可用帶寬監(jiān)控模型的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,近年來(lái)出現(xiàn)了以云計(jì)算為代表的新興技術(shù),云計(jì)算技術(shù)在提供大量高性能服務(wù)的同時(shí),也對(duì)承載著這些服務(wù)的傳輸網(wǎng)絡(luò)提出了新的要求。對(duì)高性能網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的需求也應(yīng)運(yùn)而生。
　　本文針對(duì)上述需求,以云計(jì)算最關(guān)注的性能指標(biāo)之一,帶寬為研究課題,深入理解網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控,重點(diǎn)研究了帶寬測(cè)量技術(shù)的原理和方法、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)的種類和特點(diǎn)以及適用于網(wǎng)絡(luò)帶寬的預(yù)測(cè)分析模型等,主要研究?jī)?nèi)容分為以下幾個(gè)部分。
　　首先,對(duì)傳統(tǒng)的

2、帶寬測(cè)量工具的原理和采用的技術(shù)進(jìn)行了分析。基于探測(cè)包時(shí)延的帶寬測(cè)量技術(shù)開(kāi)啟了帶寬測(cè)量的先河,但該技術(shù)忽略了網(wǎng)絡(luò)背景流量的突發(fā)性,且多次采樣求平均平滑誤差的效果不明顯,導(dǎo)致該類算法精確度較低。為了提高測(cè)量算法的精確度,引入了基于統(tǒng)計(jì)學(xué)原理的探測(cè)技術(shù),該方法具有接入帶寬門(mén)檻低、受背景流量影響小的特點(diǎn),能夠提高測(cè)量精度。
　　其次,云計(jì)算環(huán)境下的應(yīng)用大多對(duì)服務(wù)質(zhì)量敏感且對(duì)可用帶寬的要求較高,基于統(tǒng)計(jì)的測(cè)量算法雖然測(cè)量精度高,但無(wú)法根據(jù)實(shí)

3、時(shí)的可用帶寬來(lái)調(diào)節(jié)自身的測(cè)量力度,在可用帶寬不足時(shí)有可能會(huì)發(fā)生探測(cè)流量干擾正常業(yè)務(wù)流的情況。因此,提出了自適應(yīng)探測(cè)速率的可用帶寬測(cè)量算法,該算法能夠根據(jù)實(shí)時(shí)可用帶寬來(lái)調(diào)節(jié)探測(cè)流量,還能在可用帶寬低于閾值時(shí)發(fā)出預(yù)警。
　　第三,研究了網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和預(yù)測(cè)技術(shù)。為了實(shí)時(shí)地監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中各段鏈路的可用帶寬,并且預(yù)測(cè)可用帶寬的變化趨勢(shì),設(shè)計(jì)出了網(wǎng)絡(luò)帶寬監(jiān)控預(yù)測(cè)模型。該模型根據(jù)監(jiān)控需求對(duì)監(jiān)控功能進(jìn)行了模塊的劃分,測(cè)量模塊借助帶寬測(cè)量算法對(duì)可用帶寬進(jìn)行

4、監(jiān)控,分析模塊通過(guò)數(shù)據(jù)處理對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行監(jiān)控,而反饋模塊則根據(jù)監(jiān)控結(jié)果和預(yù)測(cè)分析技術(shù)對(duì)將來(lái)一段時(shí)間內(nèi)可用帶寬的變化趨勢(shì)進(jìn)行了判斷。
　　最后,為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)帶寬監(jiān)控預(yù)測(cè)模型,對(duì)云操作系統(tǒng)中的云資源監(jiān)控模型進(jìn)行了擴(kuò)展,將模型中的各個(gè)模塊重新封裝,增加了可用帶寬測(cè)量和預(yù)測(cè)的功能,提升了云平臺(tái)運(yùn)行的可靠性。為了驗(yàn)證該模型,在服務(wù)器中搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境,模擬了多個(gè)實(shí)驗(yàn),分別驗(yàn)證了模型的監(jiān)控準(zhǔn)確性、自適應(yīng)性和預(yù)測(cè)分析功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該模型在可用