基于主動和被動模型的網絡測量算法研究及實現.pdf

1、隨著網絡規(guī)模的不斷擴大和各種復雜業(yè)務的應用，如何有效獲得網絡狀態(tài)信息對優(yōu)化網絡設置加強網絡管理、提高網絡服務質量和確保網絡安全至關重要。網絡測量是獲取網絡狀態(tài)信息的直接有效手段。根據測量方式的不同，網絡測量一般分為被動測量和主動測量。被動測量方式通過在網絡中接入測量探針，記錄和統(tǒng)計網絡鏈路或節(jié)點上業(yè)務流量的信息。主動測量通過向目標鏈路或目標節(jié)點發(fā)送探測包來測量鏈路或端到端的延遲、帶寬和丟包率等網絡性能參數。不管是主動測量還是被動測量，都

2、需要付出一定的測量代價。測量代價一般分為設備部署維護代價、測量行為對網絡影響產生的代價和測量信息收集代價。隨著現代網絡測量所需測量信息的增多，測量頻率的加快，網絡測量代價不斷提高。因此，對降低測量代價的網絡測量模型及算法的深入研究變得極具現實意義。
　　 對于基于主動模型的網絡測量，降低測量代價的優(yōu)化方法主要通過減少測量站點部署，減少探測包的發(fā)送。測量站點的部署問題可映射為最小覆蓋問題，當確定部署站點后，則需求取合理的測量分配，

3、使得測量代價相對較低?，F實中網絡路由信息動態(tài)變化，這就要求測量方案具有動態(tài)適應性，保證在所有網絡變化的情況下仍能對整個網絡進行測量。另外測量站點的選取也制約著測量分配，如何取得站點和測量分配的平衡是研究中應當考慮的問題。而在基于被動模型的網絡測量中，優(yōu)化方法是尋找最少的測量部署站點集，并盡可能減少對網絡信息的重復測量。其中測量站點的選取問題可映射為頂點覆蓋問題，通過對流量規(guī)律利用，可將問題歸約為弱頂點覆蓋問題，從而一步減少測量站點的部署

4、。另外通過對網絡協(xié)議原理，對網絡流量進行劃分，則可進一步減少對網絡業(yè)務的重復測量。
　　 本文就主動測量的站點選取、測量分配和被動測量的站點選取算法進行了研究實現。在主動測量中，引入了基于鏈路使用代價的測量模型，充分利用探測結果來減少測量包發(fā)送的數量并降低測量代價?；诖四Ｐ偷臏y量分配方案根據探測結果動態(tài)分配探測包，使其適應動態(tài)變化的網絡環(huán)境。對于被動網絡測量，引入流守恒規(guī)律將站點選取問題映射為弱頂點覆蓋問題，然后通過先貪婪求解