【摘要】：近年來，隨著網(wǎng)絡(luò)研究的深入和測量技術(shù)的發(fā)展，不斷有研究人員對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)模型，即泊松模型等的有效性提出質(zhì)疑。大量網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的測量結(jié)果表明，真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)具有統(tǒng)計(jì)上的自相似性，即長相關(guān)特性，這一結(jié)論打破了原有的網(wǎng)絡(luò)流量是短相關(guān)的基礎(chǔ)性假設(shè)。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模型在描述實(shí)際網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)時，忽略了這個重要的特性，不能真實(shí)地刻畫網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的情況。因此，自相似業(yè)務(wù)的成因、建模及對網(wǎng)絡(luò)性能的影響等已成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)問題。 在自相似流量特性的研究方面如今仍存在許多問題。首先，傳統(tǒng)的模型面臨著簡單性與準(zhǔn)確性的折中問題；其次，近年來的自相似網(wǎng)絡(luò)特性研究多是單純的仿真研究，極少有針對真實(shí)網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行數(shù)據(jù)特性分析的；另外，沒有全面研究不同的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議對自相似網(wǎng)絡(luò)的影響。 本文深入研究網(wǎng)絡(luò)自相似業(yè)務(wù)仿真和性能評價(jià)問題。論文對自相似的定義、性質(zhì)等進(jìn)行了介紹，從多方面對自相似過程進(jìn)行闡述；研究了幾種經(jīng)典的對網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)進(jìn)行自相似建模的方法，分析了各種建模方法的優(yōu)缺點(diǎn)；利用NS2研究了自相似特性與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)性能之間的各種關(guān)系；將網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)平臺應(yīng)用于自相似流量研究中，完善了一系列研究分析方法，并對實(shí)際流量特性進(jìn)行研究分析。 本文的創(chuàng)新內(nèi)容及主要工作如下： （1）首先，本文介紹了自相似過程的定義及性質(zhì)，分析了網(wǎng)絡(luò)自相似現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。在此基礎(chǔ)上，介紹了幾種典型的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)自相似建模的方法，，以及度量網(wǎng)絡(luò)自相似程度大小的算法，主要有聚類方差法、R/S分析法、Whittle法等。 （2）本文采用國際上比較通用的仿真軟件NS2，重點(diǎn)闡述了自相似流量的生成及自相似性對網(wǎng)絡(luò)性能的影響。不僅考慮網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層，同時考慮了網(wǎng)絡(luò)的傳輸協(xié)議。經(jīng)過仿真模擬發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對網(wǎng)絡(luò)自相似性的影響很大，同時也使網(wǎng)絡(luò)性能，諸如丟包率、時延等發(fā)生了變化。 （3）通過利用IPCop軟件路由器搭建小型局域網(wǎng)，獲取實(shí)際網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的數(shù)據(jù)，通過一系列的數(shù)據(jù)處理、分析方法最終實(shí)現(xiàn)對實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中的流量性質(zhì)的研究。試驗(yàn)結(jié)果證明，實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中的流量自相似性與網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)有關(guān)；同時，不同的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制機(jī)制也會影響網(wǎng)絡(luò)的自相似性。
【圖文】：

自相似流量生成模型在對網(wǎng)絡(luò)流量自相似性的研究中，大多數(shù)采用的是仿真實(shí)驗(yàn)及分析法。因生成符合仿真實(shí)驗(yàn)需求的、具有自相似特性的網(wǎng)絡(luò)流量[26]就成了當(dāng)今的之一。經(jīng)過長期的研究，人們逐漸建立了多種可靠的、能夠反映流量特流量模型[27][28][29]，下面對其做一簡單介紹。.1 ON/OFF 模型ON/OFF 模型[15]是最常使用的自相似網(wǎng)絡(luò)流量模型之一，它具有 N 個獨(dú)源 ( ), [1, ]iX t i N，對于每一個流量源來說，都含有兩個不同的狀態(tài)，分 和 OFF 來表示。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)處于 ON 狀態(tài)時，我們認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)中是有數(shù)據(jù)包發(fā)送ON 周期的長短表示數(shù)據(jù)包的傳輸時間；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)處于 OFF 狀態(tài)時，認(rèn)為有數(shù)據(jù)包發(fā)送，即 OFF 周期的長短表示的是數(shù)據(jù)包的傳輸間隔。圖 2.1 ON/OFF 源個數(shù)為三的聚合過程。

圖 3.1 仿真拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖中，我們通過設(shè)置以下重要參數(shù)來產(chǎn)生自相似流量：e 值：它是 Pareto 分布的形狀參數(shù)，常用 表示，用 NS2 基于 ON/OFF 模型產(chǎn)生的自相似流量的自相似僅與 有關(guān)，其關(guān)系可用關(guān)系式 H (3 ) 2表示。_time ：它是 ON 期的平均時間大小。time：它是 OFF 期的平均時間大小。：它是 ON 狀態(tài)時期的數(shù)據(jù)包發(fā)送速率，單位是 kb時間圖法分析 Hurst 參數(shù)流量特性的目的是依此對網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行控制，從而合程中，我們迫切想要找到一個合適的參數(shù)來刻畫網(wǎng)絡(luò)過大量研究，人們發(fā)現(xiàn) Hurst 指數(shù)是衡量自相似強(qiáng)弱rst 指數(shù)的大小，我們既可以判斷所檢查序列是否具有相似程度的強(qiáng)度。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.06

【引證文獻(xiàn)】

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2 周樂;MCPS混合實(shí)時消息調(diào)度算法研究[D];南昌航空大學(xué);2017年

3 侯世武;不同流量密度和人參與程度下物聯(lián)網(wǎng)流量特性分析研究[D];西南交通大學(xué);2017年

4 朱恒偉;Storm流式計(jì)算框架反壓機(jī)制研究[D];重慶郵電大學(xué);2017年

5 王瑞;ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在火災(zāi)探測系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2016年

本文編號：2555549