IP网络带宽测量研究

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随着Internet的快速发展,因特网已经成为我们生活中不可缺少的一部分了,全世界的网络用户多不胜数。而随着因特网的日益复杂和不可预期,各种各样的问题随之而来,人们对因特网的性能提出了更高的要求。计算机网络的可靠性、稳定性以及高效性等诸多性能方面的表现也被越来越多的网络管理员、开发者和网络使用者所关注。那么对网络进行研究,掌握网络的运行状态和资源消耗情况,对网络各方面做出评价并改善网络性能,提供更优的网络应用服务,便具有重要意义。 Internet是各种不同类型网络互联的有机体,一个组织比如一个学校只对网络中属于自己的那部分节点具有管理权限,而且通常因为商业等其他因素不能共享其内部性能数据,所以基于对网络内部节点监听的方法难以在实际的网络中实施。端到端测量网络性能和行为的方法就可以突破对不同网络内部资源访问权限的限制,不受内部节点的安全性策略所限制。 端到端网络性能测量是针对互连网与应用系统网络性能测量的需要。随着网络规模的不断扩大,网络应用的多种多样,人们对服务质量提出了不同的要求,并对互联网路径可用带宽的测量越来越重视。理解网络行为特征和实际应用状况的有效手段之一就是对网络端到端路径可用带宽的进行测量。网络服务提供商和用户所感兴趣的是,如何以最快的访问速度获取网络提供的资源和服务。带宽是描述网络状态的重要参数,它在负载平衡、拥塞控制、访问控制、服务器选择及网络安全等方面均有着广泛的应用。因此,带宽的准确测量对于了解网络状态、提高网络资源的利用率具有重要意义。 在网络中,带宽或流通量常指的是在单位时间里数据的最大传输速率。网络用户对带宽测量是很感兴趣的,因为通过网络测量可以优化端到端传输性能、网络超载时对路由进行优化以及提高点对点文件的传输。带宽测量技术的准确性对于流量工程和容量计划支持都是很重要的。现有的带宽测量工具可用测量3个参数中的一个或多个:容量、可用带宽和批量传输能力(BTC)。当前的可用带宽测量工具使用不同的策略来测量三个参数。本文首先对网络测量进行概述,对网络测量的意义、指标体系、网络测量方法和技术进行阐述,我们对当前带宽测量进行概述,然后重点对公开的带宽测量工具和技术进行了阐述术。最后,本文采用Kperf2.0进行试验,用数据说明了TCP窗口大小和缓冲区大小对端到端网络带宽有重要的影响;并且对TOPP进行了两种方案的改进,使得TOPP技术不但能估计瓶颈带宽的容量,而且还能定位瓶颈带宽的位置。
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