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端到端网络时延的性能测量

作　者: 冯建茹
导　师: 林中
学　校: 北京邮电大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 服务提供商网络性能测量端到端网络时延性能测量累计生成函数 Dependence Tree模型 upward-downward算法
分类号: TN915.06
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 292次
引　用: 7次
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内容摘要

伴随着Internet技术和网络业务的飞速发展，网络的规模和复杂性不断增加，新型的网络应用不断涌现，例如VoIP、VOD、网络视频会议等，而这些新型的网络应用的一个共同的需求就是对网络提出质量要求。服务提供商(Internet Service Provider，ISP)和网络用户都想了解自己提供或正在使用的网络的性能，他们希望得到准确的数字指标来保证网络的性能。如何得到准确、可靠的测量数据以及如何在大量的测量数据基础上，对网络的总体运行状态做一个恰当的评估，从而发现问题，进而提高网络的性能，这是亟待解决的问题。网络性能测量通过测量获取现有网络的性能参数，并据此确定网络的问题所在，进一步解决问题使性能得到优化，从而达到人们对网络性能的要求。本论文对端到端网络时延的性能测量作了一个详细而系统的讲解。首先，对IP网络性能测量的发展背景和目前网络存在的问题以及如何解决这些问题进行了分析，之后又详细讲述了端到端网络性能测量的一些基本概念，比如，所谓的网络时延及其分类，影响网络传输时延的因素，而后对网络性能测量的指标体系和测量方法作一个系统的介绍。接下来详细介绍了有关时延的算法：累积生成函数CGF和基于DependenceTree模型的upward-downward算法以及端到端时延密度函数估计的算法：高斯混合模型和EM算法，并对其进行了网络仿真和实现，比较了各个算法的优缺点及其适用性。同时列举了一些时延推测的应用，并用实际的例子对应用于实际中的过程作了系统的分析。最后为了将此研究成果转化为实际应用，设计和编写了NetInfer软件进行实际的网络测量。为ISP和大客户提供了网络性能可参考的依据，同时为网络的改进者提供了便利。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-9
第一章绪论  9-15
  1.1 论文背景  9-12
    1.1.1 为什么需要网络时延的性能推测  9-11
    1.1.2 IP网络存在的问题以及如何解决  11-12
  1.2 国内外的发展状况  12-13
  1.3 本论文是如何组织的  13-15
第二章端到端网络性能测量的概述  15-26
  2.1 端到端网络性能测量基础  15-20
    2.1.1 端到端网络性能测量的概念  15-16
    2.1.2 时延的基本概念  16-18
    2.1.3 时延的分类  18-19
    2.1.4 影响网络传输时延的因素  19-20
  2.2 网络测量的指标体系  20-21
  2.3 IP网络测量方法概述  21-22
  2.4 研究网络性能测量的意义  22-26
第三章时延推测算法的研究和比较  26-43
  3.1 累积生成函数  26-33
    3.1.1 网络时延模型  26-28
    3.1.2 修正的累积生成函数  28-30
    3.1.3 网络时延推测的应用  30-33
  3.2 基于DependenceTree模型的upward—downward算法  33-35
  3.3 高斯混合模型及EM算法的改进  35-39
    3.3.1 高斯混合模型及EM算法  36-38
    3.3.2 仿真试验  38-39
  3.4 MFMM模型  39-40
  3.5 MFMM模型的改进  40-42
    3.5.1 改进算法的理论推导  40-42
  3.6 几种算法的比较  42-43
第四章算法的网络仿真  43-53
  4.1 仿真工具的介绍  43-44
    4.1.1 网络仿真工具NS-2  43-44
  4.2 tcl／tk语言  44-46
  4.3 图形界面NAM  46-47
  4.4 数据处理工具gawk  47-48
  4.5 算法的网络仿真  48-53
    4.5.1 累计生成函数的仿真  48-51
    4.5.2 基于Dependence Tree模型的upward-downward算法的网络仿真  51-53
第五章 NetInfer的系统设计与实现  53-61
  5.1 软件需求说明  53-56
    5.1.1 系统目标  53-54
    5.1.2 功能设计  54
    5.1.3 系统边界  54-55
    5.1.4 用例建模及分析  55-56
  5.2 结构化系统设计  56-60
    5.2.1 系统架构  57-58
    5.2.2 系统模块  58-60
  5.3 小结  60-61
第六章总结与展望  61-62
  6.1 工作总结  61
  6.2 目前存在的问题与课题应用前景  61-62
参考文献  62-65
致谢  65-66
攻读硕士期间发表论文  66

端到端网络时延的性能测量

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