网络断层扫描中推断分析理论与方法研究*

网络断层扫描是一种新的网络测量技术,通过端到端的网络外部测量来推断网络内部性能,从而克服了传统网络测量技术的诸多缺陷.推断分析理论作为网络断层扫描的核心技术,直接关系到网络测量的计算复杂度和推断准确性.论述了网络断层扫描技术的基本概念,重点介绍并探讨了目前推断分析理论方法及其研究进展,最后提出了今后推断分析理论需要研究和解决的关键问题.     

基于Android平台的3G移动网络测量研究及性能分析

旨在利用移动智能终端研究国内主流3G移动网络的时延性能及用户体验度,提出了端到端的3G移动互联网主动测量方法,设计和实现了适用于Android移动终端的网络测量工具,并针对国内3种3G网络进行了实际网络时延测量实验,分析了Android移动终端访问主流Web网站的时延测量数据.测量结果和数据分析表明,在静态测量和动态测量中,中国电信CDMA2000表现出最好的网络性能,中国联通WCDMA次之,而中国移动的TD-SCDMA则表现出最差的网络性能.研究结果不仅证明了通过移动智能终端进行网络性能评测是可行的,而且可为移动终端用户实现更好的用户体验及网络性能优化提供可行的测量方法和数据支撑.     

多源网络断层扫描技术在网络拓扑推断中的研究

网络断层扫描技术不需要网络内部节点的配合,通过网络外部端到端的测量来推断内部特性.多源断层扫描技术可获得更多的网络内部链路信息,能够更精准的得到网络的拓扑结构.该文重点论述了多源网络断层扫描技术,将多源网络划为几种2-by-2结构,并通过一种根据hamming距离的链路利用率算法得出了网络拓扑结构.通过仿真实验证明了该...     

网络断层扫描技术的研究与发展

当今网络的大尺度、不协作、异质和分布式管理等特点,使得网络状态与性能的直接动态测量很困难.研究针对网络中不能直接测量的特性参数的统计推断方法十分重要.以通信网络、断层扫描和统计学理论相结合的网络断层扫描是一种全新的、最具前景的网络性能测量与推断技术,它通过边缘测量推断不可观测的网络行为且不要求网络内部元素和边缘节点的协作.简要介绍了网络断层扫描的基本概念与数学模型,从数据测量技术、统计推断技术两个方面论述了网络断层扫描技术的研究现状和一些有价值的新发展,并指出了进一步研究的方向.     

网络断层扫描技术综述

网络断层扫描是一种新的网络外部测量方法,与传统的网络内部测量方法不同,它是根据网络边缘的测量来推测网络内部属性或网络拓扑的,从而实现与网络结构或协议无关的网络测量。综述了网络断层扫描的基本概念、关键技术以及最新研究进展,最后提出了进一步研究的课题。     

高速网络性能测量研究

近年来，随着网络技术的迅猛发展和互联网(Internet)应用的日益广泛，网络性能测量技术成为网络研究领域的热点。网络测量的研究成果对网络的发展具有重要的指导作用。本文综述了网络测量的重要意义、测量指标体系与常用性能指标；回顾国际上在网络性能测量领域所做的工作及取得的进展；对性能测量方法进行分类，总结有效网络测量方法的评价准则；阐述了高速网络环境下进行性能测量的关键技术与难点。最后对进一步的研究工作进行初步探讨。     

基于包对推测丢包率的简化算法

在进行网络测量时，有时只能获得端到端的数据，然而得到网络内部的信息对网络性能的认识是非常重要的，因此就需要从网络端到端测量得到的数据推测网络内部链路的数据。本算法是基于单播网络的端到端测量的，利用包对进行统计，运用最大似然估计和EM算法进行计算，从而推算网络内部节点的丢包率。我们在文中给出了算法的逻辑分析和仿真结果。     

Ad Hoc网络性能测量分析

Ad Hoc网络在军事和民用领域都具有广阔的应用前景。由于Ad Hoc网络复杂的动态特性，国内外尚未出现一种有效的网络性能测量方法。在对Ad Hoc网络动态特性、传统的网络测量和网络断层扫描分析的基础上，提出了基于网络断层扫描的Ad Hoc网络性能测量架构及若干关键问题。     

基于端到端的单播层析网络时延分布

推断网络内部各链路的特性,已成为管理和评估大型电信网络的重要条件.通过某个特定路径直接监测每个链路是不现实的,所以一般通过发送端到端的探测包,利用网络的终端节点来收集网络链路的特征信息.通过单播探测包方法来推断链路的时延特性.针对网络内部链路时延累积量生成函数(CGF),提出一种基于端到端的单播探测包时延测量的偏差校正...     

