基于斷層掃描技術(shù)的三級(jí)網(wǎng)丟包檢測(cè)與分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái)，隨著信息技術(shù)的發(fā)展和普及，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湟?guī)模不斷增大，其上承載的業(yè)務(wù)應(yīng)用也在不斷擴(kuò)展，這樣使得網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性和復(fù)雜性越來(lái)越高。特別是對(duì)于政府、軍隊(duì)、企業(yè)、院校所建立的大型三級(jí)局域網(wǎng)來(lái)說(shuō)，這些現(xiàn)象更加地突出，迫切需要優(yōu)異的性能檢測(cè)系統(tǒng)。
　　傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)性能檢測(cè)工具不僅需要路由器等網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的協(xié)作，而且無(wú)法描述網(wǎng)絡(luò)的整體性能。近年來(lái)，在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、地理領(lǐng)域比較成熟的斷層掃描技術(shù)開始被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)性能檢測(cè)。斷層掃描技術(shù)的基本原

2、理是利用網(wǎng)絡(luò)端到端的性能探測(cè)結(jié)果和探測(cè)路徑矩陣推斷出網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部鏈路性能。然而三級(jí)網(wǎng)的規(guī)模巨大，終端節(jié)點(diǎn)數(shù)目較多，直接在全網(wǎng)做端到端測(cè)量存在探測(cè)開銷大、計(jì)算復(fù)雜度高的問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，本文在對(duì)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)測(cè)量技術(shù)和斷層掃描技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合三級(jí)網(wǎng)拓?fù)浜蜆I(yè)務(wù)應(yīng)用特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種基于斷層掃描技術(shù)的三級(jí)網(wǎng)丟包檢測(cè)與分析系統(tǒng)，并對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　首先，根據(jù)三級(jí)網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)應(yīng)用特點(diǎn)設(shè)計(jì)了一種三級(jí)網(wǎng)丟包檢測(cè)與分析系統(tǒng)。由于三

3、級(jí)網(wǎng)的每個(gè)上層管理域包含多個(gè)下層管理域，系統(tǒng)可以利用各個(gè)管理域丟包檢測(cè)的并行性，使用分布式與集中式相結(jié)合的方法在不同級(jí)別層次上進(jìn)行協(xié)同的網(wǎng)絡(luò)丟包檢測(cè)與分析，然后逐級(jí)歸約分析結(jié)果，從而得到逐步擴(kuò)大和細(xì)化的網(wǎng)絡(luò)丟包視圖。
　　其次，提出了基于最短鏈路序列的丟包率計(jì)算方法及最短鏈路序列的逐級(jí)歸約算法。由于探測(cè)路徑規(guī)模的限制，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)斷層掃描計(jì)算方程存在欠定性，不能求出鏈路級(jí)的精確丟包率，因此提出基于最短鏈路序列計(jì)算丟包率，并在計(jì)算結(jié)果

4、的逐級(jí)合并歸約中逐步擴(kuò)大丟包檢測(cè)視圖，逐步細(xì)化丟包計(jì)算結(jié)果。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明該模型可以通過(guò)較小的開銷來(lái)檢測(cè)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的丟包情況。
　　再次，在最短鏈路序列不能滿足當(dāng)前丟包檢測(cè)的精度需求時(shí)，提出了動(dòng)態(tài)探測(cè)路徑集合構(gòu)造算法。該算法的主要思想是對(duì)待選探測(cè)路徑按信息增益進(jìn)行排序，每輪選擇固定數(shù)量的端到端探測(cè)路徑，并基于探測(cè)結(jié)果細(xì)化最短鏈路序列和相應(yīng)的丟包信息。當(dāng)待求解鏈路數(shù)量減少到一定規(guī)模的時(shí)候，直接啟動(dòng)預(yù)先選擇構(gòu)造算法構(gòu)造探測(cè)路徑集合并發(fā)送探