互聯(lián)網(wǎng)端到端網(wǎng)絡(luò)性能影響因素的分析與評估.pdf

1、隨著交互式應(yīng)用服務(wù)的廣泛應(yīng)用和Internet網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的日趨復(fù)雜，如何有效的保證互聯(lián)網(wǎng)端到端網(wǎng)絡(luò)性能服務(wù)質(zhì)量已經(jīng)成為運(yùn)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)測試仿真環(huán)境中提出要求，使其能夠更加真實(shí)的反映網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況，要求在包括流量的大小，分布，構(gòu)成以及網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的性能等方面建立相應(yīng)模型。另一方面在網(wǎng)絡(luò)性能的評估方案方面要求不但要能夠就不同的應(yīng)

2、用服務(wù)進(jìn)行分析，還有能夠反映網(wǎng)絡(luò)性能的動態(tài)實(shí)時變化。 本文以提高internet上的端到端的業(yè)務(wù)質(zhì)量為出發(fā)點(diǎn)，從其重要影響因素中的網(wǎng)絡(luò)域間路由和端節(jié)點(diǎn)所面臨的可靠性和安全性問題著手，在網(wǎng)絡(luò)域問路由方面，主要圍繞域間BGP路由的穩(wěn)定性的影響進(jìn)行分析，包括對路由器BGP性能進(jìn)行測試以提高網(wǎng)絡(luò)仿真的真實(shí)性，研究網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在收斂中受到的瞬時影響以分析網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的瞬時變化。在端節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)性能方面，重在根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際流量情況構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)測試環(huán)境，同時

3、針對防火墻應(yīng)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(shù)學(xué)模型等，在其影響因素和給網(wǎng)絡(luò)性能帶來的影響的同時，提出相應(yīng)的改進(jìn)和解決方案。 主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下： 1．對互聯(lián)網(wǎng)重要網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備路由器的BGP的性能提出新的分析測試方案，并在測試數(shù)據(jù)基礎(chǔ)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(wǎng)絡(luò)配置環(huán)境和路由器負(fù)載之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)測試了正常負(fù)載下和邊界負(fù)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(jìn)了當(dāng)前SSFNetBGP網(wǎng)絡(luò)仿真環(huán)境，反映了不同配置環(huán)境與負(fù)載對路由性能的影響。此模型提高了網(wǎng)絡(luò)仿真的真實(shí)性。 3．對路由動態(tài)事件收斂過程中網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性進(jìn)行仿真分析，主要觀察網(wǎng)絡(luò)多宿連接在收斂過程中對路由器產(chǎn)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(wǎng)絡(luò)可靠性。 4．在BGP SPP模型的基礎(chǔ)上，

5、建立新的BGP穩(wěn)定性瞬時行為數(shù)學(xué)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層協(xié)議的經(jīng)典數(shù)學(xué)模型生成標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用層背景狀態(tài)流，同時根據(jù)對捕獲的網(wǎng)絡(luò)流量的快速分析，使得MGNT能更真實(shí)的模擬網(wǎng)絡(luò)端節(jié)點(diǎn)流量。作為初步工作，我們重點(diǎn)針對TCP，HT

6、TP的流量進(jìn)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(shí)際環(huán)境中防火墻性能的動態(tài)變化和對網(wǎng)絡(luò)端到端性能造成的影響。使用參數(shù)包括描述應(yīng)用層特定協(xié)議流TCP和HTTP中的TCP連接建立時間(TCPconnection setup time)和HTTP反應(yīng)時間(HTTP response time)，和用來量化網(wǎng)絡(luò)性能的變化應(yīng)用層影響因子(application impactfactor，AIF)。對實(shí)際防火墻的測試