基于测量的Internet延迟分析与建模

摘要

当前随着网络技术的高速发展和Internet服务的普遍深入，Internet的规模日益庞大，其提供的服务和用户的服务需求也更加多样化和复杂化，同时也对网络性能和网络服务质量不断提出新的要求。网络延迟是网络性能的重要参数之一，了解网络延迟的特性对提高服务质量也有着重要意义。
　　本文的研究目标是根据测量到的延迟数据，结合拓扑信息、网络状态以及一些可能影响延迟相关因素，发掘Internet延迟的一般规律，寻找延迟与这些影响因素的关系。在此基础上，探索有效估计延迟的方法，进而建立一个或多个有效的数学模型用以预测Internet延迟。
　　通过对全国十几万路由IP进行的长期周期性测量，获得了全国路由级拓扑图和对应于该拓扑图的延迟数据，并在这批数据的基础上，结合APNIC公布的ISP信息数据，围绕延迟进行了大量的研究工作。通过曲线拟合等数据统计方法，研究了节点度、延迟和跳数的分布特征，以及跳数、自治域和IP地址共同前缀对延迟的影响，通过使用数据挖掘的方法研究了介数、承载量、度与延迟的关系，发现介数和承载量共同影响着链路延迟的分布区间。
　　本文在最后提出了两个与延迟有关的模型：端到端延迟预测模型适用于短期内对通过较少测量，甚至不测量的情况下对任意两IP之间的端到端延迟进行估计；在网络坐标(GNP)理论的启发下，设计了基于测量数据的延迟合成模型，该模型以延迟为距离，建立起一个延迟空间。这样，求节点间的延迟就转变为计算空间中点的距离，结合随机点过程理论，还可以获得比测量数据规模更大的延迟数据。

目录

基于测量的Internet延迟分析与建模

Measurement-Based Analysis and Modeling of Internet Delay

摘要

Abstract

目录

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 相关工作

1.3 论文内容

1.4 论文结构

第2章 数据准备及预处理

2.1 测量工具简介

2.2 拓扑数据

2.3 端到端跳数

2.4 延迟数据

2.5 AS数据

2.6 承载量

2.7 本章小结

第3章 延迟的综合分析

3.1 延迟分布特征

3.2 跳数与延迟的关系

3.3 延迟与自治域

3.4 IP地址共同前缀的长度与端到端往返的关系

3.5 拓扑信息与延迟的关系

3.6 本章小结

第4章 基于延迟分析结果的建模

4.1 端到端延迟预测模型

4.2 基于测量数据的延迟合成模型框架设计

4.3 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

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致谢