基于路径的计算机网络优化.doc

舒晓1中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266580摘要路径优化对于提高网络数据传输效率十分重要。网络路径优化要求寻找一条耗时最少的数据传输路径或通道,这实现这一目的方面最重要的是要确定网络路径的可用带宽以及选择最有效的带宽探测工具。为了实现对带宽进行准确的估计,本文对三种常用的探测工具的准确性在两种不同的仿真环境下进行了测试和比较分析,选出了准确性最高的探测工具,由此实现了路径的优化,从而提高了网络传输数据的能力。关键词网络优化最优路径中图分类号:文献标识码:A近几十年以来,互联网的发展越来越迅速也越来越成熟,其本身作为一个通信媒介已成为当前商业、金融业以及许多服务领域的应用支柱。路径优化是近十来年间兴起的一个研究重点[1-4],这与日益复杂与不断拓展变化的计算机网络拓扑结构是紧密相关的。大量的数据通信,使得在两个网络节点之间找到最优路径变得十分必要,路径选择以及路径优化的优劣严重影响了网络的性能。从路由器中获取大量实际的路由信息可以帮助进行路径优化,但由于技术和隐私问题,这通常是不可实现的,而在物理层面应用这些技术需要更换主要的硬件,由于花费高昂而变得十分不实际。因此唯一可能应用这些技术的地方只能是应用层,对于用户来说只需要做少量的软件方面的调整甚至无需调整便可以实现这一点,本文就将路径方面优化而实现的网络优化进行研究。1路径优化的方法及原理通常来说,计算机网络最优路径的确定可以分为三个主要步骤。第一步也是最重要的一步,即估计网络路径的可用带宽。可用带宽表征了网络数据的传输能力大小,其又称为剩余带宽,等于总带宽容量减去负载占用的带宽,能够表示指定路径的吞吐能力大小。第二步是确定优化路径,其主要是指确定网络路径中各个路径传输数据所需的时间。在各个路径的传输时间确定后,便可以建立起合适的网络图像。第三步就是确定优化路径。第四步则是路径寻找算法的直接应用。当前,有许多工具可以用来进行带宽估计,如Spruce、pathchirp、Pathload、IGI和pathchar。当前可用带宽测量方法主要包括单包式和包对式,其均基于包传输时间与包大小成比例的条件。而单包和成对包是指的每个探测器中的数据包。由于不同的工具使用不同的方法,因此选择最佳方法变成了一个问题,因此我们需要对这些探测方法进行比较来选出能得到最优结果的探测算法,据此我们将对常用的Spruce,pathChirp和Pathload三种探测工具进行测试。值得注意的是,Pathload和pathChirp两种工具尽管是基于同样的原理设计得到的,但是Pathload工具是均匀的发送数据包链,pathChirp以指数形式变化的间隔时间发送数据包。最后本文对三种工具进行了两种环境下的测试,来查看工具的准确性。,由此可以对所有的输出轻松地进行计算。本次测试是在两台配有酷睿2代处理器的电脑上进行的,其内存为2GB,,通过100Mbps/xT的五类双绞线相互连接连。这一测试主要包括下述两步。,路径本身是无负载的。此时可用带宽量等于最大路径传递数据的能力。为了检验结果的可靠性,每个工具都进行三次测试,同时记录下每次测试的结果(表1)。表1简单实验环境下的无负载测试结果工具第一次运行第二