單播丟包層析技術研究及其在非平穩(wěn)網絡中的應用.pdf

1、互聯網從初期簡單可控的小型內部網絡,已經發(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絡系統(tǒng),當今網絡的異構化、不協(xié)作化發(fā)展趨勢,使得需要網絡內部節(jié)點間協(xié)作的傳統(tǒng)網絡測量技術面臨巨大的挑戰(zhàn)。如何在日益復雜的互聯網網絡系統(tǒng)中實時精確的測量網絡性能成為了現在國內外研究者共同關注的一項前沿科學問題。為了準確描述現有網絡系統(tǒng)內部的各種狀態(tài)參數及其變化情況,提高互聯網的管理控制水平,實現對網絡資源的優(yōu)化配置,科學工作者提出了一種新的估計網絡

2、內部參數的方法:網絡層析成像技術。
　　 網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絡測量數據,運用統(tǒng)計學方法,來估算網絡系統(tǒng)內部的鏈路級參數。當前的網絡層析方法,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)包機制進行網絡層析時,存在著相關性缺陷。另外,當前的網絡層析方法,一般都假設鏈路參數在探測周期內不隨時間變化而產生波動,即平穩(wěn)網絡層析成像,但是這種方法不能反映現實網絡的時變特征,從而很難記錄并追蹤網

3、絡系統(tǒng)內部狀態(tài)參數的變化狀態(tài)。
　　 本文對基于單播的網絡丟包率層析成像模型進行了詳細的探討,并針對現有的單播層析發(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,丟包率隨時間變化的曲線可用一個k階可導的函數來描述;用網絡層析成像的方法求得這些函數的k階泰勒展開式;然后根據各時窗內的逼近結果估計整個測量周期內鏈路的丟包率參數。本文對基于滑動時窗思想的非平穩(wěn)網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)網絡丟包率時的有效性。