第３４卷第５期 ２０１３年ｌＯ月 通化师范学院学报（自然科学） ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＴＯＮＧＨＵＡ ＮＯＲＭＡＬ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ Ｖ０１．３４№５ Ｏｅｔ．２０１３ 基于ＯＰＮＥＴ的流媒体应用流量特征分析 王大东，张 菁，代胜男，王洪君 （吉林师范大学计算机学院，吉林四平１３６ｏｏｏ） 摘要：针对不同工作模式的流媒体应用数据流，根据报文大小、ＩＰ地址和端口识别出流媒体应用有效数据，分析了流媒体 应用流量包的大小、数量和报文长度分布等特征．利用ＯＰＮＥＴ对不同模式的流媒体流量特征数据进行分析，提取多种流行流媒 体应用的行为特征． 关键词：流媒体；Ｐ２Ｐ；交互行为；流量检测 中图分类号：ＴＰ３９３文献标志码：Ａ文章编号：１００８—７９７４（２０１３）０５—００２８—０３ 流媒体是采用流式传输方式在网络上播放的媒 体格式，把音频、视频等多媒体文件经过特殊的压缩 方式分成一个个压缩包，由服务器向用户计算机实 时、连续发送．在传输中，用户不必等到整个文件全 部下载完毕后才能看到内容，只需经过几秒钟或几 十秒的启动延时，即可在用户计算机上利用相应的 播放器对压缩视频或音频等流式媒体文件进行解 压、播放，剩余的部分将在后台继续进行下载、缓存， 直至播放完毕． 应资源的对等体中下载所要的资源，降低了流媒体 服务器的压力． 本文利用Ｏｐｎｅｔ和ｓｎｉｆｆｅｒ分析Ｃ／Ｓ模式和Ｐ２Ｐ 模式下流媒体应用的流量特征，选择了三种Ｐ２Ｐ流 媒体应用：ＰＰＳｔｒｅａｍ、暴风影音和迅雷看看，两种Ｃ／ Ｓ模式应用：土豆网（Ｗｅｂ工作方式）和优酷网．在两 个不同时间段对同类节目进行取样分析，并对流媒 体用户各种参数值统计，例如收发流量大小、收发分 组数量、收发分组大小分布、收发流量比重等． 传统流媒体采用客户／服务器（ｃ／ｓ）模式，用户 只能从流媒体服务器上下载资源．随着互联网的发 展，流媒体业务越来越多，服务器承载的负荷变得越 来越大．传统的传输形式存在明显不足，比如流媒体 服务器带宽占用大、流媒体用户等待时间过长等，导 致系统瓶颈．为了提供足够的带宽资源，采用客户／ 服务器模式的流媒体服务网站如优酷网采用内容分 发网络形式，在不同地理位置分布众多的流媒体服 务器，根据用户位置不同，选择相应的流媒体服务器 １ 流媒体数据提取 流量捕获与数据筛选．以ＰＰＳｔｒｅａｍ为例说明本 文采集数据方法．在任务管理器中将ＰＰＳｔｒｅａｍ之外 的所有应用程序关闭，尽可能减少其他应用数据包 的干扰．分别在时段１（１３：Ｏ０—１４：０Ｏ）和时段２ （２３：０ｏ一２４：００）利用ｓｎｉｆｆｅｒ对ＰＰＳｔｒｅａｍ应用进行 数据捕获并保存数据． Ｔｉｍｅ Ｓｏｕｒｃｅ Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ；Ｐｒｏｔ Ｌｅｎ Ｓｒｃ Ｐｏｄ—Ｄｅｓｔ Ｐｏｒｔ ４９０４１ ：４９０４１ １３：４２：１６ １８７＿１１６ ５７ １２６ ２３９；１９２ １６ｊＢ ２５ ３ ＵＤＰ １０８９；５２３７２；４９０４１ １３：４２：１ ６ｌ１Ｂ７；１２５ ４６ ５７¨７；１９２ １６８ ２５ ３ ＵＤＰ ４８ ８４００ １３：４２：１６ １８７ １１９ ５３ １３２ １１３：１９２ １６８ ２５ ３ ＵＤＰ １０８９；３５８２４１３：４２：１６．１Ｂ７：１９２ １６８ ２５ ３ １１６ ５７ １２６ ２３９；ＵＤＰ ５３ ：４９０４１：５２３７２ １３：４２：１６ ２０３；１９２ １６８ ２５ ３ ；１１９ ５３ １３２．１１３ ＵＤＰ＇；５３ ４９０４１ ；３５８２４ 获取资源．流媒体应用对等网（Ｐ２Ｐ）技术之后，使每 个流媒体用户成为网络中的一个节点，用户根据自 身的网络状态，直接与其他节点交换数据，建立连接 来分享对方硬盘上的文件，用户不再是单一的从服 务器上得到自己需要的资源，而是从网络中具有相 １３：４２：１６．２０３；５８ ２４５ ５７ １４２ １９２ １６８．２５ ３ ＵＤＰ １１０４ ３２２６１ ：４９０４１ １３：４２：１６ ２０３；１９２ １５８ ２５ ３ ；５８ ２４５ ５７ １４２ ＵＤＰ ５３ ４９０４１ ；３２２６１ 图１ ｓｎｉｆｅｒ捕获的数据 ｝ 收稿日期：２０１３一ｏ４—２Ｏ 作者简介：王大东（１９７１一），男，吉林四平人，博士，吉林师范大学计算机学院副教授 基金项目：吉林省教育厅科学技术研究项目（２０１１．１６２）． ・２８・ ３不同流媒体应用特征 在两个不同时间段内分别对分属于两种不同工 作模式的五种应用采集３００秒流量数据，利用上述 方法提取流媒体数据及控制数据，统计结果如表１ 所示． 网携带数据长度上限．两种Ｃ／Ｓ模式的流媒体利用 ＴＣＰ传送媒体数据，土豆网和优酷网在不同时段内 数据分组长度不同，在网络繁忙时采用较短的分组 传送数据，这应该是由骨干网在不同时段内采用不 同的数据处理方式决定的．Ｃ／Ｓ模式的流媒体应用 在网络负载小时能为用户提供更快的下载速度，而 Ｐ２Ｐ流媒体应用中对等用户多时才能提供更大的下 载速度． 从表中可以看出三种Ｐ２Ｐ流媒体应用都有控 制数据分组，长度都比较小，都利用ＵＤＰ传输媒体 数据，ＰＰＳｔｒｅａｍ传送媒体数据时分组长度较短，而暴 风影音和迅雷看看传送媒体时数据较长，接近以太 表ｌ 五种不同流媒体应用特征 ４结论 本文利用ＯＰＮＥＴ分析了五种不同流媒体应用 的流量特征．由于所选数据时间长度有限，流媒体应 用节目选择是随机的，所分析数据不能完全精确地 ［Ｊ］．