基于ACK包對的帶寬估計算法研究.pdf

1、隨著因特網(wǎng)的發(fā)展，網(wǎng)絡管理和效率面臨新的挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡性能測量對協(xié)議的改進和網(wǎng)絡服務質量的提高有重要意義。而網(wǎng)絡帶寬是關鍵的性能指標，在多種網(wǎng)絡協(xié)議中起重要作用，例如網(wǎng)絡擁塞控制、路由選擇和媒體點播等。因此，帶寬測量的算法研究一直是網(wǎng)絡技術領域的研究熱點。
　　本文研究可用帶寬的測量方法，目的是獲取端對端路徑上瓶頸鏈路的可用帶寬?？捎脦挏y量技術可分為兩種。(1)數(shù)據(jù)包對技術利用數(shù)據(jù)包對經(jīng)過瓶頸鏈路產(chǎn)生的時間間隔來估計帶寬，不足之處是

2、對背景流量非常敏感。(2)分析探測數(shù)據(jù)包的發(fā)送速率和單向時延變化規(guī)律來估計帶寬，不足之處是測量開銷大，不適用于資源有限的網(wǎng)絡環(huán)境。
　　為了解決現(xiàn)有方法的不足，本文改進數(shù)據(jù)包對技術，并將其與TCP協(xié)議的確認機制(Acknowledgement，ACK)結合，設計和實現(xiàn)了基于ACK包對的帶寬估計算法(ACK Packet Pair Probe，APROBE)。APROBE通過改進時延樣本的選擇方案來計算帶寬，有效降低背景流量對帶寬測

3、量準確性的影響;改造ACK機制，設計ACK包對以降低帶寬測量的開銷。APROBE算法已經(jīng)在NS-3仿真平臺中實現(xiàn)，并進行比較性驗證:與Pathload相比，準確率相當;與Pathchirp相比，準確率提高了10％以上;測量開銷則至少降低一個數(shù)量級。為了體現(xiàn)APROBE算法的可用性，本文將其成功應用于網(wǎng)絡擁塞控制機制TCP Westwood，實現(xiàn)了新機制TCPWA。由于提高了網(wǎng)絡帶寬估計的準確性，TCPWA有效地提高了網(wǎng)絡性能，例如網(wǎng)絡吞