網(wǎng)絡(luò)可用帶寬測量的研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)測量的主要作用是掌握網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)信息和運(yùn)行狀態(tài)。網(wǎng)絡(luò)測量為網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營和管理提供關(guān)鍵的輸入信息，具有重要的作用。目前，主要的網(wǎng)絡(luò)測量問題包括端到端/鏈路可用帶寬測量、端到端/鏈路時(shí)延測量、端到端/鏈路丟包率測量、網(wǎng)絡(luò)流量信息測量等。
　　本文主要研究端到端的網(wǎng)絡(luò)可用帶寬測量問題。端到端可用帶寬測量方法主要分為主動(dòng)測量與被動(dòng)測量。主動(dòng)測量是指向待測網(wǎng)絡(luò)中注入探測流量，通過探測包記錄的信息對(duì)可用帶寬進(jìn)行估測。被動(dòng)測量是指在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上安

2、裝流量監(jiān)控設(shè)備，從而對(duì)路徑的流量進(jìn)行監(jiān)測。本文主要關(guān)注基于主動(dòng)探測的測量方法。
　　基于包間間隔的測量方法首先假設(shè)待測路徑為一個(gè)只含有一條鏈路的路徑，向待測路徑注入探測包對(duì)，當(dāng)探測包對(duì)在待測鏈路上傳輸時(shí)，背景流量（路徑上原有的數(shù)據(jù)流量）會(huì)使兩個(gè)探測包之間的間隔增大。由此可以得到包對(duì)進(jìn)入鏈路時(shí)兩個(gè)包的包間間隔gin、包對(duì)離開鏈路時(shí)兩個(gè)包的包間間隔gout和可用帶寬之間的關(guān)系，將這一模型稱為單跳模型。在多跳環(huán)境下，基于包間間隔的測量算

3、法認(rèn)為，包對(duì)在經(jīng)過窄鏈路前后的包間間隔與可用帶寬的關(guān)系滿足單跳模型中這三個(gè)量之間的關(guān)系式?；诎g間隔的測量算法直接將接收端測得的包間間隔帶入單跳模型進(jìn)行計(jì)算，顯然，這一間隔與包對(duì)離開窄鏈路時(shí)的間隔已不相同，窄鏈路的后繼鏈路會(huì)使包對(duì)的包間間隔變大。本文基于這一缺點(diǎn)，對(duì)經(jīng)典的Spruce算法進(jìn)行了改進(jìn)，改變了探測包的包結(jié)構(gòu)，并引入了適時(shí)的丟棄策略，得到了新的端到端可用帶寬測量算法Improved-Spruce。
　　基于探測速率的測

4、量方法是基于自誘導(dǎo)擁塞的原理，即當(dāng)探測流量大于可用帶寬時(shí)，鏈路發(fā)生擁塞，接收端的探測流速率將小于發(fā)送端探測流速率，反之，當(dāng)探測流量小于等于可用帶寬時(shí)，接收端的探測流速率將等于發(fā)送端探測流速率?；谔綔y速率的測量方法發(fā)送多個(gè)采樣速率的探測包列，尋找使探測包列的發(fā)送速率和接收速率剛好相同的臨界狀態(tài)，該狀態(tài)下的探測速度便可視為可用帶寬的估計(jì)值。這類方法的缺點(diǎn)是給網(wǎng)絡(luò)注入的探測流量較大，使網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷加重。本文提出了新的算法ABLSF(algori