计算机研究与发展，２００５，４２（１２）：２０３３—２０４１， 【２］蔡青山，李子木，胡建平．Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上的流媒体特性及用户访 问行为研究［Ｊ］．北京航天航空大学学报，２００５，３１（１）：２５—３Ｏ． ［３］石萍．基于对等特征的Ｐ２Ｐ流量识别方法［Ｊ］．网络测量与 规划，２００７（２）：３６—３８． 反映这五种流媒体应用的流量特征．另外，在不同观 测点测量的数据会有很大不同，选择不同的节目对 结果也会有影响．虽然存在以上不足，但是，从最后 ［４］陈岩，董淑福，蒋磊．ＯＰＮＥＴ网络仿真技术及其应用研究 ［Ｊ］．计算机技术与发，２００９，１９（２）：１９９～２０４． ［５］ｗ“ｍａＩｌ Ｍ．Ｒｏｕｔｉｎｇ ｏｆ Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＩＥＥＥ ｊｏｕｒｎａｌ ＯＨ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａ ａｓ ｉｎ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，１９９８，６（９）：１６１７—１６２２． 所得到的结果上看，仍然较好地反映出了各种不同 应用的典型特征． 参考文献： ［１］龚海刚，刘明，毛莺池．Ｐ２Ｐ流媒体关键技术的研究进展 ［６］Ｓｕｂｈａｂｒａｔａ Ｓ，Ｓｐａｔｓｃｈｅｃｋ Ｏ．Ａｃｃｕｒａｔｅ，ｓｃａｌａｂｌｅ ｉｎ—ｎｅｔｗｏｒｋ ｉ－ ｄｅｎｔｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐ２Ｐ ｔｒａｆｉｆｃ ｕｓｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｔｕｒｅｓ［Ｃ］．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ １３ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｗｏｒｌｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂ．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ： ＡＣＭ Ｐｒｅｓｓ，２００４：５１２—５２１． （责任编辑：王前） Ｆｌｏｗ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｓｔｒｅａｍｉｎｇ Ｍｅｄｉａ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ＯＰＮＥＴ ＷＡＮＧ Ｄａ—ｄｏｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｊｉｎｇ，ＤＡＩ Ｓｈｅｎｇ—ｎａｎ，ＷＡＮＧ Ｈｏｎｇ—ｊｕｎ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒ，ｊｉｌｉｎ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｉｐｉｎｇ，Ｊｉｌｉｎ １３６０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｐａｃｋｅｔ ｓｉｚｅ，ＩＰ ａｄｄｒｅｓｓ ａｎｄ ｐｏｒｔ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｖａｌｉｄ ｄａｔａ ｏｆ ｓｔｒｅａｍｉｎｇ ｍｅｄｉａ ａｐ— ｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｆｒｏｍ ｓｔｒｅａｍｉｎｇ ｍｅｄｉａ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｄａｔａｓｔｒｅａｍ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗｏｒｋｉｎｇ ｍｏｄｅｓ，ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｐａｃｋｅｔ ｓｉｚｅ，ｑｕａｎｔｉｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｐａｃｋｅｔ ｌｅｎｇｔｈ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｅｖｅｒａｌ ｐｏｐｕｌａｒ ｓｔｒｅａｍｉｎｇ ｍｅｄｉａ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｗｏｒｋｉｎｇ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｏｄｅｓ ｗｅｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ＯＰＮＥＴ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｔｒｅａｍｉｎｇ ｍｅｄｉａ；Ｐ２Ｐ；ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ ｂｅｈａｖｉｏｒ；ｆｌｏｗ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ・３０・