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链路时延推测的研究摘要狻渌毖油撇馑惴ㄗ髁思蛞5慕樯埽⒍,越来越复杂,整个网络的稳定运行对于整个社会有着越来越重要的意义。为了更好地设计、控制和管理这个动态网络,知道其内部运行参数,如各条链路上丢包率和延时值,反映其各条链路运行状况是很重要的。由于,只能借助端到端测量的方法,网络边缘采集的数据是唯一可得到的数据,本论文采用有别于传统数理统计估算的方法,而是借助各种模型和算法,从而十分高效准确地推测整个网络内部运行参数。由于网络上运行的各种不同的网络应用程序会给网络带来不同流量的负载,对各条链路的影响也呈现不平衡性。基于端到端网络测量方法是由国际上几个组织提出的】,又称之为网络断层分析。本论文着重研究链路时延的测量和推测,主要工作包括:靡览凳髂P秃蜕舷颉孪蛩惴ǎ撇饬绰返氖毖臃植肌:传统的极大似然估计算法不同,该方法利用前面链路的情况推测后面链路的可能概率。这一过程不断重复,每次都产生可能的估测值,以适应时延的变化。论文根据多播依赖树这种特殊的依赖树模型,对上向~下向算法进行了优化,减少了一种估算参数。对算法进行了仿真,通过仿真实验证明了该方法的正确性,。并最终用疌语言编程实现了该算法。诘ヒ宦肪断虏捎糜邢藁旌夏P推谕畲蠡算法,根据测得的端到端的时延数据,推测路径上各链路的时延密度函数。对算法进行了仿真,分析了算法的有效性。作了分析比较。斡肓耸笛橥绲拇罱ā2斡肓送绮饬肯低车纳杓啤⑷砑需求分析、模块设计等工作。完成了依赖树模型和上向一下向算法、有限混合模型和期望最大化算法的软件实现。关键词:网络断层分析依赖树模型北京邮人学坝Q宦畚
期望最大化算法有限混合模型堕查兰塑一豪俭盟寇一
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第一章绪论课题背景与意义国内外网络测量方面研究状况近年来,随着计算机的普及,计算机网络也随之迅速发展,其结构越来越庞大,也越来越复杂。网络也已经不只是为少数用户提供服务,而发展成为一个大容量、分布式删络。但是多年来,因特嘲一直没有被有效监测和测量,现存随着因特网规模的迅速扩大,加上因特网本身也出现了重大的变化,使因特网的网络测量成为迫睁枰=械墓ぷ鳌但是由于的分布化、不协作性、异质等特点,直接从各种网络设各收集数据,反映网络的实际运行状况,只局限在可管理的较小范围之内。而掌握更大范围、更具普遍意义上的网络运行参数,剥现代网络发展具有很强的现实意义。所以,例络测量受到了国际钠毡楣刈ⅲ晌R桓鲂滦说难芯苛煊颉在国外,互联网性能监测这一行业已经非常发达,从事互联网性能监测的知名企业有许多,如、、、等。在我国,由于受刚络带宽、互联嘲普及程度、嘲上交易环境等影响,互联网性能监测这一行业发展丰越贤怼T诓饬糠矫妫览Ъ际醮笱В髂辖煌ù笱У单位在基于协议的拓扑探测方面的技术比较成熟。目前,哈尔滨工业大学计算机科学与工程系实现了一个大规模删络拓扑测量的原型系统,能够针对大规模网络进行路由拓扑结构的自动发现,并进行可视化显示。网络测量应用范围广泛,通过刘整个网络数据采集、分析、解释为基础和验证手段,对÷缌髁俊⒏扑、行为建模作出分析。流量的自相似性、拓扑的幂率分布等重要规律都是通过网络测量发现的:从网络运营、维护和服务看,网络测量的结果是进行宏观网络控制和管理、业务计费的重要依据。在月&务质量研究领域,ぶ啤⒐芾怼⒓品押筒饬渴窍嗷ス亓5恼濉P矶郠控制机制,如摹于测量的连接接纳控制、酚伞⒘髁抗こ獭⒂等烤奔觳等,需通过测量获取网络性能:芾硇杓嗖馔绾陀没У姆裥阅埽卸笆实缛恕顺灰蛔鸹傥
敝油剑ハ蚴毖量端一端的时延、丢包率,使用统计信号处理技术进行计算,为叫络性能建立模态资源管理、确认服务等级合约、执行入侵和攻击检测等;品研枰8萦户实际状得服务质量来收费;它们都需要饬康拇罅χС帧4佑τ眯阅苡化看,多媒体应用需要通过测量了解当前刚络的性能信息来优化编码器/解码器,以获得更好的业务质量。网络测量对于许多应用和西议,特别是涉及大量数据传输和具有时延限制媒体流的应用至关重要。内容分发嘲络中的请求路由协议、对等刚络、刚络缓存的位置选择和维护策略、端系统的组播、内容月&务器中的流调度和接纳控制策略、蚖性能检测等都需要嘲络测量的有力支目前,测量研究工作大致可划分为三部分:说蕉诵阅懿饬——V饕0ㄊ敝油健⑼仄送撇狻⑹毖印⒍0什饬俊带宽测量等。诼酚善鞯牟饬.。它主要是网络提供商/钥伤さ哪诓拷怕缃屑嗖狻Mǔ@寐由器中提供的管理软件监测其内部网络的拓扑、流量、时延、丢包率等数据来完成测量。由于各网络提供商之问的非呐、作性,大量路由器采集的