面向城域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)流量建模研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)流量模型是網(wǎng)絡(luò)性能分析與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計的基礎(chǔ)，精確的網(wǎng)絡(luò)流量模型對設(shè)計高性能網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、高性能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、高效網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、流量預(yù)測與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、擁塞控制與負(fù)載均衡等都具有重要意義。隨著近年來互聯(lián)網(wǎng)的日益普及和應(yīng)用的急劇增加，骨干網(wǎng)流量的特征也發(fā)生了很大改變，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)流量模型已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前的骨干網(wǎng)流量。因而，研究當(dāng)前骨干網(wǎng)流量的規(guī)律，設(shè)計能反映其特征的模型，是今后一段時間網(wǎng)絡(luò)流量領(lǐng)域研究的一個重要方向。 論文以陜西省自然科學(xué)基

2、金項目(基金編號：2005F43)及2003年、2004年西安寬帶多媒體城域網(wǎng)優(yōu)化項目為背景，對城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行了深入研究，取得了預(yù)期的效果，在自相似網(wǎng)絡(luò)流量理論和實際應(yīng)用之間架設(shè)了一個橋梁。論文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點包括： 1、通過對城域網(wǎng)大量真實網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)的分析和嚴(yán)格檢驗，發(fā)現(xiàn)城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)流量的概率密度分布服從gamma分布，探索出一條從概率密度分布特征出發(fā)來研究網(wǎng)絡(luò)流量的新途徑?；谏鲜鼋Y(jié)論，對美國Rice大學(xué)Rladolf

3、．H Riedi所提出的、在網(wǎng)絡(luò)流量研究領(lǐng)域具有重要影響的MWM模型進(jìn)行改造，建立了一個基于gamma分布和小波的網(wǎng)絡(luò)流量仿真模型(GWM)。仿真實驗顯示，該模型在仿真流量的特征、算法的合理性等方面，均較MWM模型有了顯著的提高。 2、發(fā)現(xiàn)了城域網(wǎng)流量聚合過程的規(guī)律，揭示了城域網(wǎng)流量之所以服從gamma分布的成因，把對網(wǎng)絡(luò)流量特征的認(rèn)識提升到一個新的高度。利用上述規(guī)律，預(yù)測了城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)流量的演化趨勢，為提高城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的前瞻性

4、奠定了基礎(chǔ)。 3、發(fā)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)流量的概率密度分布與觀測尺度之間的量化關(guān)系，刻畫了網(wǎng)絡(luò)流量復(fù)雜而細(xì)致的自相似結(jié)構(gòu)，從而打破了10多年來僅能依靠方差和數(shù)學(xué)期望等這樣簡單的統(tǒng)計特征來定義網(wǎng)絡(luò)流量自相似性的現(xiàn)狀，深化了對自相似現(xiàn)象的理解。作為應(yīng)用實例，這些研究成果在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的緩存設(shè)計工作中，對于網(wǎng)絡(luò)流量排隊分析起了重要作用。 4、建立了一個基于gamma分布和多重隨機(jī)二分法的網(wǎng)絡(luò)流量仿真模型(GIRDM)。該模型的仿真實驗顯示，其

5、仿真流量能夠精確地反映實際網(wǎng)絡(luò)流量的特征，并可以通過調(diào)整輸入?yún)?shù)的值，方便地改變仿真流量自相似的程度，從而性能較GWM模型又有了進(jìn)一步提高。該模型發(fā)表在2005年8月的《中國通信學(xué)報(英)》上，詳細(xì)的算法設(shè)計將發(fā)表在2007年的《系統(tǒng)仿真學(xué)報》。華為公司在2006年基金項目中，也提出了基于層疊模型的網(wǎng)絡(luò)流量異常檢測等課題，旁證了該模型的實際價值。 5、設(shè)計的基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)流量采樣工具，最小尺度達(dá)到10毫秒，遠(yuǎn)高于目前同樣采用