基于通用PC架构的高精度网络时延测量方法

时延是准确测量时延抖动、带宽等网络性能指标的基础.目前的时延测量方法由于存在时钟误差和位置误差因而精度较差.提出一种改进的时延测量方法,以TSC(time stamp counter)寄存器取代系统时钟计时来消除测量的时钟误差,将时间戳记录位置由应用程序转移到网卡驱动来消除位置误差,极大地提高了时延测量精度.实验结果表明,与传统方法相比,不同包长度下,所提出的方法可降低测量误差21%～150%,且测量结果稳定,对系统吞吐量基本无影响.该方法基于通用PC架构,测量成本低,适于普遍采用.     

一种双参数拓扑推测方法

针对采用单一性能参数推测网络拓扑结构算法的问题, 如有效性与网络负载有关以及测量节点性能参数时大多需要节点间时钟的同步等, 在现有的测量方法基础上, 提出了一种不需要节点间时钟同步可以测量端到端时延抖动和丢包相关性的紧接分组对序列测量方法, 同时设计了一种综合端到端时延抖动和丢包相关性的双参数拓扑推测算法, 该算法能够适应不同的网络负载环境。最后通过NS-2仿真实验验证了该算法的有效性和准确性。     

基于自适应神经-模糊推理的计算机网络性能评价研究

根据带宽、时延、丢包率3个网络关键性能指标,建立了网络性能评价的自适应神经-模糊推理系统.通过对网络不同业务服务质量进行分析,实现了在给定输入负载下对网络性能的判定.仿真结果表明,建立的自适应神经-模糊推理系统能描述网络性能指标和输出的映射规律,能较准确的拟和数据,评价结果符合规律.因此,该方法合理有效,能够为网络信息传输提供决策支持.     

一类具有数据包丢失的网络控制系统的最优控制

针对控制器和执行器均采用时钟驱动且最大丢包率和最大连续丢包长度被限定的短时延网络控制系统,提出一种数据包丢失的估值补偿方法.该方法可以根据历史状态向量和控制向量信息估算出当前的控制量.利用该方法和动态规划算法,导出了离散二次型性能指标下的网络控制系统的最优控制序列,进而给出最优控制律的实现算法.数值仿真算例验证了所得结果的有效性和正确性.     

时延测量中估算时钟时滞的方法

时延测量是分析网络性能的一个重要因素。在实际测量中,由于终端系统的时钟不能完全同步,尤其是存在时钟时滞,将导致时延测量的不精确性,严重的会误导对网络性能的分析。本文通过对时延测量,特别是对单向时延的具体研究,提出了一种行之有效的且较为简单的时钟时滞的估算算法,并验证了算法的可行性和总结了它的优点。     

OSPF协议中ABR动态选举研究

在开放式最短路径优先(OSPF)协议网络中,人为指定区域边界路由器(ABR)不能适应网络负荷的动态改变。为此,提出一种依据当前流量需求和链路带宽的动态选举ABR的算法。该算法根据网络流量的改变动态地选择ABR,实现了避免链路拥塞和提高网络性能的目标。NS2仿真结果表明,该算法在端到端时延、丢包率等方面均能获得较好的性能。     

空间多媒体通信中音视频同步技术研究

空间多媒体通信具有丢包率高、传输时延长、抖动大、资源受限等特点.为满足音视频同步QoS要求,提出了一种基于RTP/RTCP协议的音视频实时同步算法,以音频流为主媒体流,通过控制视频播放实现音视频同步.该算法无需全网同步时钟与反馈机制,具有较低的算法复杂度,适用于空间多媒体通信.仿真实验结果表明,该同步算法有效提高了空间多媒体通信系统中的音视频媒体间同步性能,满足空间通信的音视频同步QoS性能要求.     

分布式网络流量生成与测量系统

介绍了一种带有测量支持的网络流量生成系统．该系统采用分布式结构，由一个控制端、多个发送端和接收端组成，具有良好的可扩展性；系统的另一个特性是在生成网络流量的同时能够进行网络性能的实时测量与可视化．分析介绍了系统的组成结构、各功能模块的实现及控制协议．定义了系统测量丢包率和传输时延的算法和公式，并进行了相关讨论，最后给出了流量生成的性能指标．     

高速网络TCP改进协议NS2仿真性能比较

传统TCP协议在现代高速网络中传输性能存在瓶颈。基于NS2,通过改变瓶颈带宽、往返时延及TCP并行流数等参数,仿真实验了各种TCP改进协议的传输性能,在吞吐率、时延和丢包率等性能指标上对各种协议进行比较。结果表明,多数改进协议在某些方面表现出比传统TCP协议更好的性能,其中采用显式拥塞反馈改进方案的XCP和VCP协议性能表现最好。     

基于时延抖动的主动队列管理算法

随着Internet的迅速发展,致使IP业务的快速增长和多样化,用户数量急剧增加,网络流量呈爆炸式增长,网络拥塞问题变得越来越严重,因此服务质量(QoS)成为了当今世界研究热点之一.为了能达到相对的QoS的性能指标,拥塞控制发挥着相当重要的作用,而主动式队列管理(Active Queue Management,AQM)机制又是实现拥塞控制的重要手段之一,AQM成为了IP网络拥塞控制研究领域中备受关注和深入研究的热点问题.文中在增强CHOKe算法的公平性上,提出一种新的基于时延抖动的AQM算法-CZ-CHOKe.路由器通过时延抖动和队列的平均队长检测网络拥塞,同时采用动态采样击中和自适应丢包技术.仿真结果表明,该算法能有效地保护响应流,提高非响应流的击中概率,提高其算法的公平性.     

