全IP网络端到端的性能测量研究

全IP网络端到端的性能测量研究

论文摘要

随着Internet技术的不断发展,全网IP化已经变成了一种趋势,IP承载网络作为NGN、业务专用网络、移动数据核心网络等多种网络的承载基础,其网络性能已经成为运营商、业务提供商乃至最终用户所关心的问题。为了使业务的质量的到保证,使运营商能够对网络的性能进行有效的测量与分析,进而调整QoS部署策略,需要在不影响业务运营的情况下对承载网络进行测评、分析和管理。本文研究了相关国际标准组织对IP网络QoS关键性能指标的定义,以及当前IP网络测量的测量方法和实现技术,并对当前主流的商用类和非商用类网络测量工具进行了调研和分析。此外,本文还对Web业务的流程进行了分析,并从用户体验的角度提出了一种评估Web业务性能的方法以及相应的性能指标。根据以上研究,作者结合了各种测量工具的优点,设计并开发了一款高效、简洁、易于使用的终端质量测量软件,用以测量IP网络中的关键性能指标,并能够基于实际测量的网络层和传输层的性能指标从用户的角度对其所使用的Web业务性能进行评估。本软件采用图形化操作界面,使用者无需经过专业的培训即可开展网络测量工作,并能够根据测量结果对IP网络的QoS进行有效的分析。我们在校园网中进行实际测量并对测量数据进行了分析,结果证明该终端质量测量软件能够准确测量网络性能,评估Web业务性能,进行路由查询和网络诊断,为使用者了解网络和Web业务性能提供可靠依据。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 全网IP化概述
  • 1.2 当前网络发展面临的挑战
  • 1.3 网络性能测量研究的意义
  • 1.4 论文研究内容结构
  • 第二章 IP网络测量综述
  • 2.1 网络测量简述
  • 2.2 网络性能测量技术
  • 2.2.1 基于网元设备测评
  • 2.2.2 基于端到端的测评
  • 2.2.3 分布式端到端的测评
  • 2.3 网络性能测量方法
  • 2.3.1 主动测量
  • 2.3.2 被动测量
  • 2.4 网络测量的应用工具
  • 2.4.1 商用类
  • 2.4.2 非商用类
  • 第三章 IP网络QoS测量方法学研究
  • 3.1 IP网络QoS相关标准研究
  • 3.1.1 ITU-T
  • 3.1.2 IETF
  • 3.1.3 TMF
  • 3.1.4 对性能参数的分析与选取
  • 3.2 端到端网络性能指标测量方法
  • 3.2.1 单向测试
  • 3.2.2 双向测试
  • 3.3 端到端网络性能指标计算方法
  • 3.3.1 IP报文单向传输时延
  • 3.3.2 IP报文往返传输时延
  • 3.3.3 时延抖动
  • 3.3.4 IP报文丢失率
  • 3.3.5 IP报文错误率
  • 3.3.6 TCP连接建立时延
  • 3.3.7 TCP连接建立失败率
  • 3.3.8 数据通信吞吐量
  • 3.4 Web业务性能指标评估方法
  • 3.4.1 Web业务流程
  • 3.4.2 关键性能指标定义
  • 3.4.3 关键性能指标评估方法
  • 第四章 IP网络终端质量测量软件的设计
  • 4.1 需求分析
  • 4.2 总体设计
  • 4.2.1 模块设计
  • 4.2.2 架构设计
  • 4.3 详细设计
  • 4.3.1 网络层测试流产生程序设计
  • 4.3.1.1 程序描述
  • 4.3.1.2 功能
  • 4.3.1.3 流程逻辑
  • 4.3.2 测试流处理程序设计说明
  • 4.3.2.1 程序描述
  • 4.3.2.2 功能
  • 4.3.2.3 流程逻辑
  • 4.3.3 传输层测试程序设计说明
  • 4.3.3.1 程序描述
  • 4.3.3.2 功能
  • 4.3.3.3 流程逻辑
  • 4.3.4 测试结果输出程序设计说明
  • 4.3.4.1 程序描述
  • 4.3.4.2 功能
  • 4.3.4.3 程序逻辑
  • 4.3.5 路由测试程序设计说明
  • 4.3.5.1 程序描述
  • 4.3.5.2 功能
  • 4.3.5.3 流程逻辑
  • 4.3.6 告警功能程序设计说明
  • 4.3.6.1 程序描述
  • 4.3.6.2 功能
  • 4.3.6.3 流程逻辑
  • 4.3.7 综合管理程序设计说明
  • 4.3.7.1 程序描述
  • 4.3.7.2 功能
  • 4.3.7.3 流程逻辑
  • 4.3.8 时间同步程序设计说明
  • 4.3.8.1 程序描述
  • 4.3.8.2 功能
  • 4.3.8.3 流程逻辑
  • 4.3.9 底层通信程序设计说明
  • 4.3.9.1 程序描述
  • 4.3.9.2 功能
  • 4.3.9.3 流程逻辑
  • 第五章 IP络终端质量测量软件的应用与测量结果
  • 5.1 终端质量测量软件简述
  • 5.2 网络性能测量方案
  • 5.2.1 有线网络测试
  • 5.2.2 无线网络测试
  • 5.2.3 私网—公网测试
  • 5.3 Web业务性能测试
  • 5.4 路由查询
  • 5.5 网络诊断
  • 5.5.1 网络故障诊断
  • 5.5.2 网络异常诊断
  • 第六章 总结与展望
  • 6.1 课题总结
  • 6.2 未来展望
  • 参考文献
  • 附录
  • 致谢
  • 攻读学位期间发表的学术论文目录
  • 相关论文文献

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