基于主動和被動模型的網(wǎng)絡(luò)測量算法研究及實現(xiàn).pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴大和各種復(fù)雜業(yè)務(wù)的應(yīng)用，如何有效獲得網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息對優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)置加強網(wǎng)絡(luò)管理、提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量和確保網(wǎng)絡(luò)安全至關(guān)重要。網(wǎng)絡(luò)測量是獲取網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息的直接有效手段。根據(jù)測量方式的不同，網(wǎng)絡(luò)測量一般分為被動測量和主動測量。被動測量方式通過在網(wǎng)絡(luò)中接入測量探針，記錄和統(tǒng)計網(wǎng)絡(luò)鏈路或節(jié)點上業(yè)務(wù)流量的信息。主動測量通過向目標鏈路或目標節(jié)點發(fā)送探測包來測量鏈路或端到端的延遲、帶寬和丟包率等網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)。不管是主動測量還是被動測量，都

2、需要付出一定的測量代價。測量代價一般分為設(shè)備部署維護代價、測量行為對網(wǎng)絡(luò)影響產(chǎn)生的代價和測量信息收集代價。隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)測量所需測量信息的增多，測量頻率的加快，網(wǎng)絡(luò)測量代價不斷提高。因此，對降低測量代價的網(wǎng)絡(luò)測量模型及算法的深入研究變得極具現(xiàn)實意義。
　　 對于基于主動模型的網(wǎng)絡(luò)測量，降低測量代價的優(yōu)化方法主要通過減少測量站點部署，減少探測包的發(fā)送。測量站點的部署問題可映射為最小覆蓋問題，當確定部署站點后，則需求取合理的測量分配，

3、使得測量代價相對較低?，F(xiàn)實中網(wǎng)絡(luò)路由信息動態(tài)變化，這就要求測量方案具有動態(tài)適應(yīng)性，保證在所有網(wǎng)絡(luò)變化的情況下仍能對整個網(wǎng)絡(luò)進行測量。另外測量站點的選取也制約著測量分配，如何取得站點和測量分配的平衡是研究中應(yīng)當考慮的問題。而在基于被動模型的網(wǎng)絡(luò)測量中，優(yōu)化方法是尋找最少的測量部署站點集，并盡可能減少對網(wǎng)絡(luò)信息的重復(fù)測量。其中測量站點的選取問題可映射為頂點覆蓋問題，通過對流量規(guī)律利用，可將問題歸約為弱頂點覆蓋問題，從而一步減少測量站點的部署

4、。另外通過對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議原理，對網(wǎng)絡(luò)流量進行劃分，則可進一步減少對網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的重復(fù)測量。
　　 本文就主動測量的站點選取、測量分配和被動測量的站點選取算法進行了研究實現(xiàn)。在主動測量中，引入了基于鏈路使用代價的測量模型，充分利用探測結(jié)果來減少測量包發(fā)送的數(shù)量并降低測量代價。基于此模型的測量分配方案根據(jù)探測結(jié)果動態(tài)分配探測包，使其適應(yīng)動態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。對于被動網(wǎng)絡(luò)測量，引入流守恒規(guī)律將站點選取問題映射為弱頂點覆蓋問題，然后通過先貪婪求解