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带宽是互联网通信中的关键因素与重要资源,在互联网规模和网络使用者的日益增多、业务种类逐渐多样化的今天,为了能够获得更好的网络运行环境,网络运营商需要提供更加可靠的网络,基于这样的原因网络性能测量应运而生。在 Internet网络中实时、精确的检测网络带宽,对于网络性能的监控和管理有重要意义。开展 Internet网络带宽测量技术研究,将为因特网的有效控制、TCP协议的改进、实时动态路由选择的优化与科学规划、科学管理、合理利用网络提供科学依据,因此端到端的带宽测量研究成为网络测量理论和应用研究中的一个热点领域。 目前,众多的带宽测量方法和工具有很大的差别。论文系统地介绍了网络测量领域,详细说明了网络可用带宽测量的理论、方法及其常用模型,从整体上分析了pathload、pathchirp以及 Abget可用带宽测试软件工具在实际中的应用。有针对性的对现有的测量工具在实际的测量中存在应用范围较小、测量过程较为复杂、测量精度较低等缺点进行了分析。因网络的实时应用对网络性能要求很高,这就要求网络可用带宽探测工具在测量过程中要尽可能减少对探测路径的影响,基于这些原因对 pathload和 Abget两种可用带宽测量工具进行了改进,如下所述: 1.本文通过研究分析基于双终端系统的可用带宽测量工具 pathload,指出了pathload存在收敛速率慢、开销大等问题,并根据其改进算法 SSP以及 WPathload进一步优化了pathload算法,使其具有更高的准确性及实用性。NS2仿真实验验证了该改进后的算法在收敛速度及测量开销方面的性能都高于原算法。 2.因单终端测量软件较之于双终端测量软件的可用性更强,所以深入研究了在单终端基础上设计的可用带宽测量算法 Abget,但由于此算法收敛速度较慢且准确性不高,而基于双终端的可用带宽测量算法 pathchirp有较快的收敛速度并通过调整发送探测包的速率自适应的发送探测数据报文,使得探测速率可以更快的逼近路径的可用带宽,这样即可以减少探测需要的时间,也由于其对探测网络路径发送较少的探测数据包而减少了对探测路径的影响。因此,将 pathchirp发送探测报文的方式以及对可用带宽估算的方法引入到Abget中,通过 NS2仿真验证了该算法的收敛速率及测量的准确性,较好的改进了Abget算法的不足。