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基于测量的Internet链路延迟建模

作　者: 刘颖
导　师: 李东
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 网络测量 网络建模 链路延迟 Gamma分布 承载量
分类号: TP393.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 31次
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内容摘要


为了能够更好地理解互联网内部的动态行为及其相关因素,建立有效的Internet链路延迟模型意义重大。Internet链路延迟建模对于分析和预测网络性能,从而更好地完成网络协议设计,进行Internet模拟和性能评价,以及服务质量保证都有着极其重要的作用。本文首先阐述了Internet延迟建模的研究背景及其重要的理论意义和实际应用价值,然后介绍了Internet延迟的基本概念、测量方法及延迟建模所涉及到的统计学知识。在此基础上,建立了实测Internet链路往返延迟数据的分布模型,并对其可能的影响因素进行了深入研究。本文基于大规模国家网络链路延迟实测数据,用最大似然估计等方法对Internet链路往返延迟数据进行概率分布拟合,与幂律分布、Pareto分布、Weibull分布、对数正态分布等概率模型比较后,发现其更接近于Gamma分布,并以Q-Q图方法和Bootstrap方法检验。然后给出了链路承载量和介数的定义及其分布情况,分析了Internet链路延迟与链路承载量、度、介数的相关关系。发现Internet链路延迟受承载量影响,链路延迟分布特征随承载量范围的变化而呈现出一定的变化规律,其中链路延迟Gamma分布的形状参数与承载量正向相关,尺度参数与承载量反向相关。进一步研究发现,该变化规律与探测点位置、网络测量规模无关,最后给出了不同承载量范围内链路延迟分布参数及统计特征的曲线。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章 绪论  8-16
  1.1 课题背景  8-9
  1.2 网络测量  9-13
    1.2.1 网络测量的要素  9
    1.2.2 网络测量的分类和指标  9-10
    1.2.3 网络测量的体系结构  10-11
    1.2.4 网络测量的意义  11-12
    1.2.5 国内外相关研究现状  12-13
  1.3 Internet延迟建模  13-15
    1.3.1 Internet延迟建模的基本概念  13-14
    1.3.2 Internet延迟建模的研究现状  14-15
  1.4 本文主要内容  15-16
第2章 Internet延迟测量与建模概述  16-24
  2.1 延迟的基本概念  16-18
    2.1.1 延迟的分类  16-17
    2.1.2 延迟的构成  17
    2.1.3 影响延迟的因素  17-18
  2.2 延迟测量方法  18-19
    2.2.1 单向延迟测量方法  18-19
    2.2.2 往返延迟测量方法  19
  2.3 Internet延迟建模方法  19-23
    2.3.1 数据描述统计  20-22
    2.3.2 时间序列分析  22-23
  2.4 本章小结  23-24
第3章 Internet链路延迟统计建模  24-33
  3.1 Internet链路延迟数据获取  24-25
    3.1.1 测量工具介绍  24
    3.1.2 测量过程及结果  24-25
  3.2 Internet链路延迟数据分析  25-26
  3.3 Internet链路延迟概率模型拟合及比较  26-31
    3.3.1 最大似然估计  26
    3.3.2 选取模型介绍  26-28
    3.3.3 拟合结果及优度比较  28-31
  3.4 统计模型检验  31-32
    3.4.1 Q-Q图检验  31
    3.4.2 Bootstrap检验  31-32
  3.5 本章小结  32-33
第4章 Internet链路延迟相关因素分析  33-48
  4.1 Internet链路延迟与度相关性研究  33-34
  4.2 Internet链路延迟与承载量相关性研究  34-41
    4.2.1 承载量的定义及分布  34-35
    4.2.2 延迟与承载量相关性分析  35-40
    4.2.3 规律验证  40-41
  4.3 Internet链路延迟与介数相关性研究  41-46
    4.3.1 介数定义及分布  41-43
    4.3.2 延迟与介数相关性分析  43-46
  4.4 承载量与介数相关性分析  46-47
  4.5 本章小结  47-48
结论  48-49
参考文献  49-52
攻读学位期间发表的学术论文  52-54
致谢  54

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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 > 国际互联网
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