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IP网络带宽测量技术研究

范超

  随着Internet持续高速的发展,人们开始对其服务质量(QoS,Quality of Service)、可靠性和效率进行重新思考并提出多种解决方案,网络测量技术提供反映IP网络运行状况指标,显示网络性能的改善或降级,并能及时发现网络异常,为网络故障发现和定位提供依据。带宽是网络的重要资源,对其准确的估计与测量是流量工程必须解决的问题。带宽作为评价网络连接性能的重要参数,和时延、包丢失等其他度量一样直接影响着客户性能。网络层的链路带宽与有效带宽直接反映了端到端路径的基本状况,是对网络进行性能管理和服务质量控制的基础。本文总结了现有链路带宽测量的模型与方法,对各种算法的性能与适用性进行了分析和实验比较,并针对现有测试方法的不足,提出了指定连接的链路带宽的测试算法和带宽瓶颈链路定位算法。由于有效带宽不仅与路径的链路带宽有关,而且随背景流量改变而动态变化,这使得端到端有效带宽的测量相当困难。本文从Cruz流量模型出发,通过对测试流的延时分析实现有效带宽的估计,给出了有效带宽估计的边界,并分析了实际测量实现中可能遇到的问题和解决办法。而在实际应用需求中,用户往往更关注业务的实际性能状况,网络层上较好的带宽质量有时却并不能达到业务的带宽需求。本文提出业务带宽的概念,通过模拟真实用户业务操作流程,从测量端发起对服务器请求,并观察服务器响应,测量服务器事务吞吐量,可实时了解端到端通路对业务的支持能力。文章通过大量实验数据主要分析了HTTP业务响应时间的构成与分布特征,发现对同一页面在不同时间访问的下载速率,即HTTP业务带宽表现出高可变性,证明常用的基于均值—标准差的性能故障检测判别方法并不完全适用于该类性能参数,提出了基于盒式图的端到端路径HTTP业务性能故障检测算法,以实时监测HTTP业务带宽性能。……   
[关键词]:数据包探测;带宽测量算法;主动业务仿真;性能故障检测
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:湖南大学2004年
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