面向可编程网络的网络性能指标测量研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gyzviking
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
网络性能指标是表征网络运行状态的参数,通常包括时延、丢包率、可用带宽等。网络性能指标测量就是采用特定的测量方法获取网络性能指标,进而为网络行为监控、网络异常发现以及网络故障分析等网络管理提供必要的输入信息。传统网络由于缺乏灵活的控制能力以及基本的网络测量功能,存在测量任务实施复杂度高、测量粒度较粗且准确性低等问题。在可编程网络中,用户能够通过统一的开放接口和编程语言自定义数据分组的处理流程,这样灵活的处理能力为网络性能指标测量带来了新的契机。网络性能指标一般分为端到端性能指标以及链路性能指标,链路性能指标粒度更细,更能直观反映网络内部单个设备的运行状态。因此,本文主要针对可编程网络中链路性能指标的测量方法进行研究。链路往返时延是数据包在链路两个方向上传输所花费的时间之和,是反映网络链路传输性能的重要指标。对链路往返时延进行测量有助于发现网络拥塞,从而找到异常链路并及时进行网络优化。带内网络遥测技术(Inband Network Telemetry,INT)能通过数据包携带网络设备的内部状态信息进而得到链路往返时延,但INT技术需要转发芯片支持,部署成本高。因此,本文研究在这种具有INT功能的交换机以及普通SDN(Software-Defined Networking,SDN)交换机的混合可编程网络中,使用带内与带外相结合的方式获取链路往返时延的方法。首先,为减少测量成本,本文研究了监测器容量限制下的监测器部署问题,并证明该问题是NP-hard问题。为有效解决该问题,本文提出一种基于“竞标”的启发式算法。然后,在确定监测器放置的基础上,本文还设计了最小化探测代价的探测路径构建方法。实验表明,本文提出的链路往返时延测量方法能够在多个网络拓扑中获得接近最优解的监测器部署解决方案,测量结果准确性高且测量成本随着INT节点部署比例的增大而降低。网络链路性能指标异常定位是指通过获取网络链路状态信息定位出网络中传输性能异常的链路,是网络日常管理的重要问题之一。通常而言,链路性能指标异常定位需要获取网络每条链路的状态信息。在可编程网络中,INT技术能够通过数据包携带链路性能指标的方法收集每条链路的性能指标,但这种在网络每个节点将链路性能指标附加到数据包上的方式开销过大,且受到最大报文长度的限制。因此,如何在尽量少地携带链路性能指标的同时找到存在传输性能指标异常的链路这具有重要价值。本文提出一种基于强化学习的可编程网络链路性能指标异常智能定位方法。该方法使用DQN算法,以业务流的端到端时延作为输入信息,智能选择可能出现传输性能异常的链路进行监测,从而缩小链路状态监测的范围。通过实验表明,本文提出的可编程网络链路性能指标异常智能定位方法能够智能选择可能出现传输性能异常的链路进行性能指标测量,大大减少链路性能指标收集的开销。
其他文献
随着通信技术的发展,辐射源个体识别在很多领域具有广泛应用,例如电子信息对抗、频谱管理、生命科学和故障诊断等领域。然而现在的辐射源个体往往具备多种调制方式、中心频率、传输速率等特点,这将给辐射源识别带来极大挑战。在辐射源个体之间无明显差异的场景下,基于传统机器学习的辐射源个体识别算法准确率往往不够理想,而且其复杂度比较高、识别时间长,导致其很难满足现代的实际工程需要。为了解决以上问题,本文主要采用基
为让机器人在工作环境中自主地移动,定位和绘制环境地图这两项基础功能便是不可或缺的。经多年发展,基于视觉的同时定位和制图(Visual Simultaneous Localization and Mapping,VSLAM)已经有比较成熟的框架,且能为机器人提供基本的环境感知能力。SLAM(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)系统框架的前端是整个框架
