基于实测流量的丢包率研究

发布时间：2017-10-05 06:17

  本文关键词：基于实测流量的丢包率研究

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【摘要】：端到端丢包率是基本的网络性能测度。因为受到网络规模、应用行为等多方面因素的影响,丢包特征的测量和估算一直以来都最具挑战性和最难以测量的网络性能参数。本论文从实测流量的角度出发,研究面向用被动测量方法获得的实测IP Trace数据的丢包率相关测度计算方法。基于单向完整TCP流记录,对IPTAS系统在江苏省网边界采集的时长超过1000小时、总存储量超过46T、时间跨度近10年的全部IP Trace数据进行了系统地面向丢包率相关测度的计算和数据分析。论文首先介绍了互联网测量发展现状,并对网络性能测量,特别是丢包率测量研究现状进行了概括与分析,提出了本论文的研究目标和主要内容。然后对丢包率、重传率和乱序率等测度的定义进行了研究与描述,通过对TCP协议相关特征以及与丢包的关系的研究,选取单向完整TCP流作为分析对象,确定了本论文需要测量的丢包率相关测度,即首次丢包率、整体丢包率、采集器丢包率、重传率以及乱序率。在实测数据丢包率相关测度计算方法确定的基础上,首先完成了从海量实测数据中获取完整TCP流测量对象的工作。然后在一个IP归属库-IPCIS的支持下,从整体和分区两个角度完成了丢包率相关测度算法的设计与实现。并对IPTAS中采集的所有实测IP Trace数据进行了出/入方向总体和5min时间粒度的丢包率相关测度的计算。最后,从时间和地理位置的角度对丢包率相关测度变化情况进行了分析,得出网络流量和网络距离对丢包率都有直接影响的结论。还完成了两个现有的基于流记录的丢包估算模型与本文丢包率测度计算方法的结果的对比,给出了估算模型与本文统计方法的优劣以及结果差异。
【关键词】：TCP 端到端 丢包率 重传率 乱序率
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.06
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 引言8
• 1.2 研究背景8-14
• 1.2.1 互联网的测量8-9
• 1.2.2 网络性能测量9-11
• 1.2.3 丢包率测量研究现状11-13
• 1.2.4 IPTAS13-14
• 1.3 研究目标及主要内容14-15
• 1.3.1 研究目标14
• 1.3.2 研究内容14-15
• 1.4 论文组织结构15-16
• 第二章 丢包率相关测度的描述和定义16-26
• 2.1 基本的丢包率测度16-17
• 2.1.1 IPPM对丢包的定义16-17
• 2.1.2 基本的端到端丢包率17
• 2.2 相关研究工作中使用的丢包率17-20
• 2.3 丢包率与重传率20-22
• 2.4 其他相关测度22-25
• 2.4.1 首次丢包测度22-23
• 2.4.2 采集器丢包测度23-24
• 2.4.3 乱序率测度24-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第三章 面向IP Trace的丢包率相关测度26-35
• 3.1 TCP流中的丢包现象26-32
• 3.1.1 TCP协议相关特征26-29
• 3.1.2 面向TCP流乱序的形式化描述29-30
• 3.1.3 TCP流的序列号与采集器丢包的关系30-31
• 3.1.4 基于重传的丢包数统计31-32
• 3.2 采集器丢包率与整体丢包率32-33
• 3.2.1 测量对象32
• 3.2.2 采集器丢包率32
• 3.2.3 整体丢包率32-33
• 3.3 其他相关测度33-34
• 3.3.1 首次丢包率33
• 3.3.2 重传率33-34
• 3.3.3 乱序率34
• 3.4 本章小结34-35
• 第四章 实测流量的丢包率相关测度算法的设计与实现35-45
• 4.1 IPTAS中的IP Trace35
• 4.2 IP归属分区支持35-37
• 4.3 IP Trace中完整的TCP流37-38
• 4.4 丢包率相关测度计算流程38-41
• 4.4.1 需求分析38-39
• 4.4.2 算法设计39-41
• 4.5 算法的实现41-44
• 4.5.1 实现环境41-43
• 4.5.2 实现结果43-44
• 4.6 本章小结44-45
• 第五章 丢包率相关测度分析45-52
• 5.1 面向时间的分析45-49
• 5.1.1 分析目的45
• 5.1.2 分析方案45
• 5.1.3 分析数据45-46
• 5.1.4 结果分析46-49
• 5.2 面向地理位置的分析49-51
• 5.2.1 分析目的49-50
• 5.2.2 分析方案50
• 5.2.3 分析数据50
• 5.2.4 结果分析50-51
• 5.3 本章小结51-52
• 第六章 基于流记录的丢包计算模型对比分析52-57
• 6.1 比对模型52-53
• 6.1.1 拥塞窗口模型52-53
• 6.1.2 基于Mathis模型的丢包估算模型53
• 6.2 比对方案53-54
• 6.3 比对数据54
• 6.4 比对结果和分析54-56
• 6.5 本章小结56-57
• 第七章 总结与展望57-59
• 7.1 工作总结57
• 7.2 工作展望57-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-61

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本文编号：975220