基于大颗粒度的IP业务时延特性研究

作     者：牟巧 

作者单位：北京邮电大学 

学位级别：硕士

导师姓名：宁帆

授予年度：2014年

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：IP over WDM 大颗粒度业务 时延测算 业务完整性 

摘      要：IP业务时延作为一项衡量网络性能的指标,直接关系到整个网络的服务质量。此外,随着互联网业务的增长,光纤入户的不断普及,[P业务正朝着大颗粒度化转变。因此基于大颗粒度IP业务的时延特性分析已成为当前传送网性能研究的热点。 经过调研国内外研究情况,目前基于大颗粒度IP业务时延特性主要从以下两个方面进行研究,一方面针对单层(IP层)网络或光层进行研究,另一方面从数据业务流进行讨论,只针对一种类型的单位业务数据流进行研究。这使得研究成果不能很好地反映出传送网中多层、多种类型业务数据流的时延特性。 本文通过对IP over WDM网络结构的深入分析,重点研究承载IP业务的大颗粒度传输网多等级、多业务流种类的时延特性。本文一方面综合考虑光／电两层网络对IP业务的时延影响,以IP over WDM网络模型中的重叠模型和路由算法中的最短路径算法为基础,将IP层的排队时延,WDM层的O/E/O交换时延之和的值作为研究对象,提出一种新的时延测算算法。算法由以下三个过程组成：业务产生,业务调度和业务丢弃,其中业务产生采用自相似模型中的分形布朗运动,业务调度采用加权轮询调度算法,业务丢弃则根据节点的容量。另一方面,由于一条业务在IP over WDM网络中的传输会经历从IP层多个数据包到WDM层少量光突发再到IP层多个数据包的变化过程,因而本文在测算业务时延过程中考虑了业务的完整性因素。 最后,本文利用多层网络规划系统对算法进行仿真实现并分析了业务分配带宽权重的标准差和业务数量对IP业务时延的影响。大量的实验仿真结果表明,提出的时延测算算法,不但能够动态地测量大颗粒度IP业务时延,而且可以通过控制业务的权重标准差来降低时延。