调用线程与外部网络建立Streaming连接，实现与外部网络的交互，从而实现用户真实的观看在线流媒体视频的行为。

此外，在下一步工作中，本设计还将增加FTP链接模块、P2P连接模块以及其他多种网络数据业务模块，来模拟用户请求不同的网络数据业务，从而使得用户上网行为更加丰富，产生的流量的逼真度更高。

实施例2

如图1所示的核心引擎模块15本地的核心表18由两个数据结构组成，如图2(a)和图2(b)所示，分别为Web核心表数据结构2000和Streaming核心表数据结构2010。

如图2(a)所示为本发明的Web核心表数据结构示意图，其数据结构包括：用户ID字段2010，当前状态2020，下一动作2030和线程指针字段2040。用户ID字段2010用于记录当前用户的编号；当前状态2020用于记录当前用户所处状态的相关信息；下一动作2030则记录了在执行完当前动作后索要执行的动作的相关信息；线程指针字段2040用于记录当前线程所在的位置指针。其中，当前状态2020又包含了timer字段2021、状态字段2022和状态目标字段2023；下一动作则包含了time字段2031、动作字段2032和动作目标字段2033。

在当前状态2020中，timer字段2021记录此次行为的时钟，每过一秒，timer值加1；状态字段2022用于描述用户当前的状态，某一时刻Web用户的状态主要有浏览、等待和挂起三种；状态目标字段2023则记录了此次行为所访问web的URL。

在下一动作2030中，time字段2031给出了执行下一动作的时间，即当timer的时间等于time字段时，执行下一步的动作；动作字段2032则记录了下一步动作的状态；动作目标字段2033则记录了下一步动作要访问的网页的URL。

Streaming核心表数据结构2100，如图2(b)所示，包括以下字段：用户ID字段2110，当前状态2120，下一动作2130和线程指针字段2140。用户ID字段2110用于记录当前用户的编号；当前状态2120用于记录当前用户所处状态的相关信息；下一动作2130则记录了在执行完当前动作后索要执行的动作的相关信息；线程指针字段2140用于统计当前用户此次行为的相关数据信息。其中，当前状态2120又包含了timer字段2121、状态字段2122、状态目标字段2123和视频时间字段2124；下一动作2130则包含了time字段2131、动作字段2132、动作目标字段2133和视频时间字段2134。

在当前状态2120中，timer字段2121记录此次行为的时钟，每过一秒，timer值加1；状态字段2122用于描述用户当前的状态，某一时刻流媒体用户的状态主要有观看、缓冲、休息和挂起四种；状态目标字段2123则记录了此次行为所访问流媒体的URL；视频时间字段2124记录了当前状态所观看的视频的时间长度。

在下一动作中2130，time字段2131给出了执行下一动作的时间，即当timer的时间等于time字段时，执行下一步的动作；动作字段2132则记录了下一步动作的状态；动作目标字段2133则记录了下一步动作要访问的流媒体的URL；视频时间字段2134指定了下一动作所要观看的视频的时间长度。

以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (8)

1.一种基于多种网络数据业务的并发式流量发生***，其特征在于包括：用户界面模块：用于为用户提供一个可操作的网页界面，为用户提供参数选择，并将用户配置的参数传入本地配置文件供后台模块调用；用户界面模块还用于将从数据库读取出后台模块所生成的网络流量数据信息，统计后显示在网页界面上，用户还在用户界面模块对这些网络流量数据信息进行修改删除导出操作；

后台模块：用于通过Socket套接字通信方式与用户界面模块进行交互，后台模块通过读取本地配置文件中用户配置的参数，执行用户的操作，最后将***产生的网络流量数据信息写入到URL统一资源定位符数据库中，其中后台模块包括：用户行为模块、数据库管理模块、线程管理模块以及核心引擎模块，其中：

用户行为模块，模拟用户浏览网页和观看在线视频的上网行为，并调用本地URL数据库内的URL，建立Web网页用户行为模型和Streaming流媒体用户行为模型，供核心引擎模块访问调用；

核心引擎模块：用于与流量发生***内其他模块的交互，核心引擎模块负责接收来自线程管理模块的线程扫描请求后，根据线程扫描请求触发用户行为模块产生相应的用户行为，并根据此次用户行为填写本地核心表结构，并对此次线程扫描请求的线程进行扫描；此外，核心引擎模块还将接收线程管理模块发送的网络流量统计数据的结果，并将该结果发送给数据库管理模块进行存储；

数据库管理模块：用于接收来自核心引擎模块提供的网络流量数据，并将统计数据的结果存储在本地的数据库，以供用户界面模块调用；

线程管理模块：用于控制和协调线程池内多线程的资源分配，以及调用多线程与外部网络建立Web连接与Streaming连接。

2.根据权利要求1所述的基于多种网络数据业务的并发式流量发生***，其特征在于：所述本地核心表结构包括Web核心表结构和Streaming核心表结构。

3.根据权利要求2所述的基于多种网络数据业务的并发式流量发生***，其特征在于：Web核心表数据结构包括以下字段：用户ID字段，当前状态字段，线程指针字段，下一动作字段和统计字段，其中：

用户ID字段用于记录当前用户的编号；

当前状态字段用于记录当前用户所处状态的相关信息；

下一动作字段则记录了在执行完当前动作后所要执行的动作的相关信息；

线程指针字段用于记录指向调用当前用户行为的线程的指针。

4.根据权利要求3所述的基于多种网络数据业务的并发式流量发生***，其特征在于：所述当前状态字段包含了timer字段、状态字段和状态目标字段，其中：

timer字段记录此次行为的时钟，每过一秒，timer字段的值加1；

所述状态字段用于描述用户当前的状态，其中web用户的状态主要有浏览、等待和挂起三种；

状态目标字段则记录了此次行为所访问web的URL。

5.根据权利要求4所述的基于多种网络数据业务的并发式流量发生***，其特征在于：所述下一动作字段则包含了time字段、动作字段和动作目标字段，其中：

time字段给出了执行下一动作的时间，当timer字段的值等于time字段的值时，执行下一步的动作；

动作字段则记录了下一步动作的状态；

动作目标字段则记录了下一步动作要访问的网页的URL。

6.根据权利要求2所述的基于多种网络数据业务的并发式流量发生***，其特征在于：Streaming核心表数据结构包括以下字段：用户ID字段，当前状态字段，下一动作字段和统计字段，其中：

用户ID字段用于记录当前用户的编号；

当前状态字段用于记录当前用户所处状态的相关信息；

下一动作字段则记录了在执行完当前动作后所要执行的动作的相关信息；

统计字段用于记录指向调用当前用户行为的线程的指针。

7.根据权利要求6所述的基于多种网络数据业务的并发式流量发生***，其特征在于：所述当前状态字段包含：timer字段、状态字段、状态目标字段以及视频时间字段，其中：

timer字段记录此次行为的时钟，每过一秒，timer字段的值加1；

状态字段用于描述用户当前的状态，某一时刻流媒体用户的状态主要有观看、缓冲、休息和挂起四种；

状态目标字段则记录了此次行为所访问流媒体的URL；

视频时间字段记录了此次行为所观看的视频的时间长度。

8.根据权利要求7所述的基于多种网络数据业务的并发式流量发生***，其特征在于：所述下一动作字段包括：time字段、动作字段、动作目标字段以及视频时间字段，其中：

time字段给出了执行下一动作的时间，当timer字段的值等于time字段时，执行下一步的动作；

动作字段则记录了下一步动作的状态；

动作目标字段则记录了下一步动作要访问的流媒体的URL；

视频时间字段指定了下一动作所要观看的视频的时间长度。