基于IPv6的網(wǎng)絡(luò)帶寬測(cè)量研究.pdf

1、IPv6與IPv4相比，由于有豐富的IP地址等諸多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為了世界各國(guó)構(gòu)建下一代互聯(lián)網(wǎng)的核心協(xié)議。中國(guó)作為IPv6技術(shù)重要的研究和推動(dòng)國(guó)家之一，已經(jīng)于2004底建成了目前世界上規(guī)模最大的采用純IPv6技術(shù)的下一代互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)- CERNET2。CERNET2主干網(wǎng)以2.5Gbps-10Gbps傳輸帶寬連接全國(guó)20個(gè)主要城市的25個(gè)核心節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了全國(guó)100余所高校和科研機(jī)構(gòu)的下一代互聯(lián)網(wǎng)IPv6的高速接入。 網(wǎng)絡(luò)帶寬資源是衡

2、量互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和發(fā)展程度的一個(gè)十分的重要指標(biāo)，也是網(wǎng)絡(luò)最基本、最重要的性能指標(biāo)之一。無論是在IPv4還是在IPv6網(wǎng)絡(luò)中，都受到人們的普遍關(guān)注。它不僅是政府制訂網(wǎng)絡(luò)信息資源發(fā)展策略的重要依據(jù)，也是互聯(lián)網(wǎng)用戶和單位選擇互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)商的主要因素。研究帶寬測(cè)量技術(shù)及其算法，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)流量控制機(jī)制的改進(jìn)、動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)資源的管理、路由協(xié)議的開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)的效率的提高、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的開發(fā)和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡的實(shí)現(xiàn)等都具有重大的意義。 本論文首先簡(jiǎn)要的介紹

3、了網(wǎng)絡(luò)帶寬測(cè)量的現(xiàn)狀、測(cè)量方法以及網(wǎng)絡(luò)帶寬的相關(guān)定義，然后深入分析了網(wǎng)絡(luò)帶寬測(cè)量的基本原理，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬測(cè)量的單包、包對(duì)、多包模型進(jìn)行了研究，分析了它們的測(cè)量原理及特點(diǎn)，并指出了現(xiàn)有測(cè)量算法各自存在的不足，即：測(cè)量的模型過于理想化，與實(shí)際狀況相差較大；注入網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量包對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能造成了比較嚴(yán)重的負(fù)面影響；忽略了實(shí)際存在的鏈路層協(xié)議和時(shí)間偏差對(duì)帶寬測(cè)量的影響等等。 鑒于現(xiàn)有的帶寬測(cè)量算法存在的不足，同時(shí)考慮到IPv4網(wǎng)絡(luò)在向IPv6網(wǎng)

4、絡(luò)平滑過渡過程中廣泛使用的隧道機(jī)制等特點(diǎn)，本論文在包對(duì)帶寬測(cè)量算法的基礎(chǔ)上，提出了基于不等長(zhǎng)包對(duì)的減法單程帶寬測(cè)量改進(jìn)算法，并引入了網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議就單程測(cè)量過程中時(shí)間同步的問題進(jìn)行了控制。同時(shí)，本論文在深刻理解IPv6協(xié)議的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了算法在隧道機(jī)制下的基于IPv6的帶寬測(cè)量實(shí)現(xiàn)方案，創(chuàng)新性地提出了利用IPv6報(bào)頭的流標(biāo)簽來實(shí)現(xiàn)測(cè)量報(bào)文序列的嚴(yán)格路徑控制，克服了以往帶寬測(cè)量算法中測(cè)量數(shù)據(jù)報(bào)文路徑不一致的缺陷。改進(jìn)后的算法主要有以下優(yōu)點(diǎn)：