Internet端到端带宽测量技术研究

论文摘要

带宽是Internet中的一种重要资源,也是多种网络技术中的关键因素。随着Internet网络规模和用户数目的不断扩大,业务种类日趋多样化,加之对服务质量、网络与信息安全的要求越来越高,给其运营、维护和管理提出更高的要求。同时,掌握IP网络的运行规律,对网络设备和协议的研究开发具有非常重要的意义,促使了网络测量的研究。而带宽的测量是网络测量中一个重要环节,因此,端到端的带宽测量成为网络理论和应用研究的重要方面。根据端到端带宽测量的各种理论、方法及其工作原理,已经有很多测试软件工具被开发并应用于实际。但是由于测量方法的建模的简化或者测量方法的片面及测量硬件设施的局限,这些测量软件工具在实际的测量中存在测试过程复杂、测试精度不够,应用范围小等缺点。本文在查阅大量国内外文献的基础上,介绍了Internet端到端带宽测量方法研究的发展现状及存在问题,围绕端到端可用带宽和瓶颈带宽,提出了对IGI/PTR算法进行改进的方法,以及基于包对算法技术的“不同大小测试包对的网络带宽测量方法”。通过仿真工具NS2,对提出的两种测量方法进行了深入系统的仿真研究。仿真结果表明,本文提出的方法在一定程度上弥补了现有测量方法的不足,减少了对网络背景流的影响,能更准确更有效的得到可用带宽和瓶颈带宽的值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 研究背景
• 1.2 网络带宽测量研究现状及意义
• 1.3 本文研究内容及论文结构
• 第2章 网络测量相关理论
• 2.1 基本概念
• 2.2 网络性能结构模型
• 2.3 网络测量的研究领域与主要应用
• 2.4 网络性能测量方法
• 2.4.1 测量包
• 2.4.2 主动测量和被动测量
• 2.4.3 单点测量与多点测量
• 2.4.4 拓扑测量与性能测量
• 2.5 网络测量中存在的一些难点问题
• 2.6 性能指标的测量和分析
• 2.6.1 连接性
• 2.6.2 延迟
• 2.6.3 丢包率
• 2.6.4 带宽
• 2.7 测量系统体系结构
• 2.7.1 数据采集
• 2.7.2 数据管理
• 2.7.3 数据分析
• 2.7.4 数据显示
• 第3章 端到端带宽测量
• 3.1 基本概念
• 3.2 端到端带宽测量方法模型
• 3.2.1 PGM模型
• 3.2.2 PRM模型
• 3.2.3 基于网络流量模型的测量技术
• 3.2.4 三种测量模型对比
• 3.3 测量工具简介
• 3.3.1 被动带宽测量工具
• 3.3.2 主动带宽测量工具
• 3.4 端到端带宽测量的应用
• 第4章 基于IGI和PTR算法的可用带宽探讨及扩展
• 4.1 IGI和PTR算法简介
• 4.2 IGI和PTR算法局限性分析
• 4.3 对IGI和PTR算法的扩展
• 4.4 实验验证和分析
• 4.4.1 NS系统简介
• 4.4.2 使用NS进行网络仿真的方法和一般过程
• 4.4.3 实验验证和分析
• 4.5 小结
• 第5章 基于不同包对大小的网络瓶颈带宽测量
• 5.1 包对算法介绍
• 5.2 包对技术在实际应用中存在的问题
• 5.3 不同测试包大小对测量结果的影响
• 5.4 模拟实验及分析
• 5.5 使用不同大小测试包的包对算法
• 5.6 小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究生履历