基于網(wǎng)絡(luò)層析的丟包率推斷算法研究.pdf

1、隨著Internet規(guī)模的擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，服務(wù)優(yōu)化、異常鏈路監(jiān)測等網(wǎng)絡(luò)重大課題面臨前所未有的挑戰(zhàn)。但是各組織或部門之間不愿意分享其網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，缺乏相互協(xié)作加劇了問題的復(fù)雜度。通常無法直接獲取全部網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部性能參數(shù)或拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這種因特網(wǎng)的分布化、不協(xié)作、異質(zhì)等特點(diǎn)使得因特網(wǎng)測量研究極具挑戰(zhàn)性。 網(wǎng)絡(luò)層析(Network Tomography)是一個新興的技術(shù)。它利用端對端測量技術(shù)推斷網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部性能參數(shù)(如：丟包率、延遲等)和拓?fù)?/p>

2、結(jié)構(gòu)等。網(wǎng)絡(luò)層析不需要所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的參與，也不需要網(wǎng)絡(luò)中部署測量設(shè)備，保證了用戶的信息安全，同時也減少測量信息的傳輸。網(wǎng)絡(luò)層析技術(shù)已成為國內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)測量的研究熱點(diǎn)之一。 本文主要針對丟包率推斷算法進(jìn)行研究。分析現(xiàn)有基于多播的鏈路級丟包率推斷算法，著重分析MLE算法和PMLE算法的特點(diǎn)。根據(jù)EM-MLE算法和PMLE算法的缺點(diǎn)，研究了一種改進(jìn)的EM-PMLE算法，該算法結(jié)合了MLE算法和PMLE算法的優(yōu)點(diǎn)，在保持較高推斷精確度情況下

3、，減少計(jì)算量。針對PMLE算法的推斷精度不高的缺點(diǎn)，提出了一種具有修正因子的μ-PMLE算法，通過引入修正因子，降低PMLE算法推斷丟包率時的誤差，從而提高了算法的推斷精度。此外，對于多點(diǎn)多播測量技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了利用單點(diǎn)多播丟包率推斷算法的多點(diǎn)多播丟包率推斷的加權(quán)平均快速算法。對于不支持多播的網(wǎng)絡(luò)，研究了一種可變包對的單播丟包率推斷算法。 在研究算法的基礎(chǔ)上，本文還構(gòu)建了基于NS2的丟包率層析的仿真實(shí)驗(yàn)平臺，利用該平臺模擬了不同的網(wǎng)