計算機應用技術專業(yè)畢業(yè)論文 [精品論文] 端到端高精度網(wǎng)絡帶寬測量與流量特征監(jiān)測技術研究

1、計算機應用技術專業(yè)畢業(yè)論文計算機應用技術專業(yè)畢業(yè)論文[精品論文精品論文]端到端高精度網(wǎng)絡帶端到端高精度網(wǎng)絡帶寬測量與流量特征監(jiān)測技術研究寬測量與流量特征監(jiān)測技術研究關鍵詞：計算機網(wǎng)絡關鍵詞：計算機網(wǎng)絡網(wǎng)絡測量網(wǎng)絡測量統(tǒng)計建模統(tǒng)計建模多分型分析多分型分析摘要：對于很多網(wǎng)絡應用，高效可靠的互聯(lián)網(wǎng)性能參數(shù)測量對其是否能正常工作至關重要，尤其是與語音、視頻傳輸相關的應用。由于互聯(lián)網(wǎng)的異構性和復雜性，許多現(xiàn)有的網(wǎng)絡測量方法尚不完善，其使用條件要求

2、嚴格，而且在實際測量中問題較多，本文研究在深入調(diào)研國內(nèi)外現(xiàn)有的端到端互聯(lián)網(wǎng)測量技術及系統(tǒng)基礎上，重點研究測量系統(tǒng)建模并設計高效、準確的測量方法。主要工作圍繞主動網(wǎng)絡測量技術中的包對測量技術，對其網(wǎng)絡測量模型及其算法進行了深入研究。首先，本文對包對測量方法在非液體流模型下進行了統(tǒng)計建模及測量準確性證明；常見的包對測量方法，基于Meler等2002年提出的液體流包對分隔模型。液體流模型忽略了包長和流量突發(fā)，和實際網(wǎng)絡流量差別很大，不能作為對

3、包對測量方法進行精密性和準確性分析的模型；因為沒有合適的數(shù)學模型，現(xiàn)有基于包對可用帶寬測量系統(tǒng)，對其測量準確性現(xiàn)有文獻沒有給出證明，包對測量方法準確性仍存在疑問。為了進行可信的可用帶寬測量，本研究先分析了液體流包對分隔模型和相關研究成果，提出了一種對于任何IP流量普適的非液體流包對排隊模型。根據(jù)該模型，證明了對包對測量統(tǒng)計模型在非液體流流量下的統(tǒng)計一致性，擴展了現(xiàn)有理論僅基于液體流模型的局限。然后，本文提出并驗證了一種基于包對測量的可用

4、帶寬測量精度估計算法?，F(xiàn)有基于包對的測量工具測量結果都很不穩(wěn)定，常常大幅波動。相關論文稱之為彈性誤差。產(chǎn)生這種情況其根本原因是現(xiàn)有方法無法預測測量統(tǒng)計過程中的測量方差，造成了測量結果誤差很大或不可信?，F(xiàn)有文獻均認為該問題很難解決，包對測量方法的精密性存在問題。本研究根據(jù)以上建立的統(tǒng)計模型，通過理論研究和大量的Inter實驗，提出并驗證了一種基于包對主動測量的可用帶寬測量方差估計方法。本文從統(tǒng)計的觀點出發(fā)，提出了一種方差自適應的可用帶寬測

5、量方法。該方法可以通過自調(diào)節(jié)模型參數(shù)，適應變化的網(wǎng)絡情況，以滿足測量對精度的要求。類似的精度控制是以往的測量方法無法做到的。文中通過大量Inter實驗驗證了該方法優(yōu)于現(xiàn)有方法，在有限的網(wǎng)絡資源占用下可以提高測量精度。并使得測量結果有很高的可信度。本文對小時間尺度下IP流量特性進行了實驗分析?，F(xiàn)有文獻對網(wǎng)絡流量尺度特性已經(jīng)有了廣泛的研究。網(wǎng)絡流量在大時間尺度上表現(xiàn)出平穩(wěn)自相似性已經(jīng)在許多網(wǎng)絡中得到驗證，但對在小時間尺度下特征分析研究還不充

6、分。本文通過對多組硬件捕捉的高精度流量樣本數(shù)據(jù)進行多尺度的小波分析，發(fā)現(xiàn)在極小的時間尺度下流量特征上自相似性不顯著。本文還提出了一種基于包列技術網(wǎng)絡流量特征測量的新方法。大多數(shù)現(xiàn)有網(wǎng)絡流量特征測量系統(tǒng)都采用的是基于路由抓包的被動測量技術。被動測量需要專門的數(shù)據(jù)采集硬件，并需獲得網(wǎng)絡管理權限才能進行。本文提出了一種基于包列主動測量技術測量網(wǎng)絡流量特征的新方法。通過大量Inter實驗，我們驗證了該測量方法可以準確測量并計算Hurst指數(shù)和進