Windows下包对算法的设计和实现

分析了包对算法,讨论了包对算法对时钟精度的要求以及windows下包对算法的时钟选择方案,实现了采用高精度运行计数器计算时钟的包对算法。实现结果表明,这种方法能有效准确地实现网络带宽的测量。     

V2G网络中基于带宽自适应的拥塞控制协议优化

V2G网络下PLC链路带宽受限、高误码率等特点导致现有的TCP NewReno拥塞控制机制缺乏对丢包类型的有效判断,将链路上由噪声干扰的随机错误丢包与网络拥塞丢包统一当做拥塞事件处理,从而造成不必要的拥塞避免,导致了低吞吐量问题.根据此问题,提出了一种基于带宽自适应的拥塞控制算法.该算法通过分组预测拥塞等级感知网络状态,由此估计可用带宽来判断丢包类型,实现了拥塞窗口自适应调节.仿真结果表明该算法在拥塞窗口的增长、吞吐量、公平性、收敛性和友好性等方面都优于现有算法,V2 G网络的吞吐量得到明显提升.     

基于OWAMP的网络性能测量技术

根据流媒体和实时应用为代表的新型网络应用模式对网络性能指标和精确测量的要求,参考相关网络性能测量建议,设计基于OWAMP协议的网络性能测量系统,探讨产生测量数据包的不同分布和测量数据包的大小差异对最终测量结果产生的影响等关联测量方法学的问题,并进行仿真评估,验证系统中对若干测量方法学选取的合理性。     

改进的网络链路带宽测量方法

分析了利用ICMP报文测量分组RTT时延与测量分组大小的线性关系进行非对称链路带宽测量的Asy_pathchar算法,针对该测量算法存在的缺陷,提出了一种改进的非对称链路带宽测量算法Asy_pro。网络仿真实验结果证明,Asy_pro算法在带宽测量耗时、网络带宽占用和抗干扰性等方面都有较大改善,有效地提高了测量算法的鲁棒性和实用性。     

下一代网络处理器及应用综述

网络处理器作为能够完成路由查找、高速分组处理以及QoS保障等主流业务的网络设备核心计算芯片,可以结合自身可编程性完成多样化分组处理需求,适配不同网络应用场景.面向超高带宽及智能化终端带来的网络环境转变,高性能可演进的下一代网络处理器设计是网络通信领域的热点问题,受到学者们广泛关注.融合不同芯片架构优势、高速服务特定业务使下一代网络处理器具备分组处理性能加速、动态配置硬件资源和服务应用智能化的特点.本文从利用新型可编程技术、面向新型网络体系结构以及针对新型高性能业务3个下一代网络处理器设计方案对现有研究进行分析比较,并对下一代网络处理器的工业化进程做了介绍;提出了高性能可演进的下一代网络处理器体系架构,通过软硬件协同分组处理流水线、多级缓存与分组调度、资源管理及编程接口等方面给出了架构设计细节,研制了原型系统并对其性能进行了测试.本文明确了自主可控的网络处理器体系架构发展方向和智能化应用场景,讨论了未来可能的研究方向.     

MANET中TCP改进研究综述

传统TCP(transmission control protocol)本是为有线网络设计,它假设包丢失全是由网络拥塞引起,这个假设不能适应于MANET (mobile ad hoc network),因为MANET中除了拥塞丢包以外,还存在由于较高比特误码率、路由故障等因素引起的丢包现象.当出现非拥塞因素丢包时,传统TCP将错误地触发拥塞控制,从而引起TCP性能低下.任何改进机制都可以分为发现问题和解决问题两个阶段.首先概括了MANET中影响TCP性能的若干问题;然后针对发现问题和解决问题两个阶段,详细地对每一阶段中存在的各种可行方法进行了分类、分析和比较;最后指出了MANET中TCP性能优化的研究方向.     

Multimedia Quality as a Function of Bandwidth,Packet Loss,and Latency

Two experiments examined the judged quality of videoconferencing as a function of three measures of IP network performance: bandwidth, latency, and packet loss. The experiments were realized in a laboratory using a network emulator and a commercial videoconferencing system. Experiment 1 used a fractional factorial design and all three parameters:

高效报文捕获引擎FPC的研究与实现

网络监测在现代基于IP的网络中具有越来越重要的作用.随着网络速度的增加,作为网络监测关键部分的报文捕获引擎暴露出了在性能上的不足.FPC是一个Linux下基于内核的高效报文捕获引擎,使用它可以有效提高网络监测等应用的性能.本文首先在硬件层次和软件层次上分析了报文捕获过程中可能的性能瓶颈,然后介绍了FPC的整体结构和实现的关键技术.测试和应用表明,FPC具有良好的性能.     

基于视频发送端速率控制的QoS技术研究

基于尽力而为的网络模式不能提供QoS保证,网络拥塞和分组丢失不可避免。在端到端视频单播结构下,论文提出了一个发送端速率控制框架SRCF,在此框架下首先利用RTCP报文中的字段提出了一种网络参数测量方法,然后设计了一个自适应速率算法SRCA,SRCA利用已得到的网络传输延迟和分组丢失率参数作为初始参数,来调整编码速率,达到充分利用带宽的目的,避免了视频质量由于调整参数带来的剧烈抖动。仿真结果表明,该算法在网络出现一定拥塞的条件下,能跟踪带宽的变化,网络和媒体QoS能保证视频质量较好。