端到端帶寬測(cè)量技術(shù)的研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)帶寬是重要的網(wǎng)絡(luò)資源，對(duì)其準(zhǔn)確的測(cè)量是擁塞控制、覆蓋網(wǎng)絡(luò)路由、流量工程、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量(quality of service，QoS)驗(yàn)證等方面必須解決的問題，它直接影響了終端用戶的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。網(wǎng)絡(luò)帶寬主要包括：鏈路帶寬和有效帶寬。網(wǎng)絡(luò)路徑的端到端有效帶寬為某一時(shí)間段內(nèi)在給定路徑上發(fā)送數(shù)據(jù)可用的最大帶寬，會(huì)隨該路徑中背景流量的變化而變化，這就給準(zhǔn)確的測(cè)量有效帶寬帶來了困難，是近年來研究的重點(diǎn)問題。
　　本文針對(duì)端到端有效帶寬測(cè)量的

2、問題，在深入研究分析了國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，提出了一種基于多項(xiàng)式擬合的有效帶寬測(cè)量方法PFAB(polynomial fitting for availablebandwidth)。本文主要完成以下幾個(gè)方面的工作：
　　(1)對(duì)SLoPS(Self-Loading Periodic Streams)方法提出了改進(jìn)
　　針對(duì)已有的有效帶寬測(cè)量方法SLoPS測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)、對(duì)網(wǎng)絡(luò)干擾大的問題，提出了以可變速率發(fā)送探測(cè)包的方法，將S

3、LoPS方法中以固定速率發(fā)送探測(cè)包列，改為在一次測(cè)量過程中發(fā)送探測(cè)速率逐漸下降的探測(cè)包列，并通過詳細(xì)分析和大量實(shí)驗(yàn)，得出了探測(cè)包發(fā)送頻率、有效帶寬和單向延時(shí)(One-way delay，OWD)三者之間存在函數(shù)關(guān)系的結(jié)論。
　　(2)提出了一種基于多項(xiàng)式擬合的有效帶寬測(cè)量方法PFAB
　　為了確定探測(cè)包發(fā)送頻率、有效帶寬和單向延時(shí)三者之間的函數(shù)關(guān)系，通過單向延時(shí)隨著探測(cè)包發(fā)送頻率的變化情況，對(duì)離散的探測(cè)包進(jìn)行拓展，將其看作連

4、續(xù)的數(shù)據(jù)流。根據(jù)連續(xù)函數(shù)可由多項(xiàng)式函數(shù)進(jìn)行逼近的數(shù)學(xué)原理，使用最小二乘法找出探測(cè)包的發(fā)送時(shí)間和探測(cè)包的單向延時(shí)之間的函數(shù)關(guān)系，然后通過對(duì)該函數(shù)求導(dǎo)，得到單向延時(shí)為最大值時(shí)所對(duì)應(yīng)的發(fā)送時(shí)間，因而得出有效帶寬。
　　(3)網(wǎng)絡(luò)測(cè)量工具的實(shí)現(xiàn)與仿真試驗(yàn)
　　對(duì)本文給出的方法PFAB進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，并在校園網(wǎng)環(huán)境下進(jìn)行了有效帶寬測(cè)量。之后采用NS-2網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法能有效減少探測(cè)包數(shù)量，縮短探測(cè)時(shí)間，對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成