基于IPv6的網(wǎng)絡帶寬測量研究.pdf

1、IPv6與IPv4相比，由于有豐富的IP地址等諸多優(yōu)點，已經(jīng)成為了世界各國構建下一代互聯(lián)網(wǎng)的核心協(xié)議。中國作為IPv6技術重要的研究和推動國家之一，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20個主要城市的25個核心節(jié)點，實現(xiàn)了全國100余所高校和科研機構的下一代互聯(lián)網(wǎng)IPv6的高速接入。 網(wǎng)絡帶寬資源是衡

2、量互聯(lián)網(wǎng)絡應用和發(fā)展程度的一個十分的重要指標，也是網(wǎng)絡最基本、最重要的性能指標之一。無論是在IPv4還是在IPv6網(wǎng)絡中，都受到人們的普遍關注。它不僅是政府制訂網(wǎng)絡信息資源發(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)接入服務商的主要因素。研究帶寬測量技術及其算法，對于網(wǎng)絡流量控制機制的改進、動態(tài)網(wǎng)絡資源的管理、路由協(xié)議的開發(fā)、網(wǎng)絡的效率的提高、網(wǎng)絡應用程序的開發(fā)和網(wǎng)絡負載均衡的實現(xiàn)等都具有重大的意義。 本論文首先簡要的介紹

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

4、絡平滑過渡過程中廣泛使用的隧道機制等特點，本論文在包對帶寬測量算法的基礎上，提出了基于不等長包對的減法單程帶寬測量改進算法，并引入了網(wǎng)絡時間協(xié)議就單程測量過程中時間同步的問題進行了控制。同時，本論文在深刻理解IPv6協(xié)議的基礎上，設計了算法在隧道機制下的基于IPv6的帶寬測量實現(xiàn)方案，創(chuàng)新性地提出了利用IPv6報頭的流標簽來實現(xiàn)測量報文序列的嚴格路徑控制，克服了以往帶寬測量算法中測量數(shù)據(jù)報文路徑不一致的缺陷。改進后的算法主要有以下優(yōu)點：