并行協(xié)議棧性能分析研究.pdf

1、近年來，隨著通信和網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展，網(wǎng)絡通信帶寬和流量持續(xù)增大，傳統(tǒng)單核框架下的網(wǎng)絡通信協(xié)議棧的協(xié)議解析處理能力已成為通信系統(tǒng)性能的瓶頸問題。多核處理器框架和并行計算技術應運而生，但是傳統(tǒng)的單核網(wǎng)絡通信協(xié)議棧不適應多核處理器框架。在多核處理器框架下，采用協(xié)議棧并行化方法可以有效解決傳統(tǒng)協(xié)議棧存在的問題，提升協(xié)議棧的性能，所以，并行協(xié)議棧系統(tǒng)成為通信領域的研究熱點問題，其性能一直是一個備受關注的問題。
　　本文結(jié)合排隊論相關知識研

2、究并行協(xié)議棧系統(tǒng)的性能問題，為并行協(xié)議棧系統(tǒng)建立性能分析模型，針對網(wǎng)絡通信結(jié)點的通信情況，為并行協(xié)議棧系統(tǒng)提出了三種排隊模型—單服務窗混合制排隊模型、多服務窗單隊列混合制排隊模型及多服務窗多隊列混合制排隊模型。對建立的排隊模型進行了推導和數(shù)學演算，得到了網(wǎng)絡通信結(jié)點關鍵量的精確數(shù)學表達式。最后通過理論分析三種排隊模型的關鍵項性能指標，如系統(tǒng)的平均等待時間、平均等待隊長、丟包率等，得出多服務窗單隊列混合制排隊模型為系統(tǒng)的最優(yōu)排隊模型，為并

3、行協(xié)議棧系統(tǒng)合理選取最優(yōu)排隊模型提供了理論支持。
　　運用面向過程的離散事件系統(tǒng)仿真建模方法，將并行協(xié)議棧系統(tǒng)排隊模型設計轉(zhuǎn)換成仿真模擬模型。采用 matlab軟件編程實現(xiàn)了基于數(shù)據(jù)包級別的并行協(xié)議棧離散仿真系統(tǒng)，對三種排隊模型分別進行了動態(tài)模擬仿真，統(tǒng)計系統(tǒng)相關狀態(tài)變量值，計算出各項關鍵性能指標值，分析和對比了三種不同排隊模型的各項關鍵性能指標，根據(jù)仿真分析結(jié)果，得出多服務窗單隊列混合制排隊模型是系統(tǒng)的最優(yōu)排隊模型，仿真結(jié)果與理