基于ack包对的带宽估计算法研究

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1、厦门大学学位论文原创性声明本人呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考其他个人或集体己经发表的研究成果，均在文中以适当方式明确标明，并符合法律规范和《厦门大学研究生学术活动规范(试行)》。另外，该学位论文为(题(组)的研究成果，获得(室的资助，在(、)课)课题(组)经费或实验)实验室完成。(请在以上括号内填写课题或课题组负责人或实验室名称，未有此项声明内容的，可以不作特别声明。)声明人(签名)：贡储压尸明八I佥伯J：／厶照良沙叶年7-月f牛Et厦门大学学位论文著作权使用声明本人同意厦门大学根据《中华人民共和国学位条

2、例暂行实施办法》等规定保留和使用此学位论文，并向主管部门或其指定机构送交学位论文(包括纸质版和电子版)，允许学位论文进入厦门大学图书馆及其数据库被查阅、借阅。本人同意厦门大学将学位论文加入全国博士、硕士学位论文共建单位数据库进行检索，将学位论文的标题和摘要汇编出版，采用影印、缩印或者其它方式合理复制学位论文。本学位论文属于：()1．经厦门大学保密委员会审查核定的保密学位论文，于年月日解密，解密后适用上述授权。()2．不保密，适用上述授权。(请在以上相应括号内打‘‘√”或填上相应内容。保密学位论文应是已经厦门大学保密委员会审定过的学位论文，未经厦门大

3、学保密委员会审定的学位论文均为公开学位论文。此声明栏不填写的，默认为公开学位论文，均适用上述授权。)声明人(签名)：壤施讧∞岬年厂月1年日随着因特网的发展，网络管理和效率面临新的挑战。网络性能测量对协议的改进和网络服务质量的提高有重要意义。而网络带宽是关键的性能指标，在多种网络协议中起重要作用，例如网络拥塞控制、路由选择和媒体点播等。因此，带宽测量的算法研究一直是网络技术领域的研究热点。本文研究可用带宽的测量方法，目的是获取端对端路径上瓶颈链路的可用带宽。可用带宽测量技术可分为两种。(1)数据包对技术利用数据包对经过瓶颈链路产生的时间间隔来估计带宽

4、，不足之处是对背景流量非常敏感。(2)分析探测数据包的发送速率和单向时延变化规律来估计带宽，不足之处是测量开销大，不适用于资源有限的网络环境。为了解决现有方法的不足，本文改进数据包对技术，并将其与TCP协议的确认机制(Acknowledgement，ACK)结合，设计和实现了基于ACK包对的带宽估计算法(ACKPacketPairProbe，APROBE)。APROBE通过改进时延样本的选择方案来计算带宽，有效降低背景流量对带宽测量准确性的影响；改造ACK机制，设计ACK包对以降低带宽测量的开销。APROBE算法已经在NS．3仿真平台中实现，并进行

5、比较性验证：与Pathload相比，准确率相当；与Pathchirp相比，准确率提高了10％以上；测量开销则至少降低一个数量级。为了体现APROBE算法的可用性，本文将其成功应用于网络拥塞控制机制TCPWestwood，实现了新机制TCPWA。由于提高了网络带宽估计的准确性，TCPWA有效地提高了网络性能，例如网络吞吐量最多可增加37．5％。关键词：可用带宽测量；数据包对技术；ACK包对；NS．3IIAbstractWiththedevelopmentofIntemet，themanagementandperformanceofnetworksfa

6、cenewchallenges．Toimprovenetworkperformance，networkmeasurememisimportantforprotocoldesignandqualityofservice．Asakeyperformanceindicator,Bandwidthiswidelyusedinvariousnetworkmechanisms，suchasnetworkcongestioncontrol，routingandstreamingmediaapplications．Andbandwidthestimationhas

7、beenahottopicintheresearchfieldofnetworks．T11iSthesisfocusesontheestimationmethodofavailablebandwidth．ThealgorithmsofavailablebandwidthestimationCanbeclassifiedintotwocategories．(1)Packetpairtechniqueanalyzestheintervalsofpacketpairswhichareduetothequeueingdelayofthebottleneck

8、linktoestimateavailablebandwidth．However,itisverysensitivetoc