宽带通信技术第六章网络端到端性能测量.pptVIP

* 分组发送策略 分组大小从64字节到路径MTU，按32字节步进。所以不同大小的分组共： 对于Ethernet，MTU为1500 bytes，则s为45。每跳每种大小分组发送p次，缺省值 p = 32。 收到每个分组的应答后，再发送下一个分组。 * 测量开销概算（1） 花费的时间 设跳数为h，li为从发送端到第i跳路由器的往返时间，则pathchar的运行时间为： 若h为10跳，平均RTT为10ms，pathchar需运行144秒！ * 测量开销概算（2） 占用带宽 设第i跳的往返时间为li，则占用带宽为： 对一跳的网络，若往返时间为1ms，则占用带宽为：6.02Mb/s！（注意Byte与bit） * 测量开销概算（3） 发送的总数据 对10跳的以太网，pathchar发送10MB的数据！ * 问题： （1）若采用单向时延，收发端需要同步； （2）若采用RTT，链路不对称，并且增加了排队的可能性，使测量误差加大； （3）为寻找瓶颈链路需逐节点、逐链路测试时延，因此要发送大量分组，会给网络造成较大负担。不适于探测跳数较多的链路； （4）单个分组探测常常采用ICMP echo/reply消息，某些路由器出于网络安全的考虑，给ICMP较低的服务级别，甚至直接丢弃，致使测量误差较大或测量失败； （5）cross traffic使分组在路由器处排队时延随机变化，对测量造成较大的误差； （6）“不可见的节点”，指有时延而分辨不出的节点，如交换机不使TTL的值减1，但有处理时延和排队时延。 * 算法改进的可能思路 对于单分组技术，为克服cross traffic的影响，Dowley研究发现，不受干扰影响的测试，其时延是所有观察到的最小值，即SORTT（Shortest Observed Round Trip Time）。 为了避免ICMP受到的限制，采用UDP或TCP协议，如TCP SYN/TCP FIN, UDP echo等。 * 2. 分组对技术 基本思想：在源端发送相同长度的分组，并假定这两个分组只在瓶颈链路处排队，而在此之前和之后不需排队，则在接收端测得的两个分组的接收间隔等于这两个分组离开瓶颈链路时的间隔。 * 2. 分组对技术 若分组长度为 l ，瓶颈带宽为bB，令两个分组到达目的端点的时刻分别为 ，则分组到达间隔为： 瓶颈带宽可估算为： * 几种分组对技术 基于接收方的分组对(Receiver-Based Packet Pair，RBPP) 基于发送方的分组对(Sender-Based Packet Pair，SBPP) 仅基于接收方的分组对(Receiver-Only Packet Pair，ROPP)，ROPP易于配置，其精度比RBPP相差约1%。 * 算法示意图 * 比较 RBPP – t is measured at the receiver: SBPP – uses round trip time: Filtering techniques can be used to reject incorrect estimates RBPP is more accurate but harder to deploy ROPP – sacrifices a little accuracy for ease of deployment ai: arrival time of packet i ri: arrival time of ACK of packet i * 2. 分组对技术 问题： 经过瓶颈链路后，由于背景流量的存在 若第1个分组排队时延大于第2个分组则分组到达间隔受到压缩，导致过高估计； 若第2分组排队时延较大时，分组间隔扩大，导致估计过低。 分组对技术要求节点队列管理采取FIFO机制。 乱序（out of order）传送，使得测量失效。 时钟分辨率的影响，接收端时钟频差导致测得的两分组间隔不准确。 测试过程中路由的变化会引起瓶颈链路的改变。 * 分组对算法改进的可能思路 对于分组对算法，可以做以下改进： 采用统计的算法，用不同长度的分组对进行探测，取平均值； 分组对算法能探测到的带宽受发端发送带宽的限制，将发端发送带宽称为Potential Bandwidth。 PBF（Potential Bandwidth Filtering）算法：若探测得到的带宽大于Potential Bandwidth，则判断为时间压缩，丢弃；若探测得到的带宽小于potential Bandwidth, 则可能是真实的带宽。 * 3. 多分组技术 发送3个或3个以上的分组的技术称为多分组技术，发送分组的长度可以相同，也可以不同，令第n个分组的长度为 ，此时瓶颈带宽为：