網路應用比例研究方法

網路已經成為生活上與工作上必備的工具，於是網路流量和效能就成為迫切需要 重視的問題。而面對這個問題，第一件要研究探討的主題就是：誰在用網路？針對網 路流量的增長，不外乎以下幾個主要的原因：

1. 越來越多的網路應用程式產生。

2. 影音資料的網路共用漸漸廣泛。

3. web-based application 的開發已經成為趨勢。

4. 分散式系統的發展越來越普及。

5. 即時的影像、聲音傳遞也越來越發達，例如網路電話等等。

接下來我們要研究分析的重點將放在第一項，也就是網路上所傳送的資料到底都是屬於 哪些應用類型。

在表 4 中列出目前常見的網路應用，我們依照其提供的服務以及所使用的通訊協定 加以分類。首先是傳統的網路應用程式如 http、ftp、telnet、smtp 等，這類的網路應用 是採取主從式架構進行通訊，客戶端透過由一個固定的通訊與伺服端進行溝通，伺服端 可以同時與多個客戶端進行通訊，而客戶端與客戶端間不會任何的通訊，所傳遞的任何 資料皆需藉由伺服端傳送。這類網路應用程式所產生的流量可以藉由所用的通訊埠來進 行辨識。

第二類是網路多媒體串流，這類的應用程式利用應用層通訊協定如 RTSP、SIP、

Q.931 和 H.245 來做為其通訊協定。常見的軟體如 QuickTime 和 RealTime 便是利用 RTSP 和 RTP/RTCP 來建立串流和傳送資料。

第三類是目前最熱門的 P2P 檔案分享軟體，利用對等式的架構來做資源分享，打破 了傳統主從式架構，允許網路上任兩個節點可以直接連線進行傳輸，常見的軟體有 eDonkey、eMule、BT、Kazaa 等。P2P 的另外一項熱門應用就是即時通訊，如 MSN Messenger。第四類就是目前很流行的網路遊戲，透過網路可以讓玩家一同進行遊戲與 溝通，目前熱門的遊戲有 Starcraft、Warcraft、Diablo。

種類 應用程式 / 應用層通訊協定

主從式架構 http，https，ftp，telnet，ssh，nntp，dns，smtp，

pop3 etc.

多媒體串流 rtsp，sip，mms，rtp/rtcp，rdt，q.931，h.245，

etc.

P2P ezPeer，Kuro，eMule，BT，MSN Messenger, etc.

遊戲 Starcraft，Warcraft，Diablo，Counter Strike, etc.

表 4 常見網路應用程式

想要分析網路上的各種應用使用的情形，最簡單的方式就是透過監聽。監聽到封包 後，檢查他的封包檔頭，透過封包資訊即可判斷這筆資料的類型。判斷完類型，即可計 算接下來傳輸的流量，直到連線結束為止。

在分辨各種網路流量上，我們採取以通訊埠為辨別的基礎（Port-base），也就是利 用各種應用程式的預設通訊埠來辨別流量是由那一種應用程式產生的，對於上述各種網 路應用，我們藉由實際操作觀察以及各種文件列出每種應用程式預設的通訊埠，如表5。

Application name Representative

port TCP well-known ports WWW 80 80, 8080, 443

FTP 21 20, 21 POP3 / POP3S 110,995 110, 995

SMTP 25 25

MSN Messenger 1863 1863, 6981-6990, 14594 Windows Media 1755 1755

KaZaA 1214 1214 eDonkey 4661 4661~4665

eMule 6688 6600-6802

BT 6881 6881-6889

表 5 常見網路應用軟體預設通訊埠

在分析步驟上，可分成三個步驟，首先我們對收集到的封包資料進行資料流（flow data）分類，就是將相同來源IP/port到相同目的IP/port的單向封包序列（unidirectional packet sequence）收集到同一個資料流裡，再對每組資料流找到其重要通訊埠（Critical Port Number），所謂的重要通訊埠主要是用來辨識該組資料屬於何種網路應用的通訊 埠，最後根據網路應用通訊埠表將每個資料流對應到各個應用程式，進行分類和統計，

流程如圖26所示。

對於每組資料流的重要通訊埠決定，是依據 TCP 三向交握（Three-way handshake）

的觀念來做選擇。在每條 TCP 連線中，伺服端會開啟一個通訊埠等待客服端的連線要

圖 26 流量分析流程