随着新能源汽车扶持政策的持续发布,如今有越来越多的高校和企业活跃在新能源汽车市场。当前我国新能源汽车正在迈向中高级阶段,有着重解决汽车本身充电、续航、安全性等基础技术问题,转向关注与其他高技术行业的协同,充分挖掘新能源汽车的潜能。本课题以故障预测和健康管理(PHM)技术为核心思想,设计了一套结合机器学习和UDS(Unified Diagnostic Services)诊断的车载同步电机的故障诊断系
随着互联网的飞速发展,网民数量爆炸式增长,web应用系统面临巨大的负载压力,负载的波动性也更加显著,传统固定集群规模的web系统难以保证良好的服务质量。结合云服务的动态资源申请,弹性web系统利用能够根据当前负载水平自动增减硬件资源,动态调整系统集群规模,始终保持良好的服务质量,因此,弹性伸缩web系统成为互联网技术领域的重要研究方向。随着技术的迭代,微服务架构和容器技术成为当前web系统主流的软
绳驱式蛇形机械臂是一种仿生物蛇的连续型机械臂,相比于传统工业机械臂,蛇形机械臂能够灵活的在狭小空间作业,同时绳驱式下驱动和作业臂分离的特点有利于机械臂的抗辐射和水下密封设计。本文针对核电站水池的使用环境设计了能够同时满足抗辐射需求和水下作业环境的蛇形机械臂机器人,这时国内第一次尝试把绳驱式蛇形机械臂应用于核环境水下作业。相比于已有的研究,本文的机械臂更注重在实际环境中的功能、可靠性和使用体验,同时
随着涉及的数据越来越复杂,在机器学习、数据挖掘等领域,对于一些高维数据,例如图像、文本和音视频等数据的处理需求明显增加了。同时,我们也面临着因特征太多、噪声或冗余特征的存在而造成的一些问题,这不仅会导致后续的模型预测结果不准确,还会耗费大量计算时间。由此可见,采用某些手段找出最优的特征子集是非常重要的,使用最优特征子集进行后续训练不仅可以减少过拟合问题发生的机率,增强算法模型的泛化能力,减少模型训
随着工业与经济的发展,城市交通难以应对车辆数量快速增长带来的冲击。在此背景下,传统车辆检测算法越来越难以适应复杂的交通情况。车辆检测技术可分为侵入式检测与非侵入式检测。侵入式检测如感应环路,检测精度高但是会对路面造成破坏。非侵入式检测如高速摄像头,成本高昂且不易架设。为解决传统车辆检测中高成本、架设繁琐等问题,本文研究并实现了基于无线能量传输技术(Wireless Power Transfer,W
随着在线社交网络平台的迅速发展,产生了大量的非结构化数据,例如:用户发布的文本内容、参与讨论的话题标签以及用户之间的相互关注和互动等。虽然定位设备的普及使得位置信息很容易获取,但此类敏感数据仅限于特定的社交平台,因此,如何通过用户产生的内容和行为特征来推断用户住址的地理位置成为了人们关注的重点。用户地理位置的确定已成为许多下游应用提供服务的关键,比如:基于位置的定向广告、当地事件/地点的推荐、遵循
随着网络技术的飞速发展,网络空间安全面临着日益严峻的考验。攻击检测作为网络安全领域的一项关键技术,从网络系统中的关键点收集和分析信息,以查看网络中是否存在攻击行为。而图作为计算机科学研究的核心领域,由于其自身结构能够携带大量信息,越来越多地被应用于攻击检测领域。因此,本文对图模型及其相关计算在攻击检测领域的应用进行了研究。首先,本文基于危害指标提出了网络安全对象属性图模型。针对现有网络安全领域图模
人工神经网络是人工智能科学蓬勃发展进程中一个热门的研究领域。脉冲神经网络是一种基于脉冲时序编码的新兴人工神经网络模型,这种以精确脉冲时间进行信息表达的方式比传统的频率编码更能准确解释生物大脑的信息处理机制,且易于硬件实现。但因为脉冲神经网络在信息编码、神经元模型、网络结构等方面都具有鲜明的自身特点,所以无法直接利用传统神经网络中的算法进行模型训练。现在,由于综合高效的学习算法的缺失,脉冲神经网络强