网络链路性能参数估计的层析成像方法综述

网络层析成像能够在网络内部节点不提供测量协作的情况下,根据端到端的测量结果,间接地估计网络内部链路性能参数,是一种重要的网络测量手段,能直接指导网络管理和网络优化,目前受到国内外学术界和工业界广泛的关注.在广泛收集国内外资料的基础上,首先总结了目前网络层析成像使用的主要端到端测量方法和技术;再根据不同参数对链路性能刻画程度的不同,将链路性能参数的网络层析成像方法分为两类:定量参数推断方法和定性参数推断方法;然后,针对不同类型参数的估计问题,概括分析了现有算法的特点;最后指出该类方法未来的研究方向与潜在的应用前景.     

一种基于多播推测丢包率的算法

网络层析是近年新兴的一个网络研究领域,它利用端到端的性能测试结果推导网络内部性能特征或拓扑结构,克服了传统网络测量技术的一些缺陷.丢包率层析的主要方法是利用最大似然估计(MLE),但是计算复杂度高且计算时间较长;基于伪似然估计(PMLE)方法可以较快估计各链路丢包率,但是在非叶节点链路的误差较大.为了克服以上缺点,本文基于多播网络的端对端测量,结合MLE和PMLE提出一种推算网络内部各链路的丢包率算法.通过仿真证实该算法估测的结果能真实地反应网络内部丢包趋势,在推测精度较好的情况下,计算量减少,计算复杂度降低.     

基于网络层析成像技术的拓扑推断

网络层析成像是近年来新兴的一种网络测量技术,该技术结合了网络测量和统计推断,可以解决网络测量的部分难题.网络拓扑推断是网络层析成像技术的重要应用之一,基于网络层析成像技术的拓扑推断通过端到端的测量即可推断网络内部的拓扑结构,而不需要内部节点的合作.系统地总结了基于网络层析成像的拓扑推断技术的研究现状,对国内外研究进展进行了讨论,最后讨论了当前拓扑推断中存在的问题,并讨论了未来的研究方向.     

网络透视的研究和发展

网络透视是一新兴网络课题,旨在通过端到端的方法得到链联级的性能特性,比如:丢包率和平均延迟等。所得到的信息对进一步认识网络的动态性质极有帮助,并且将指导人们从事下一代网络的开发与研究。该文将简要论述这方面的研究情况,以期促进国内有关研究机构对此方面的研究予以重视。     

一种新的SDN架构下端到端网络主动测量机制

SDN是近年来网络界的研究热点之一,自斯坦福大学首次提出SDN概念以来已引起国内外研究人员的极大关注和研究。SDN是一种新的网络体系结构,其核心原则是分离控制平面和数据平面。随着SDN网络的快速发展,对SDN网络进行有效的网络测量变得越来越重要。SDN网络的构架与传统的TCP / IP网络完全不同。这使得传统的端到端网络测量工具对于SDN网络都不再适用。为了在SDN构架下实现端到端的网络测量,本文提出一种新的SDN网络主动测量机制。这种机制以主动测量为目的,依据SDN网络的新型构架,对SDN协议和交换机进行了扩展完成相应测试功能。仿真结果表明,该机制可以获得准确的网络测量结果,并且具有良好的可扩展性。     

一种速率自调节可用带宽测量算法

可用带宽是网络路由、网络服务质量、流量工程等方面的一个关键参数。目前很多研究方法都基于PGM模型和PRM模型,但这两种方法大都假设背景流量速率为固定比特流,不适用于低带宽的测试。提出一种端值自调节可用带宽测量算法,该算法充分考虑了低链路带宽的情况。通过对排队延时的处理、探测分组列速率端值自适应调节,实现了端到端可用带宽快速准确的测量。实验结果表明,该算法具有良好的测量效果,尤其在低带宽条件下较其它同类算法提高了测量准确性,加快了测量速度并减小了对网络的影响。     

网络重要流检测方法综述

网络的管理与监测是网络领域的重要话题,这一领域的相关技术通常也称为网络测量(network measurement).网络重要流检测(network heavy hitter detection)是网络测量的一项关键技术,也是研究对象.重要流指占用网络资源(如带宽或发送的数据包数量)超过某一给定标准的流,检测重要流有助于快速识别网络异常,提升网络运行效率,但链路的高速化为其实现带来了挑战.按出现时间顺序,可将重要流检测方法划分为两大类:基于传统网络框架的和基于软件定义网络(SDN)框架的.围绕网络重要流检测相关的框架与算法,系统地总结其发展过程与研究现状,并尝试给出其未来可能的发展方向.