7、行多分型分析。究。首先，本文對包對測量方法在非液體流模型下進行了統(tǒng)計建模及測量準確性證明；常見的包對測量方法，基于Meler等2002年提出的液體流包對分隔模型。液體流模型忽略了包長和流量突發(fā)，和實際網(wǎng)絡流量差別很大，不能作為對包對測量方法進行精密性和準確性分析的模型；因為沒有合適的數(shù)學模型，現(xiàn)有基于包對可用帶寬測量系統(tǒng)，對其測量準確性現(xiàn)有文獻沒有給出證明，包對測量方法準確性仍存在疑問。為了進行可信的可用帶寬測量，本研究先分析了液體流包

8、對分隔模型和相關研究成果，提出了一種對于任何IP流量普適的非液體流包對排隊模型。根據(jù)該模型，證明了對包對測量統(tǒng)計模型在非液體流流量下的統(tǒng)計一致性，擴展了現(xiàn)有理論僅基于液體流模型的局限。然后，本文提出并驗證了一種基于包對測量的可用帶寬測量精度估計算法?，F(xiàn)有基于包對的測量工具測量結果都很不穩(wěn)定，常常大幅波動。相關論文稱之為彈性誤差。產(chǎn)生這種情況其根本原因是現(xiàn)有方法無法預測測量統(tǒng)計過程中的測量方差，造成了測量結果誤差很大或不可信。現(xiàn)有文獻均認

9、為該問題很難解決，包對測量方法的精密性存在問題。本研究根據(jù)以上建立的統(tǒng)計模型，通過理論研究和大量的Inter實驗，提出并驗證了一種基于包對主動測量的可用帶寬測量方差估計方法。本文從統(tǒng)計的觀點出發(fā)，提出了一種方差自適應的可用帶寬測量方法。該方法可以通過自調(diào)節(jié)模型參數(shù)，適應變化的網(wǎng)絡情況，以滿足測量對精度的要求。類似的精度控制是以往的測量方法無法做到的。文中通過大量Inter實驗驗證了該方法優(yōu)于現(xiàn)有方法，在有限的網(wǎng)絡資源占用下可以提高測量精

10、度。并使得測量結果有很高的可信度。本文對小時間尺度下IP流量特性進行了實驗分析?，F(xiàn)有文獻對網(wǎng)絡流量尺度特性已經(jīng)有了廣泛的研究。網(wǎng)絡流量在大時間尺度上表現(xiàn)出平穩(wěn)自相似性已經(jīng)在許多網(wǎng)絡中得到驗證，但對在小時間尺度下特征分析研究還不充分。本文通過對多組硬件捕捉的高精度流量樣本數(shù)據(jù)進行多尺度的小波分析，發(fā)現(xiàn)在極小的時間尺度下流量特征上自相似性不顯著。本文還提出了一種基于包列技術網(wǎng)絡流量特征測量的新方法。大多數(shù)現(xiàn)有網(wǎng)絡流量特征測量系統(tǒng)都采用的是基

11、于路由抓包的被動測量技術。被動測量需要專門的數(shù)據(jù)采集硬件，并需獲得網(wǎng)絡管理權限才能進行。本文提出了一種基于包列主動測量技術測量網(wǎng)絡流量特征的新方法。通過大量Inter實驗，我們驗證了該測量方法可以準確測量并計算Hurst指數(shù)和進行多分型分析。對于很多網(wǎng)絡應用，高效可靠的互聯(lián)網(wǎng)性能參數(shù)測量對其是否能正常工作至關重要，尤其是與語音、視頻傳輸相關的應用。由于互聯(lián)網(wǎng)的異構性和復雜性，許多現(xiàn)有的網(wǎng)絡測量方法尚不完善，其使用條件要求嚴格，而且在實際

12、測量中問題較多，本文研究在深入調(diào)研國內(nèi)外現(xiàn)有的端到端互聯(lián)網(wǎng)測量技術及系統(tǒng)基礎上，重點研究測量系統(tǒng)建模并設計高效、準確的測量方法。主要工作圍繞主動網(wǎng)絡測量技術中的包對測量技術，對其網(wǎng)絡測量模型及其算法進行了深入研究。首先，本文對包對測量方法在非液體流模型下進行了統(tǒng)計建模及測量準確性證明；常見的包對測量方法，基于Meler等2002年提出的液體流包對分隔模型。液體流模型忽略了包長和流量突發(fā)，和實際網(wǎng)絡流量差別很大，不能作為對包對測量方法進行