軟件定義網(wǎng)絡(luò)精細化測量技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-11-24 17:19
網(wǎng)絡(luò)測量任務(wù)包括了網(wǎng)絡(luò)的流量測量、時延測量、故障測量等方面,其中流量測量是網(wǎng)絡(luò)中最重要的測量任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)流量測量指的是統(tǒng)計網(wǎng)絡(luò)流量信息的過程,它為網(wǎng)絡(luò)日常管理任務(wù)提供必不可少的輸入。隨著網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來越大,組網(wǎng)越來越復(fù)雜,網(wǎng)絡(luò)流的數(shù)量和大小都迅速增加,使得進行精細化的網(wǎng)絡(luò)流量測量更加困難。在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中,交換機只能按照固定的協(xié)議規(guī)則對數(shù)據(jù)包進行處理和轉(zhuǎn)發(fā),導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)缺乏靈活的控制和測量能力。而近年來提出的軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software-Defined Networking,SDN)具有靈活和集中式的控制平面以及可編程的數(shù)據(jù)平面,為實現(xiàn)精細化的流量測量奠定了基礎(chǔ)。因此,本文主要研究面向SDN網(wǎng)絡(luò)的精細化網(wǎng)絡(luò)流量測量技術(shù)。單點流量測量是指在單個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上,測量經(jīng)過本節(jié)點的流量的方法,本文首先對單點流量測量進行了研究,F(xiàn)階段單點流量測量方法將大小流進行混合測量,導(dǎo)致了吞吐量低、測量誤差高等問題,因此本文提出一種高性能的單點流量測量方法,該方法將大小流分開測量,利用高速TCAM精確測量大流,利用具有數(shù)據(jù)壓縮功能的Sketch粗略測量小流,以提高測量的準(zhǔn)確度和吞吐量。實驗表明,該方法能...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
SDN基本架構(gòu)
把在多個節(jié)點上部署單點流量測量方法,進行網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的協(xié)同測量的過程叫做網(wǎng)絡(luò)級流量測量。另外由于本文利用TCAM表項對大流進行測量,而同時可以利用這些TCAM表項對大流進行路由優(yōu)化,因此本文還研究了基于流量測量與路由的協(xié)同優(yōu)化方案。因此本文對網(wǎng)絡(luò)流量測量的研究主要分為三個方面:單點流量測量、網(wǎng)絡(luò)級流量測量、流量測量與路由協(xié)同優(yōu)化。這三個研究相輔相成,單點流量測量為網(wǎng)絡(luò)級流量測量提供基礎(chǔ)測量單元,網(wǎng)絡(luò)級流量測量依賴于單點的流量測量,網(wǎng)絡(luò)級流量測量和單點流量測量為流量測量與路由協(xié)同優(yōu)化提供輸入。圖1-2所示為本文三個研究之間的聯(lián)系,本節(jié)將分別介紹這三個研究的貢獻與創(chuàng)新。圖1-2三個研究的聯(lián)系1.3.1單點流量測量在單點流量測量方面,本文主要的貢獻有:(1)提出了一種基于TCAM+Sketch的單點流量測量方法,該方法將大小流分開測量,利用高速TCAM精確測量大流,利用具有數(shù)據(jù)壓縮功能的Sketch粗略測量小流,同時解決了大流檢測和流量值估計問題,并且能提高測量的準(zhǔn)確度和吞吐量。(2)對TCAM+Sketch的單點流量測量方法進行誤差分析,得出了一個理論上的誤差界。(3)對TCAM+Sketch進行仿真實驗,測試了它的吞吐量、測量誤差和大流檢測的準(zhǔn)確度,并且與ElasticSketch、CMSketch、Space-Saving進行比較。結(jié)果表明,本文提出的TCAM+Sketch的單點流量測量方法在吞吐量方面有著絕對優(yōu)勢,單點流量測量網(wǎng)絡(luò)級流量測量流量測量與路由協(xié)同優(yōu)化提供輸入
