【摘要】：網(wǎng)絡(luò)層析成像是一種網(wǎng)絡(luò)測量技術(shù),能夠在目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)不提供測量協(xié)作的情況下,通過端到端測量的方式推斷出鏈路時延分布等目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。網(wǎng)絡(luò)層析成像不僅適用于普通網(wǎng)絡(luò)用戶,對于網(wǎng)絡(luò)管理者而言,也是一種重要的網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)控措施。然而,隨著互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模的快速增長以及大量新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,互聯(lián)網(wǎng)的一些特征正逐漸發(fā)生著變化。一種典型的情況是網(wǎng)絡(luò)流量均衡技術(shù)會在網(wǎng)絡(luò)中引入多徑路由,使得在端節(jié)點(diǎn)間可存在多條可用路徑,在改變傳統(tǒng)單源網(wǎng)絡(luò)樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的同時,也對網(wǎng)絡(luò)層析成像等網(wǎng)絡(luò)測量技術(shù)提出新的要求。本文針對多徑路由網(wǎng)絡(luò)這種新網(wǎng)絡(luò)場景,在多徑路由網(wǎng)絡(luò)識別、多徑路由網(wǎng)絡(luò)端到端測量路徑定位、多徑路由網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渫茢�、多徑路由網(wǎng)絡(luò)擁塞鏈路診斷等四個主要方面開展多徑路由網(wǎng)絡(luò)層析成像方法研究,并取得如下相應(yīng)成果:1.針對多徑路由網(wǎng)絡(luò)識別問題,首先通過對端到端報(bào)文到達(dá)順序進(jìn)行概率建模,在理論上證明報(bào)文無亂序傳輸概率具有路由區(qū)分性,即單徑路由情形下的報(bào)文無亂序傳輸概率對多徑路由情形表現(xiàn)出一致的大小關(guān)系。然后基于網(wǎng)絡(luò)端到端報(bào)文到達(dá)順序測量,提出一種既能夠分辨多徑路由網(wǎng)絡(luò)又能夠用于識別多徑路由類型的探測方案。理論分析結(jié)果表明,所提多徑路由網(wǎng)絡(luò)識別方案能夠取得非常低的檢測失效概率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證所提方案的有效性;2.針對多徑路由網(wǎng)絡(luò)測量路徑定位問題,提出一種定位端節(jié)點(diǎn)對間探測流測量路徑的網(wǎng)絡(luò)層析成像方案。對于一個給定的單源多徑路由網(wǎng)絡(luò),所提方案首先計(jì)算并在端節(jié)點(diǎn)對間部署使路徑測量覆蓋失敗概率不高于給定門限時所需最少數(shù)量的探測流。然后,根據(jù)探測流路徑時延性能相似性識別出處于同一測量路徑上的探測流。最后,提出并證明探測流測量路徑能夠被唯一定位時目標(biāo)拓?fù)渌枰獫M足的一個充分條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所提方案對探測流測量路徑的定位效果良好;3.針對多徑路由網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渫茢鄦栴},首先利用圖割的方法在理論上證明單源多徑路由網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌鶎?yīng)的非樹型拓?fù)淠軌虮环纸鉃橐粋�樹型拓?fù)浜鸵粋�多源單徑路由拓?fù)?并以此說明單源多徑路由網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞目杀孀R性。其次通過網(wǎng)絡(luò)端到端報(bào)文到達(dá)順序測量方式,提出一種能夠檢測路徑間共享割邊情況的探測方案。然后基于該端到端探測方案,進(jìn)一步提出用于單源多徑路由網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓髯油負(fù)涠说蕉寺窂阶R別算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)所提方案具有良好的識別性能;4.針對多徑路由網(wǎng)絡(luò)擁塞鏈路診斷問題,首先理論證明單源多徑路由網(wǎng)絡(luò)鏈路時延方差具有可識別性。然后基于從網(wǎng)絡(luò)端到端測量數(shù)據(jù)中提取的額外時延性能約束信息以及額外路徑擁塞程度差異性量化信息,將單源多徑路由網(wǎng)絡(luò)擁塞鏈路識別問題歸納為約束最優(yōu)化問題,并提出一系列相應(yīng)的求解算法。由于從測量數(shù)據(jù)中提取更多的有用信息量以及合理地利用單源多徑路由網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所提相關(guān)算法具有比現(xiàn)有方法更好的擁塞鏈路檢測性能。通過解決上述問題,本文將網(wǎng)絡(luò)層析成像的應(yīng)用范圍擴(kuò)展到多徑路由網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。所取得的相關(guān)成果,不僅能直接用于多徑路由網(wǎng)絡(luò)環(huán)境層析成像方法的實(shí)際測量部署,而且還能為非平穩(wěn)網(wǎng)絡(luò)等復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境層析成像方法提供借鑒,有力增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)層析成像方法的實(shí)用性。
[Abstract]:Network tomography is a kind of network measurement technology , it can deduce the target network parameters such as link delay distribution by end - to - end measurement in the absence of measurement cooperation in the target network .
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP393.0

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2118840