交换式以太网网络性能模型的分析

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1、长春T业人学硕J‘学位论文摘要近年来，伴随着网络应用技术的多样化和多元化，网络通信的通信性能和服务质量问题引起了研究者的广泛关注。目前，对于网络性能和服务质量的研究主要集中在对现有的网络进行分析评测，而对于即将建设的网络，只是凭借设计人员的经验设计网络和选取设备，没有科学的手段衡量网络的服务质量，不能保障网络的性能。这种单纯凭借经验的做法，容易造成两种结果：一是资源浪费，二是性能可能不能满足客户的需要，存在潜在的性能危机。本论文的核心工作是试图针对交换式以太网，根据其网络流量的实际特点，设计以太网的性能模型并分析其特点。最后，通过模型分析得到设备的选取标准。本论文取得了以下成果：网络流

2、量的一个重要特征是自相似性。研究人员从实际的网络中采集大量高精度的网络流量数据，并利用统计学的方法对网络流量进行分析，证明了即使网络的拓扑结构、用户数量或者服务类型有所变化，但是通信量中的自相似性是始终存在的。根据已有的研究成果，本文对自相似过程进行了详细的阐述，根据文献，给出了自相似过程的数学定义。在交换式以太网突发业务建模方面，分析了以太网网络活动的自相似性以及网络活动的突发性；对传统的柏松模型进行了研究，给出了到达时间和服务时间都服从柏松模型或者经过改进的柏松模型，不适合交换式以太网业务建模的结论；根据网络特性，结合了排队论知识，给出了交换式以太网突发业务流量的一般模型——{vt

3、／G／l排队模型，证明了该模型符合交换式以太网资料交换的实际情况。以太网的数据交换的逗留时间是由服务时间和等待时间构成的。在解析排队模型方面，引了一类混合指数分布对M／G，1排队系统的稳态服务时间进行分析。排队模型的服务时间服从Pareto分布，考虑计算机网络的流量特征，我们将Gamma分布引入至tJPareto分布中，并证明该类分布依然服从Pareto分布。在服务时间已知的情况下，根据Pollaczek．Khinchine公式，我们可以得到稳定状态下的等待时间的分布函数和数学期望。虽后，根据交换式以太网的业务模型，进一步得出网络设备的技术指标。关键词：交换式以太网，自相似性，重尾分布

4、，柏松分布，M／G／1，Pareto，Gamma长春T业大学坝I：学位论文AbstractAccordingtothediversificationandpolybasicityofnetworkapplicationstechnologyoflateyears，moreandmoreinvestigatorsareinterestedinthetrafficefficiencyandqualityofserviceofnetworktraffic．Atpresent，theresearchesaboutthetrafficefficiencyandqualityofservicear

5、efocusontheconstructednetworks．butforthenetworksthatwillbeconstructed，Wechoicethedevicesanddesignthenetworksonlydependontheexpel'ienceofengineers，SOwecalltassurethequalityofnetworks．Ifwedependontheexperiencesimplistically,thatwillleadtothefollowingresults：oneisthatwewillwastetheresource；theother

6、isthatwecantcontenttheUSerS．ThekemalworkofthispaperisaimatanalyzingthetrafficmodelofswitchingEthernetwhichbased011therealcharacteristicsofthenetworktraffic．Inthispaper,wegetthefollowingresults：Oneoftheimportantcharacteristicinnetworkistheself-similar．Researcherscollectedaamountofhigh-precisiontr

7、af矗cdatafromtheactualnetworksandtookusedofthemethodsofstatistictoanalyzethedata．Theyprovedthatwhateverthechangesoftopology,numberofusersortypeofservice．buttheself-similarWasever-present．Tllispaperillustratesthisquestionandgi