互聯網端到端網絡性能影響因素的分析與評估.pdf

1、隨著交互式應用服務的廣泛應用和Internet網絡拓撲結構的日趨復雜，如何有效的保證互聯網端到端網絡性能服務質量已經成為運營商一個很重要的研究課題，其中最突出的問題包括有如何分析測試網絡端到端傳輸性能的影響因素以及量化分析其影響大小。這一方面在網絡測試仿真環(huán)境中提出要求，使其能夠更加真實的反映網絡的實際情況，要求在包括流量的大小，分布，構成以及網絡關鍵節(jié)點的性能等方面建立相應模型。另一方面在網絡性能的評估方案方面要求不但要能夠就不同的應

2、用服務進行分析，還有能夠反映網絡性能的動態(tài)實時變化。 本文以提高internet上的端到端的業(yè)務質量為出發(fā)點，從其重要影響因素中的網絡域間路由和端節(jié)點所面臨的可靠性和安全性問題著手，在網絡域問路由方面，主要圍繞域間BGP路由的穩(wěn)定性的影響進行分析，包括對路由器BGP性能進行測試以提高網絡仿真的真實性，研究網絡節(jié)點在收斂中受到的瞬時影響以分析網絡穩(wěn)定性的瞬時變化。在端節(jié)點網絡性能方面，重在根據網絡實際流量情況構建網絡測試環(huán)境，同時

3、針對防火墻應用層性能提出其動態(tài)性能變化的評測方案。研究方法包括測試，仿真，數學模型等，在其影響因素和給網絡性能帶來的影響的同時，提出相應的改進和解決方案。 主要工作和創(chuàng)新點如下： 1．對互聯網重要網絡節(jié)點設備路由器的BGP的性能提出新的分析測試方案，并在測試數據基礎上建立路由器BGP處理性能模型，用以描述路由器BGP處理性能與網絡配置環(huán)境和路由器負載之間的關系。實驗測試了正常負載下和邊界負載下路由器BGP的處理性能。

4、 2．通過引入新的基于測試的路由器BGP處理性能模型改進了當前SSFNetBGP網絡仿真環(huán)境，反映了不同配置環(huán)境與負載對路由性能的影響。此模型提高了網絡仿真的真實性。 3．對路由動態(tài)事件收斂過程中網絡的穩(wěn)定性進行仿真分析，主要觀察網絡多宿連接在收斂過程中對路由器產生的綜合影響，路由器BGP處理延遲和路由器存儲空間限制對收斂過程中路由器的瞬時影響，以及因路由器性能而引入的網絡可靠性。 4．在BGP SPP模型的基礎上，

5、建立新的BGP穩(wěn)定性瞬時行為數學模型以分析多宿連接中BGP行為對路由器造成的瞬時壓力大小和分布，以優(yōu)化BGP網絡配置。 5．在防火墻性能測試中提出新的測試流生成方法(Modeling andGenerating Network Traffic，MGNT)。基于網絡應用層協議的經典數學模型生成標準的應用層背景狀態(tài)流，同時根據對捕獲的網絡流量的快速分析，使得MGNT能更真實的模擬網絡端節(jié)點流量。作為初步工作，我們重點針對TCP，HT

6、TP的流量進行模擬測試。 6．在防火墻性能評估中提出新的評估方法來測試在實際環(huán)境中防火墻性能的動態(tài)變化和對網絡端到端性能造成的影響。使用參數包括描述應用層特定協議流TCP和HTTP中的TCP連接建立時間(TCPconnection setup time)和HTTP反應時間(HTTP response time)，和用來量化網絡性能的變化應用層影響因子(application impactfactor，AIF)。對實際防火墻的測試