基于NETFLOW的网络服务质量评估模型的研究与实现

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基于被动测量的网络性能测度的研究以及服务质量评估模型的设计,对于网络管理员了解网络服务质量的具体情况具有重要的意义。近年来,SLA作为网络服务质量评估的普遍手段,被各大运营商广泛采用,研究基于被动测量的网络服务质量SLA评估模型对于新型网络管理系统的研究具有重要的理论和实践意义。   本学位论文的研究工作以国家科技支撑计划课题“新一代可信任互联网安全和网络服务”(2008BAH37804)和211工程三期CERNET建设项目专题“高性能网络管理与安全保障”的原型系统NBOS为背景展开,根据NBOS系统的需求,对基于NETFLOW的网络服务质量评估模型进行了深入的研究。主要内容包括:基本评估模型中网络性能测度的计算方法,扩展模型中综合评估函数的设计以及实现模型中系统结构、模块流程设计和关键参数的选择研究。   论文首先介绍了网络测量和网络服务质量评估的相关背景知识。在分析了现有方案的不足之处后,提出了本文的主要研究目标:参考SLA框架,结合NBOS的特点和要求,提出切实可行的基于NETFLOW的网络服务质量评估模型。确定了参考SLA框架、立足NBOS系统需求、基于抽样的NETFLOW进行测度研究和评估模型设计的研究思路。   其次,对论文的研究数据NETFLOW、论文的理论基础SLA框架以及论文工作背景NBOS系统进行了详细的阐述,研究了SLA框架的现状和不足,并分析了NBOS系统的需求,为测度计算模型的设计和扩展评估模型的研究奠定了理论基础。   接着,论文在对现有的网络性能测度的研究基础上,提出了占用带宽、逻辑往返时延、时延抖动、流量可用性四个性能测度,并对上述测度在抽样的NETFLOW背景下的计算进行了深入研究,分别设计了基本评估模型中各性能测度的计算方法。   针对现有SLA评估不能反映用户对网络服务质量的感知的缺点,论文提出了SLA用户层测度并构建了网络性能测度到用户层测度的映射机制;针对现有服务质量评估模型指标简单、粒度单一的不足,提出了多指标、多角度、多时间尺度的综合评估模型:为不同应用的SLA评估设计不同的指标系统,引入了用户层评估和全网评估的概念,并提出了多时间尺度的评估,使得基于SLA的服务质量评估形成了综合立体评估的格局。   然后,针对提出的基本评估模型和扩展评估模型,论文在实现层面进行了详细的论述,设计了系统的内部结构、功能模块划分以及每个模块的实现流程,对于关键参数的选择进行了深入的探讨,给模型的编程实现提供了现实依据。   论文详细阐述了实验过程,包括实验环境、实验内容以及实验结果。将实验结果与主动测量的结果进行了比较,分析了误差产生的原因并给出了改进的方向。经过实验证明了模型的可用性。   最后,总结了论文所做的工作,指出了不足之处,对未来进一步的研究进行了展望。
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