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可用带宽度量算法评估与改进

作　者: 田双鹏
导　师: 庞建民
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 可用带宽度量 算法评估 非等长探测 可用带宽度量混合模型
分类号: TP393.06
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


互联网和网络业务的迅速发展对网络服务质量的要求越来越高,提高网络服务质量依赖于对网络性能的掌控,而网络测量技术是有效获取网络性能指标的关键,日益成为当今计算机网络领域研究的热点之一。可用带宽度量作为网络测量的最基本、最重要技术之一,对于网络性能衡量有着重要的意义。目前针对可用带宽度量的相关研究很多,但针对可用带宽度量的大多评估工作还不够深入,现有的度量算法在测量精度、适应性方面还有很多不足。本文主要针对上述问题开展研究,主要工作及创新点包括：1、基于端对端路径特征描述和探测输入输出分析设计了可用带宽度量算法评估模型。不同于现有基于指标级的评估方法,该模型从算法原理、输入输出误差分析角度出发,为可用带宽度量算法提供了系统、有效的评估方法,并针对可能存在的问题提供了解决方案。基于理论推导、仿真实验、实验网实验的结果验证了评估模型的正确性和有效性。2、基于可用带宽度量算法评估模型对现有主要可用带宽典型算法进行了分析和评估。不仅指出了相关算法存在的问题,提供了一些解决方法,而且为算法的设计、改进和实验数据的分析提供了有力的理论支撑。3、基于非等长包对探测理论,给出了改进算法E-IGI和E-Spruce。上述算法不仅解决了IGI和Spruce度量可用带宽易受到非紧缩链路干扰的问题,而且易于单端度量实现。仿真实验结果表明：与改进前相比,E-IGI和E-Spruce抗干扰性更强、测量精度更高。4、设计了可用带宽度量混合模型,并基于该模型提出了可用带宽度量方法HM-ABM (A Hybrid Model Based Method of Available Bandwidth Measure)。不同于现有基于单一探测技术的可用带宽度量方法,HM-ABM糅合了多种探测技术,采用层层递进、分阶段实施的方法,充分发挥了每种探测技术的优势。通过在不同网络环境下对HM-ABM进行实验测试,验证了算法的有效性和适应性。

全文目录


表目录  6-7
图目录  7-8
摘要  8-9
ABSTRACT  9-10
第一章 绪论  10-14
  1.1 背景和意义  10
  1.2 可用带宽度量的发展  10-12
  1.3 主要工作与创新点  12-13
  1.4 论文结构  13-14
第二章 可用带宽度量算法研究  14-23
  2.1 相关概念介绍  14
  2.2 可用带宽度量分类  14-18
    2.2.1 基于运行模式的可用带宽度量  15
    2.2.2 基于路径特性的可用带宽度量  15-16
    2.2.3 基于度量模型的可用带宽度量  16-17
    2.2.4 基于算法原理的可用带宽度量  17-18
  2.3 典型可用带宽度量算法研究  18-21
  2.4 可用带宽度量算法评估和设计、改进方法  21-22
    2.4.1 可用带宽度量算法评估方法及其主要问题  21
    2.4.2 可用带宽度量算法设计和改进方法  21-22
  2.5 本章小结  22-23
第三章 可用带宽度量算法评估  23-35
  3.1 端对端路径可用带宽度量环境  23-24
  3.2 探测输入输出理论  24-31
    3.2.1 基于FCT的探测输入输出分析  24-29
    3.2.2 基于NFCT的探测输入输出分析  29-31
  3.3 偏差分析及其解决方案  31-32
    3.3.1 偏差表达式  31-32
    3.3.2 偏差分析和解决方案  32
  3.4 可用带宽度量算法评估建模-层次模型  32-34
    3.4.1 模型设计  32-33
    3.4.2 实施方案  33-34
  3.5 本章小结  34-35
第四章 PGM模型典型算法评估和改进  35-57
  4.1 非等长包对探测理论  35-41
    4.1.1 探测输出表达式  35
    4.1.2 基于包对数学关系的探测输出解析  35-36
    4.1.3 非等长包对探测结构设计及其应用  36-39
    4.1.4 间隔保持和背靠背传输分析  39-41
  4.2 Spruce评估和改进  41-48
    4.2.1 Spruce算法评估  41-44
    4.2.2 Spruce算法改进  44-48
  4.3 IGI评估和改进  48-56
    4.3.1 IGI算法评估  48-52
    4.3.2 IGI算法改进  52-56
  4.4 本章小结  56-57
第五章 基于混合模型的可用带宽度量方法HM-ABM  57-65
  5.1 PRM模型典型算法评估  57-58
  5.2 可用带宽度量混合模型算法HM-ABM  58-64
    5.2.1 可用带宽度量混合模型  58-59
    5.2.2 基于混合模型实现的HM-ABM算法  59-64
  5.3 本章小结  64-65
第六章 实验论证  65-80
  6.1 背景流量的研究和生成  65
  6.2 IGI的改进算法仿真实验  65-66
  6.3 Spruce的改进算法仿真实验  66-68
  6.4 HM-ABM实验和分析  68-79
    6.4.1 仿真实验  68-74
    6.4.2 实验网测试  74-79
  6.5 本章小结  79-80
第七章 总结和展望  80-82
  7.1 全文总结  80
  7.2 下一步工作展望  80-82
参考文献  82-86
作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作  86-87
致谢  87

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 一般性问题 > 计算机网络测试、运行
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