基于網(wǎng)絡(luò)模擬的拓?fù)鋭澐衷u價模型研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模急劇增大,結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)研究的熱點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)模擬能夠研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)行為,評價尚未實(shí)施的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,具有成本低,易使用、模擬真實(shí)性較高等優(yōu)點(diǎn),因此網(wǎng)絡(luò)模擬得到了廣泛的應(yīng)用。大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)模擬需要巨大的計算開銷,由于硬件資源的限制,單機(jī)模擬已經(jīng)無法滿足大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)模擬的需求。并行離散事件模擬技術(shù)已經(jīng)成為研究大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)模擬的重要手段。并行網(wǎng)絡(luò)模擬的一個重要的研究內(nèi)容是如何合理的分配模擬任務(wù),保證負(fù)載均衡

2、,以減少模擬運(yùn)行時間,降低模擬資源消耗,進(jìn)而提高模擬性能。
　　并行網(wǎng)絡(luò)模擬的任務(wù)分配通常采用拓?fù)鋭澐值姆绞絹韺?shí)現(xiàn),本文致力于研究并行網(wǎng)絡(luò)模擬中的拓?fù)鋭澐旨捌湓u價方法,主要內(nèi)容包含如下三部分:
　　第一,本文從并行離散事件模擬機(jī)制出發(fā),綜合分析了影響模擬性能的各種因素,并進(jìn)行歸納分類,它們包括模擬軟硬件環(huán)境、模擬任務(wù)和拓?fù)鋭澐纸Y(jié)果。受拓?fù)鋭澐钟绊懙囊蛩刂饕ㄘ?fù)載均衡因素、遠(yuǎn)程通信開銷因素和同步周期因素。
　　第二,目

3、前的任務(wù)劃分方法僅從影響模擬性能的部分因素出發(fā),本文采用基于圖的劃分算法,對模擬效率的提高有限,而且缺少評價拓?fù)鋭澐纸Y(jié)果優(yōu)劣的方法。鑒于此,以模擬運(yùn)行時間為評價拓?fù)鋭澐纸Y(jié)果優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn),提出了計算負(fù)載均衡因素、遠(yuǎn)程通信開銷因素和同步周期因素對模擬性能影響程度的方法,建立了基于模擬運(yùn)行時間的拓?fù)鋭澐衷u價模型。使用PDNS模擬器進(jìn)行DDoS模擬,對比模型計算值與實(shí)驗值,發(fā)現(xiàn)二者誤差在5％～10%之間,驗證了模型的準(zhǔn)確性;以METIS算法和子網(wǎng)

4、消減劃分算法為例進(jìn)行評價,發(fā)現(xiàn)METIS算法評價值比子網(wǎng)消減算法高約13%,與實(shí)驗結(jié)果相符,驗證了模型的有效性。
　　第三,鑒于METIS等圖劃分工具存在易陷入局部最優(yōu)的不足,本文提出并實(shí)現(xiàn)了基于時間消耗評價的拓?fù)鋭澐謨?yōu)化方法,該方法以拓?fù)鋭澐衷u價模型為指導(dǎo),從負(fù)載均衡因素、遠(yuǎn)程通信開銷因素和同步周期因素三個方面對METIS的劃分結(jié)果進(jìn)行了優(yōu)化,解決了局部最優(yōu)的缺陷。實(shí)驗結(jié)果證明,該方法能夠有效地提高并行網(wǎng)絡(luò)模擬性能,平均約為20