可用帶寬主動(dòng)測(cè)量算法的研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的飛速增長(zhǎng)，Internet的控制機(jī)制和行為特征也日趨復(fù)雜，在認(rèn)識(shí)網(wǎng)絡(luò)的行為特征和性能表現(xiàn)，輔助網(wǎng)絡(luò)宏觀布局和管理，優(yōu)化整體性能，保證和提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量，推動(dòng)信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)健康發(fā)展等方面，網(wǎng)絡(luò)測(cè)量起到至關(guān)重要的作用，其中可用帶寬作為網(wǎng)絡(luò)最基本和最重要的性能指標(biāo)之一，在網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)量中有著舉足輕重的地位。 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在可用帶寬算法研究上已經(jīng)取得了很大成就，通過(guò)理論分析以及大量的仿真模擬試驗(yàn)，提出了許多可用帶寬算法。這些

2、算法主要是主動(dòng)測(cè)量算法，通過(guò)發(fā)送測(cè)試包并在接收端獲得測(cè)試包所攜帶的信息，再由這些信息估計(jì)出可用帶寬。Spruce算法通過(guò)對(duì)測(cè)試包在收發(fā)兩端包間隔進(jìn)行統(tǒng)計(jì)估計(jì)，從而估計(jì)出可用帶寬值；IGI算法通過(guò)不斷調(diào)整發(fā)送間隔直到發(fā)送序列與接收序列長(zhǎng)度相等，此時(shí)發(fā)送速率即可視為可用帶寬值；SloPS算法根據(jù)測(cè)試包傳輸時(shí)延的變化趨勢(shì)不斷調(diào)整發(fā)送速率直到達(dá)到收斂，收斂時(shí)的發(fā)送速率即為可用帶寬；PathChirp算法測(cè)試包間隔采用指數(shù)分布，使得接收端獲得的時(shí)

3、延信息相關(guān)性很強(qiáng)，從而能夠使用較少的測(cè)試包較快的測(cè)量出可用帶寬；Treno通過(guò)模擬TCP連接獲得BTC(Bulk Transfer Capacity)，BTC在一定程度上反應(yīng)了可用帶寬的變化趨勢(shì)。 對(duì)各算法原理進(jìn)行研究分析后，編寫代碼實(shí)現(xiàn)各算法，模擬實(shí)際網(wǎng)絡(luò)負(fù)載環(huán)境，進(jìn)行算法仿真試驗(yàn)。然而，通過(guò)對(duì)比分析各算法試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些算法都存在各自的缺點(diǎn)：Spruce算法測(cè)量結(jié)果不穩(wěn)定；IGI算法測(cè)量精度會(huì)隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)載突發(fā)性的下降而下降

4、；SloPS算法收斂速度慢，測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)；PathChirp算法中測(cè)試包較大，離開瓶頸鏈路后在后續(xù)鏈路中受到影響也較大，從而影響測(cè)量精確度；Treno的測(cè)量結(jié)果反映的只能是TCP吞吐量而非可用帶寬。 最后，研究了一些已有的可用帶寬改進(jìn)算法。通過(guò)對(duì)這些改進(jìn)算法進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，針對(duì)IGI算法的缺點(diǎn)，提出一種基于IGI的改進(jìn)的可用帶寬算法。IGI算法在負(fù)載突發(fā)性較高時(shí)，測(cè)量結(jié)果才具有較高的精確度，因?yàn)樗鼉H僅考慮了包對(duì)間隔增大的情況，換言