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(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)通信帶寬和流量持續(xù)增大，傳統(tǒng)單核框架下的網(wǎng)絡(luò)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(jì)算技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，但是傳統(tǒng)的單核網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議棧不適應(yīng)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(lǐng)域的研究熱點(diǎn)問題，其性能一直是一個(gè)備受關(guān)注的問題。
　　本文結(jié)合排隊(duì)論相關(guān)知識(shí)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(duì)網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)點(diǎn)的通信情況，為并行協(xié)議棧系統(tǒng)提出了三種排隊(duì)模型—單服務(wù)窗混合制排隊(duì)模型、多服務(wù)窗單隊(duì)列混合制排隊(duì)模型及多服務(wù)窗多隊(duì)列混合制排隊(duì)模型。對(duì)建立的排隊(duì)模型進(jìn)行了推導(dǎo)和數(shù)學(xué)演算，得到了網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)點(diǎn)關(guān)鍵量的精確數(shù)學(xué)表達(dá)式。最后通過理論分析三種排隊(duì)模型的關(guān)鍵項(xiàng)性能指標(biāo)，如系統(tǒng)的平均等待時(shí)間、平均等待隊(duì)長(zhǎng)、丟包率等，得出多服務(wù)窗單隊(duì)列混合制排隊(duì)模型為系統(tǒng)的最優(yōu)排隊(duì)模型，為并

3、行協(xié)議棧系統(tǒng)合理選取最優(yōu)排隊(duì)模型提供了理論支持。
　　運(yùn)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(duì)模型設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換成仿真模擬模型。采用 matlab軟件編程實(shí)現(xiàn)了基于數(shù)據(jù)包級(jí)別的并行協(xié)議棧離散仿真系統(tǒng)，對(duì)三種排隊(duì)模型分別進(jìn)行了動(dòng)態(tài)模擬仿真，統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)相關(guān)狀態(tài)變量值，計(jì)算出各項(xiàng)關(guān)鍵性能指標(biāo)值，分析和對(duì)比了三種不同排隊(duì)模型的各項(xiàng)關(guān)鍵性能指標(biāo)，根據(jù)仿真分析結(jié)果，得出多服務(wù)窗單隊(duì)列混合制排隊(duì)模型是系統(tǒng)的最優(yōu)排隊(duì)模型，仿真結(jié)果與理