第二章基于TCAM+Sketch的單點流量測量方法17將(2-4)(2-6)帶入(2-8)得到式(2-9):iiSffiTθ≤εf≤εf∈(2-9)即:Pr{}iiSf>f+εf<δi∈T(2-10)綜上所述,TCAM+Sketch的測量誤差界如式(2-11)所示:Pr{}iiSf>f+εf<δi∈F(2-11)即至少有1δ的概率使得TCAM+Sketch的測量誤差小于Sεf,由于Sf<f,所以TCAM+Sketch有著比CMSketch更緊的誤差界。2.4仿真實驗為了評估TCAM+Sketch的測量方法的性能,本文對它進行實驗評估,本節(jié)將詳細介紹仿真實驗的設(shè)置,然后展示實驗結(jié)果并分析。2.4.1仿真設(shè)置為了檢驗TCAM+Sketch測量方法的性能,本文將它與CMSketch、ElasticSketch、Space-Saving進行比較。在本章的實驗中采用文獻[15]的實驗使用的流量文件作為數(shù)據(jù)集,該數(shù)據(jù)集是從CAIDA[47]下載的真實流量數(shù)據(jù)。圖2-3前不同百分比的流的流量值之和的CDF曲線圖2-3為該流量文件中在前不同百分比的流的CDF曲線,表示所有流按流量值大小排序,前10%到100%的流的流量值之和的累計分布。例如:前10%大的流
本文編號:3516429
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
SDN基本架構(gòu)
把在多個節(jié)點上部署單點流量測量方法,進行網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的協(xié)同測量的過程叫做網(wǎng)絡(luò)級流量測量。另外由于本文利用TCAM表項對大流進行測量,而同時可以利用這些TCAM表項對大流進行路由優(yōu)化,因此本文還研究了基于流量測量與路由的協(xié)同優(yōu)化方案。因此本文對網(wǎng)絡(luò)流量測量的研究主要分為三個方面:單點流量測量、網(wǎng)絡(luò)級流量測量、流量測量與路由協(xié)同優(yōu)化。這三個研究相輔相成,單點流量測量為網(wǎng)絡(luò)級流量測量提供基礎(chǔ)測量單元,網(wǎng)絡(luò)級流量測量依賴于單點的流量測量,網(wǎng)絡(luò)級流量測量和單點流量測量為流量測量與路由協(xié)同優(yōu)化提供輸入。圖1-2所示為本文三個研究之間的聯(lián)系,本節(jié)將分別介紹這三個研究的貢獻與創(chuàng)新。圖1-2三個研究的聯(lián)系1.3.1單點流量測量在單點流量測量方面,本文主要的貢獻有:(1)提出了一種基于TCAM+Sketch的單點流量測量方法,該方法將大小流分開測量,利用高速TCAM精確測量大流,利用具有數(shù)據(jù)壓縮功能的Sketch粗略測量小流,同時解決了大流檢測和流量值估計問題,并且能提高測量的準(zhǔn)確度和吞吐量。(2)對TCAM+Sketch的單點流量測量方法進行誤差分析,得出了一個理論上的誤差界。(3)對TCAM+Sketch進行仿真實驗,測試了它的吞吐量、測量誤差和大流檢測的準(zhǔn)確度,并且與ElasticSketch、CMSketch、Space-Saving進行比較。結(jié)果表明,本文提出的TCAM+Sketch的單點流量測量方法在吞吐量方面有著絕對優(yōu)勢,單點流量測量網(wǎng)絡(luò)級流量測量流量測量與路由協(xié)同優(yōu)化提供輸入
第二章基于TCAM+Sketch的單點流量測量方法17將(2-4)(2-6)帶入(2-8)得到式(2-9):iiSffiTθ≤εf≤εf∈(2-9)即:Pr{}iiSf>f+εf<δi∈T(2-10)綜上所述,TCAM+Sketch的測量誤差界如式(2-11)所示:Pr{}iiSf>f+εf<δi∈F(2-11)即至少有1δ的概率使得TCAM+Sketch的測量誤差小于Sεf,由于Sf<f,所以TCAM+Sketch有著比CMSketch更緊的誤差界。2.4仿真實驗為了評估TCAM+Sketch的測量方法的性能,本文對它進行實驗評估,本節(jié)將詳細介紹仿真實驗的設(shè)置,然后展示實驗結(jié)果并分析。2.4.1仿真設(shè)置為了檢驗TCAM+Sketch測量方法的性能,本文將它與CMSketch、ElasticSketch、Space-Saving進行比較。在本章的實驗中采用文獻[15]的實驗使用的流量文件作為數(shù)據(jù)集,該數(shù)據(jù)集是從CAIDA[47]下載的真實流量數(shù)據(jù)。圖2-3前不同百分比的流的流量值之和的CDF曲線圖2-3為該流量文件中在前不同百分比的流的CDF曲線,表示所有流按流量值大小排序,前10%到100%的流的流量值之和的累計分布。例如:前10%大的流
本文編號:3516429
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