基于路由器的網(wǎng)絡(luò)測量協(xié)議的研究與實現(xiàn).pdf

1、從上個世紀(jì)九十年代開始，以Internet為代表的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)得到了飛速的發(fā)展，用戶對網(wǎng)絡(luò)資源的需求也空前增長，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模變得越來越龐大，結(jié)構(gòu)變得越來越復(fù)雜。不斷增加的網(wǎng)絡(luò)用戶和應(yīng)用，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)沉重，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備超負(fù)荷運轉(zhuǎn)，從而引起網(wǎng)絡(luò)性能下降。這就需要對網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)進(jìn)行提取與分析，進(jìn)而對網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行改善和提高。因此網(wǎng)絡(luò)性能測量這一技術(shù)便應(yīng)運而生。 網(wǎng)絡(luò)性能測量的主要目的是發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)瓶頸，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)配置，并進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中存在的潛在危險

2、，更加有效地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能管理，提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的驗證和控制，對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商的服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行量化、比較，進(jìn)而為用戶提供更好的服務(wù)。 IP測量協(xié)議(IP Measurement Protocol，IPMP)是一種基于路由器的、簡單高效的主動式網(wǎng)絡(luò)測量協(xié)議，其簡潔高效的特點，使其在網(wǎng)絡(luò)測量方面有著廣泛的應(yīng)用前景。本文主要對IP測量協(xié)議進(jìn)行探討與研究。 本文首先對主要的網(wǎng)絡(luò)測量技術(shù)及協(xié)議進(jìn)行了介紹，包括OWDP、ICMP等，然后

3、對IP測量協(xié)議的原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，并分析了該協(xié)議的特點，最后針對其不足，提出了幾點改進(jìn)意見。對IP測量協(xié)議的改進(jìn)主要包括以下三個方面:一是針對一次申請最大IPMP回應(yīng)請求/應(yīng)答報文的空間(556字節(jié))會造成很多空閑的流量在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)膯栴}，提出了一個測量數(shù)據(jù)包在傳輸過程中動態(tài)申請空間的方法；二是針對使用單個分組攜帶不了一次測量的全部信息的問題，在研究國內(nèi)外科研成果的基礎(chǔ)上，通過修改IP回應(yīng)請求/答報文格式，改進(jìn)了一種使用多個分組來攜

4、帶測量信息的方法；三是針對其不能準(zhǔn)確的反映數(shù)據(jù)包在路由器中的排隊時延的問題，提出了在路由器接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包時分別記錄下IP地址和時間的方法，提高了測量的準(zhǔn)確性。最后，在NS2上對IP測量協(xié)議進(jìn)行了仿真實驗。實驗結(jié)果顯示在使用改進(jìn)后的IP測量協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)測量時，當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)路由器的個數(shù)小于44時，測量數(shù)據(jù)的傳輸量比使用原來的IP測量協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)測量時有了較為明顯的減少。當(dāng)中間轉(zhuǎn)發(fā)路由器的個數(shù)大于44時，雖然測量數(shù)據(jù)的傳輸量比使用原來的IP測量協(xié)