基于主動測量的網(wǎng)絡(luò)性能分析.pdf

1、Internet的應(yīng)用已經(jīng)滲透到社會生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域，改變著人們的生活方式，成為人類社會的基礎(chǔ)設(shè)施。但人們對 Internet網(wǎng)絡(luò)行為的了解還很有限，研究尚處于初期階段。開展 Internet性能測量和分析研究的目的是提供定量描述網(wǎng)絡(luò)性能的方法、手段和工具，為 Internet的定期、持久、大規(guī)模的測量與分析奠定基礎(chǔ)，為 Internet的科學(xué)管理、有效控制和科學(xué)規(guī)劃下一代 Internet提供依據(jù)。同時，隨著IP網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，網(wǎng)

2、絡(luò)規(guī)模日益擴(kuò)大，復(fù)雜程度不斷提高，承載的業(yè)務(wù)也越來越多樣，從而發(fā)生故障的概率也越來越高。如果網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障或運(yùn)行狀態(tài)不佳，會導(dǎo)致運(yùn)營效率的下降，甚至?xí)斐蔁o可挽回的巨大損失。因此對IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行性能測量和分析方法研究，已成為用戶和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營者的迫切需求。
　　通過對網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行測量和分析，采集廣泛的性能測量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)性能的變化或異常情況，能夠為用戶優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)瓶頸，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)配置，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)故障和提高系統(tǒng)性能提供有效的依據(jù)，并進(jìn)一

3、步發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中可能存在的潛在危險，更加有效地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能管理，為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的驗證和控制提供支持，對服務(wù)提供商的服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行量化、比較和驗證。同時，IP網(wǎng)絡(luò)性能測量系統(tǒng)的研究與設(shè)計，也成為 IP網(wǎng)絡(luò)研究與建設(shè)必不可少的重要內(nèi)容和熱點(diǎn)問題。
　　本文從主動測量的角度出發(fā)，對網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行實(shí)時測量和分析。彌補(bǔ)了傳統(tǒng)網(wǎng)管系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為主要管理對象，無法對管理域外的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測量和監(jiān)測的局限性，同時還避免了其它監(jiān)測方式對用戶的安全性和隱私

4、權(quán)帶來的影響。
　　文章首先對網(wǎng)絡(luò)性能測量技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展進(jìn)行了概述；通過結(jié)合網(wǎng)絡(luò)性能的實(shí)際情況，從實(shí)用性、易用性的角度，實(shí)現(xiàn)了一個基于主動測量的網(wǎng)絡(luò)性能測量系統(tǒng)，實(shí)際測量了國內(nèi)四家ISP之間的用戶感知的網(wǎng)絡(luò)性能；提出了綜合性能評價標(biāo)準(zhǔn)，對用戶感知的網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行了評價，與實(shí)際觀測的網(wǎng)絡(luò)性能相附，由于參數(shù)比重的可調(diào)性，通過合理選擇參數(shù)，此評價方法可作為不同性能需求的評價標(biāo)準(zhǔn)；在深入研究網(wǎng)絡(luò)透視技術(shù)的基礎(chǔ)上，分別利用A*算法和螞蟻

5、算法對網(wǎng)絡(luò)透視技術(shù)常用的EM算法進(jìn)行了改進(jìn)，提高了EM算法的收斂速度，滿足了網(wǎng)絡(luò)透視技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)測中的實(shí)時性需要，該算法的改進(jìn)思路同樣也適用于網(wǎng)絡(luò)透視技術(shù)中的其他應(yīng)用研究，具有實(shí)用性和一定的發(fā)展?jié)摿Γ辉诰W(wǎng)絡(luò)性能分析方面，提出了基于網(wǎng)絡(luò)透視技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)性能主動預(yù)警方法和網(wǎng)絡(luò)擁塞主動檢測方法，從主動探測得角度出發(fā)，從宏觀的角度對大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和主動預(yù)警；文章給出了基于主動測量技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)性能分析系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)，以主動測量技術(shù)為基礎(chǔ)，