Android手机流量监测系统设计(3)

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手机操作系统的快速发展是推动手机网络快速发展的一个重要因素。大家都在追随不断新出的操作系统。虽然它的火热程度在持续高涨，但是手机操作系统的发展并不是那么长久。在2002年之前，并没有严格意义上的手机操作系统，因为能完成通话功能的手机都是由厂家自己做芯片，然后配上相应的软件就可以完成。不过此后，手机的品种越来越多，发展也越来越快，随着人们对手机的需求也越来越大，智能手机和手机操作系统就应运而生了。

目前热门的手机操作系统主要有5种：塞班（Symbian），安卓（Android），黑莓（Black Berry），Windows Phone和iOS。作为目前主流且强有力的市场竞争者，Android的发展前景可谓是一片光明。

2008年，谷歌发布了Android操作系统，从此智能手机操作系统界不再安静。2009年，原来引用塞班平台的厂商，比如LG、索尼爱立信等纷纷退出塞班平台，投入Android领域。不久，Android系统就取代了塞班成为智能手机操作系统的霸主。在2011年的第一季度，Android在全球的市场份额就已经超过了塞班，位居世界第一。到了2011年底，Android占据了全球52.5%的份额。Android手机的软件非常的丰富，而且基本都是免费的，可以通过多个应用商店下载。另外，Android的本地化也做得很好，刷机非常方便。

在移动互联网在一轮又一轮的科技竞争当中，微软的Windows Phone，苹果的iOS和谷歌的Android之间成为了其中的佼佼者，现如今，三大操作系统可谓是三足鼎立。相比于Android最大的竞争者iOS操作系统，Android的开放性使得他有了得天独厚的优势。在和iOS的竞争中，由于Android的自由度和开放的源代码,使得Android操作系统的平台得到了飞速的发展。

操作系统的出现使得手机越来越智能。随着操作系统的不断发展，用户对于移动互联网的需求也逐步增加，越来越多的用户开始使用移动互联网。

2012年初，爱立信发布了行业趋势报告，报告指出，随着移动数据流量的爆炸性增长，2011 年全球智能手机的总流量增长了两倍，预计到2016年，移动用户将达到80亿以上，移动数据流量将比2010年增长10倍，而来自智能手机等移动终端的数据流量将于来自PC和平台电脑的数据流量保持持平。

从新增的用户区域来看，该季度新增约1.35亿户，中国和印度占大约40%，分别增加3千万和2千万。其次是中东欧、中东和非洲、占30%，西欧增加了2%，北美增加了3%，拉丁美洲占10%。从数据流量来看，目前，各个国家流量模式差别迥异，即使移动PC仍在大多数移动网络中占主导地位，但有数据显示2011年总移动数据流量将翻一番，此后预计移动数据流量将以60%的复合年增长率持续增长。中国市场android产品的市场份额已经占据了整体智能机市场的68.4%。

然而，随着3G的逐渐普及，手机应用流量问题日渐凸显，越来越多的手机应用在使用过程中经常发生“偷”流量现象，甚至更有手机上网“天价流量”费的事件也屡见报端，这给众多用户带来很大恐慌。其实，这是手机高速数据业务发展中必然会遇到的问题，一方面是由于广大用户的认知没能跟上业务变革，另一方面则是电信运营商的服务没跟上用户需求。因此，关于如何控制手机流量的使用，如何监控流量的数据产生，如何避免天价流量费产生，使流量消费透明，直观的被用户控制成为广大消费者的诉求。

近些年来，针对手机流量数据出现的问题，相对应的措施也在不断发展。目前来说，手机流量监控是指在系统中对访问网络的数据包进行跟踪、检测和处理，基本是在防火墙中实现流量监控。从防火墙的发展历程来说，从20世纪八十年代中期由思科公司推出第一代防火墙开始，经历了数次比较大的更新换代，从刚开始的数据包过滤防火墙、电路层防火墙、应用层防火墙、动态包过滤防火墙到基于自适应代理技术的第五代防火墙。此后，有不少学者专家对防火墙技术进行了进一步深入的研究，目前，比较前沿、围绕它们研究比较多的防火墙技术包括模式匹配、流分类、规则集优化等。模式匹配技术在网络过滤应用中用的非常广泛，利用它可以在防火墙对网络数据包当中的很多关键词进行过滤，进而对网络进行进一步的监视与控制。该技术包括单模式匹配和多模式匹配。单模式匹配里面用的比较多的有KMP算法和BM算法，该匹配模式特点是简单易实现，但是每次只能匹配一个单词。多模式匹配比单模式复杂，在实际的系统里面用的比较多，效果更好，主要有 AC算法、FS算法跟另外一些衍生出来的算法。在流分类技术当中，Lakshman 等人提出了使用基于多维匹配的高速数据包转发策略；另外有以统计学为基础的对数据包进行分类的模块化方法和GUPTA 等人提出的基于迭代流的分类算法等。在规则集优化技术方面，也有很多学者提出了很多自己的一些见解及实现，通过对防火墙中规则集的动态或者自适应调整，可以很好的改善防火墙的运行性能。比如，Maye等人给出了一个基于novell的防火墙管理工具包；Hamed等人在2004年提出了一种基于防火墙策略的模型跟管理机制，并且能够很好的解决产生的冲突问题；Zitting等设计出了一套能够用来分析防火墙规则集的专有系统；Rujimethabhas等人对网络中防火墙配置的测试与合成提出了一种统一的建模方法等。与此同时，许多学者也采用了另外的一些方法来对防火墙的性能进行改进，如，Navab 等提出了一种使用硬件化防火墙的方法来对网络数据包进行深度的过滤,Benecke等人对高速网络中数据并行化截获进行了研究等。论文网