基于統(tǒng)計(jì)型演算倫的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能分析.pdf

1、從概率意義對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能進(jìn)行分析，是合理制定網(wǎng)絡(luò)服務(wù)策略以滿足日益增長(zhǎng)的多媒體通信和增值業(yè)務(wù)需求的一個(gè)重要研究領(lǐng)域。由于模型普適性和適合于多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)，統(tǒng)計(jì)型網(wǎng)絡(luò)演算論已成為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能統(tǒng)計(jì)分析的一種主要理論工具。本論文旨在總結(jié)和報(bào)告本人在攻讀博士期間，研究和改善統(tǒng)計(jì)型網(wǎng)絡(luò)演算論，并將其應(yīng)用于常見情況下網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能統(tǒng)計(jì)分析的一系列理論結(jié)果。
　　 統(tǒng)計(jì)型網(wǎng)絡(luò)演算論包括三個(gè)方面的主要內(nèi)容。其一是建立描述網(wǎng)絡(luò)流量過(guò)程特性

2、的基本模型，稱為統(tǒng)計(jì)型流量包絡(luò)。其二是建立表述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)容量的基本模型，稱為統(tǒng)計(jì)型服務(wù)曲線。其三是基于這兩種基本模型，采用系統(tǒng)的方法分析得到端到端服務(wù)性能統(tǒng)計(jì)分布的一般性結(jié)論。但是，現(xiàn)有研究還存在如下局限：(1)提出的統(tǒng)計(jì)型流量包絡(luò)不能兼顧對(duì)于各種隨機(jī)流量過(guò)程的適用性，以及用于服務(wù)性能計(jì)算時(shí)的解析分析特性；(2)提出的統(tǒng)計(jì)型服務(wù)曲線不能兼顧表達(dá)形式通用、調(diào)度節(jié)點(diǎn)抽象、串聯(lián)等效和聚合調(diào)度等效四種特性。為了解決這些問(wèn)題，本論文提出如下幾個(gè)方面

3、的研究結(jié)果。
　　 首先，為了能夠兼顧普適性和解析分析特性，本論文提出了全局和強(qiáng)全局統(tǒng)計(jì)型流量包絡(luò)。兩種包絡(luò)均以通用形式定義，適用于常見的隨機(jī)流量過(guò)程，包括重尾流量過(guò)程和整形數(shù)據(jù)流聚合流量過(guò)程，并可用于一般情況下服務(wù)性能概率型上界的計(jì)算。已有的局部統(tǒng)計(jì)型流量包絡(luò)解析分析特性較差，本論文給出將其轉(zhuǎn)換至全局統(tǒng)計(jì)型流量包絡(luò)的一般性方法。相應(yīng)的分析表明，全局和強(qiáng)全局統(tǒng)計(jì)型流量包絡(luò)克服了現(xiàn)有包絡(luò)關(guān)于普適性和解析分析特性的局限，能夠有效地用

4、于實(shí)際網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流及其服務(wù)性能統(tǒng)計(jì)分析。
　　 其次，針對(duì)現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)型服務(wù)曲線的不足，本論文提出以通用形式定義的全局統(tǒng)計(jì)型服務(wù)曲線，證明并給出了其調(diào)度節(jié)點(diǎn)抽象、串聯(lián)等效、聚合調(diào)度等效特性。對(duì)于已有的局部統(tǒng)計(jì)型服務(wù)曲線，本論文不僅結(jié)合調(diào)度節(jié)點(diǎn)給出實(shí)例，而且提出該模型至全局統(tǒng)計(jì)型服務(wù)曲線的轉(zhuǎn)換方法，以此為基礎(chǔ)解決了其串聯(lián)等效問(wèn)題。相應(yīng)的分析表明，全局統(tǒng)計(jì)型服務(wù)曲線突破了現(xiàn)有模型的局限，具有復(fù)雜多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建模所需的全部四種特性，關(guān)于局

5、部統(tǒng)計(jì)型服務(wù)曲線的分析結(jié)果還解決了其原有的局限問(wèn)題。
　　 最后，基于輸入流量過(guò)程的全局和強(qiáng)全局統(tǒng)計(jì)型流量包絡(luò)，本論文推導(dǎo)得到數(shù)據(jù)流在服務(wù)曲線、局部和全局統(tǒng)計(jì)型服務(wù)曲線系統(tǒng)中的時(shí)延和隊(duì)列長(zhǎng)度概率型上界、輸出流量過(guò)程的統(tǒng)計(jì)型流量包絡(luò)，并結(jié)合常見流量過(guò)程和節(jié)點(diǎn)調(diào)度器，進(jìn)一步求解端到端時(shí)延剩余分布。數(shù)值計(jì)算表明，本論文的理論分析能夠較相關(guān)研究給出更緊的端到端時(shí)延概率型上界。
　　 需要指出的是，本論文提出的統(tǒng)計(jì)型流量包絡(luò)和統(tǒng)計(jì)