單播丟包層析技術研究及其在非平穩(wěn)網(wǎng)絡中的應用.pdf

1、互聯(lián)網(wǎng)從初期簡單可控的小型內(nèi)部網(wǎng)絡,已經(jīng)發(fā)展成為匯聚了多種業(yè)務,多種計算機終端的大架構復雜網(wǎng)絡系統(tǒng),當今網(wǎng)絡的異構化、不協(xié)作化發(fā)展趨勢,使得需要網(wǎng)絡內(nèi)部節(jié)點間協(xié)作的傳統(tǒng)網(wǎng)絡測量技術面臨巨大的挑戰(zhàn)。如何在日益復雜的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡系統(tǒng)中實時精確的測量網(wǎng)絡性能成為了現(xiàn)在國內(nèi)外研究者共同關注的一項前沿科學問題。為了準確描述現(xiàn)有網(wǎng)絡系統(tǒng)內(nèi)部的各種狀態(tài)參數(shù)及其變化情況,提高互聯(lián)網(wǎng)的管理控制水平,實現(xiàn)對網(wǎng)絡資源的優(yōu)化配置,科學工作者提出了一種新的估計網(wǎng)絡

2、內(nèi)部參數(shù)的方法:網(wǎng)絡層析成像技術。
　　 網(wǎng)絡層析成像在無需中間節(jié)點協(xié)作的情況下,通過端到端的路徑級網(wǎng)絡測量數(shù)據(jù),運用統(tǒng)計學方法,來估算網(wǎng)絡系統(tǒng)內(nèi)部的鏈路級參數(shù)。當前的網(wǎng)絡層析方法,存在很多的問題,例如使用包對發(fā)包或者改進的3包組發(fā)包機制進行網(wǎng)絡層析時,存在著相關性缺陷。另外,當前的網(wǎng)絡層析方法,一般都假設鏈路參數(shù)在探測周期內(nèi)不隨時間變化而產(chǎn)生波動,即平穩(wěn)網(wǎng)絡層析成像,但是這種方法不能反映現(xiàn)實網(wǎng)絡的時變特征,從而很難記錄并追蹤網(wǎng)

3、絡系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)參數(shù)的變化狀態(tài)。
　　 本文對基于單播的網(wǎng)絡丟包率層析成像模型進行了詳細的探討,并針對現(xiàn)有的單播層析發(fā)包方式的包組相關性缺陷提出了一種改進發(fā)包方法。已有的研究表明,網(wǎng)絡的丟包性具有連續(xù)性的特征,針對連續(xù)丟包的特性,本文通過調(diào)整包組發(fā)包過程中的發(fā)包順序,改善了單播層析中的包組關聯(lián)性能。NS2的仿真實驗證明了改進的發(fā)包機制能更加準確的估算鏈路丟包率。
　　 為了求解非平穩(wěn)網(wǎng)絡丟包率估計問題,滑動時窗時變丟包率估

4、算方法假定在一個相對較小的時窗內(nèi),丟包率隨時間變化的曲線可用一個k階可導的函數(shù)來描述;用網(wǎng)絡層析成像的方法求得這些函數(shù)的k階泰勒展開式;然后根據(jù)各時窗內(nèi)的逼近結果估計整個測量周期內(nèi)鏈路的丟包率參數(shù)。本文對基于滑動時窗思想的非平穩(wěn)網(wǎng)絡丟包估算方法通過距離加權算法,距離加權值分析以及曲線擬合等數(shù)值分析手段進行了算法的完善工作,使其能更好的逼近實際時變丟包率。最后,本文將改進的發(fā)包機制和改進的算法結合,研究其在測量非平穩(wěn)網(wǎng)絡丟包率時的有效性。