网络仿真模拟平台的可扩展性与真实性研究

摘要

随着网络规模的不断扩大，研究人员对大规模网络实验平台的需求也越来越高。由于构建真实网络环境的代价过于巨大，所以网络仿真和模拟平台在网络研究中得到普遍应用。本文研究这两种平台的可扩展性和真实性，使其能更好地适应大规模网络实验的需要。
　　本文以NS2网络仿真平台为基础，设计实现了高速缓存感知调度算法，通过加快仿真速度来提高其计算性能和可扩展性，并详细描述了算法出入队操作的实现。理论分析表明，所设计算法的出入队操作，相比于默认的日历队列算法，加速性能正比于缓存与主存的速度之比。为了直接观测算法的缓存利用效益，本文使用pfmon工具对缓存的命中率进行监测，并通过100个节点的网络仿真实验，证实高速缓存感知算法能够更有效地利用高速缓存，可以使仿真计算最大加速29倍。
　　本文进一步设计了一个集成网络模拟平台。该平台集成了GNS3、Xen和NetEm三个开源软件包，使用 Xen、GNS3的虚拟化能力来提高平台的可扩展性，并通过让网络端点运行真实的协议栈、用NetEm模拟网络的链路特性以及引入GNS3模拟真实路由器，来保证该平台在模拟与仿真方面的真实性。本文通过哑铃模型的实验准确地反映了CUBIC和Reno算法的公平性、友好性以及拥塞窗口的增长特性，从而验证了平台的可行性和真实性。

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专用术语注释表

第一章 绪论

1.1课题背景

1.2技术背景和相关工作

1.3论文主要研究内容

1.4论文组织结构

第二章 高速缓存感知调度算法

2.1 NS2与日历队列算法

2.2高速缓存感知算法设计与实现

2.3算法复杂度分析和比较

2.4本章小结

第三章 仿真调度算法实验

3.1实验环境与场景

3.2实验过程与结果

3.3高速缓存利用有效性验证

3.4本章小结

第四章 集成网络模拟平台

4.1 Dynamips与GNS3

4.2 Xen与虚拟化技术

4.3 GINEP设计与实现

4.4本章小结

第五章 GINEP网络模拟实验

5.1实验环境

5.2链路模拟验证

5.3哑铃模型验证

5.4本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文

附录2 攻读硕士学位期间申请的专利

致谢