網絡測量任務包括了網絡的流量測量、時延測量、故障測量等方面,其中流量測量是網絡中最重要的測量任務。網絡流量測量指的是統計網絡流量信息的過程,它為網絡日常管理任務提供必不可少的輸入。隨著網絡和應用的發(fā)展,網絡規(guī)模越來越大,組網越來越復雜,網絡流的數量和大小都迅速增加,使得進行精細化的網絡流量測量更加困難。在傳統網絡中,交換機只能按照固定的協議規(guī)則對數據包進行處理和轉發(fā),導致網絡缺乏靈活的控制和測量能力。而近年來提出的軟件定義網絡（Software-Defined Networking,SDN）具有靈活和集中式的控制平面以及可編程的數據平面,為實現精細化的流量測量奠定了基礎。因此,本文主要研究面向SDN網絡的精細化網絡流量測量技術。單點流量測量是指在單個網絡節(jié)點上,測量經過本節(jié)點的流量的方法,本文首先對單點流量測量進行了研究。現階段單點流量測量方法將大小流進行混合測量,導致了吞吐量低、測量誤差高等問題,因此本文提出一種高性能的單點流量測量方法,該方法將大小流分開測量,利用高速TCAM精確測量大流,利用具有數據壓縮功能的Sketch粗略測量小流,以提高測量的準確度和吞吐量。實驗表明,該方法能... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

SDN基本架構

把在多個節(jié)點上部署單點流量測量方法，進行網絡范圍內的協同測量的過程叫做網絡級流量測量。另外由于本文利用TCAM表項對大流進行測量，而同時可以利用這些TCAM表項對大流進行路由優(yōu)化，因此本文還研究了基于流量測量與路由的協同優(yōu)化方案。因此本文對網絡流量測量的研究主要分為三個方面：單點流量測量、網絡級流量測量、流量測量與路由協同優(yōu)化。這三個研究相輔相成，單點流量測量為網絡級流量測量提供基礎測量單元，網絡級流量測量依賴于單點的流量測量，網絡級流量測量和單點流量測量為流量測量與路由協同優(yōu)化提供輸入。圖1-2所示為本文三個研究之間的聯系，本節(jié)將分別介紹這三個研究的貢獻與創(chuàng)新。圖1-2三個研究的聯系1.3.1單點流量測量在單點流量測量方面，本文主要的貢獻有：（1）提出了一種基于TCAM+Sketch的單點流量測量方法，該方法將大小流分開測量，利用高速TCAM精確測量大流，利用具有數據壓縮功能的Sketch粗略測量小流，同時解決了大流檢測和流量值估計問題，并且能提高測量的準確度和吞吐量。（2）對TCAM+Sketch的單點流量測量方法進行誤差分析，得出了一個理論上的誤差界。（3）對TCAM+Sketch進行仿真實驗，測試了它的吞吐量、測量誤差和大流檢測的準確度，并且與ElasticSketch、CMSketch、Space-Saving進行比較。結果表明，本文提出的TCAM+Sketch的單點流量測量方法在吞吐量方面有著絕對優(yōu)勢，單點流量測量網絡級流量測量流量測量與路由協同優(yōu)化提供輸入

第二章基于TCAM+Sketch的單點流量測量方法17將(2-4)(2-6)帶入(2-8)得到式(2-9)：iiSffiTθ≤εf≤εf∈(2-9)即：Pr{}iiSf>f+εf<δi∈T(2-10)綜上所述，TCAM+Sketch的測量誤差界如式(2-11)所示：Pr{}iiSf>f+εf<δi∈F(2-11)即至少有1δ的概率使得TCAM+Sketch的測量誤差小于Sεf，由于Sf<f，所以TCAM+Sketch有著比CMSketch更緊的誤差界。2.4仿真實驗為了評估TCAM+Sketch的測量方法的性能，本文對它進行實驗評估，本節(jié)將詳細介紹仿真實驗的設置，然后展示實驗結果并分析。2.4.1仿真設置為了檢驗TCAM+Sketch測量方法的性能，本文將它與CMSketch、ElasticSketch、Space-Saving進行比較。在本章的實驗中采用文獻[15]的實驗使用的流量文件作為數據集，該數據集是從CAIDA[47]下載的真實流量數據。圖2-3前不同百分比的流的流量值之和的CDF曲線圖2-3為該流量文件中在前不同百分比的流的CDF曲線，表示所有流按流量值大小排序，前10%到100%的流的流量值之和的累計分布。例如：前10%大的流


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