网络断层扫描技术综述

网络断层扫描是一种新的网络外部测量方法,与传统的网络内部测量方法不同,它是根据网络边缘的测量来推测网络内部属性或网络拓扑的,从而实现与网络结构或协议无关的网络测量。综述了网络断层扫描的基本概念、关键技术以及最新研究进展,最后提出了进一步研究的课题。

网络断层扫描中推断分析理论与方法研究

网络断层扫描是一种新的网络测量技术,通过端到端的网络外部测量来推断网络内部性能,从而克服了传统网络测量技术的诸多缺陷。推断分析理论作为网络断层扫描的核心技术,直接关系到网络测量的计算复杂度和推断准确性。论述了网络断层扫描技术的基本概念,重点介绍并探讨了目前推断分析理论方法及其研究进展,最后提出了今后推断分析理论需要研究和解决的关键问题。

基于简单网络断层扫描的失效链路定位研究

失效链路是无线传感器网络中一种典型的网络故障现象,严重影响了无线传感器网络的运行与服务质量,必须加以发现并修复。主要研究了基于简单网络断层扫描方法定位失效链路的技术。引入二元分离模型描述链路状态,在已知链路状态先验分布条件下,失效链路定位问题描述为最大后验估计问题。通过将失效链路定位问题映射为加权最小集合覆盖问题,提出了一种基于启发策略的失效链路定位算法。仿真实验结果表明,该算法具有可行性和有效性。

基于网络断层扫描的网格网络性能测量分析

网格计算通过网络连接来获得一个高性能和高效的计算平台。网格网络的监测和性能测量为网格性能分析、负载平衡、任务调度等提供了重要的科学依据,而成为大规模网格服务的关键组件。现有的几种网格监测方法因缺乏对监测数据的推断分析而无法对网格网络的性能进行测量。通过对网格网络性能测量的特点、GloPerf及传统网络测量技术的分析,提出了基于网络断层扫描的网格网络性能测量方法。研究结果为网格网络性能的测量提供了新的途径。

网络断层扫描技术的研究与发展

当今网络的大尺度、不协作、异质和分布式管理等特点,使得网络状态与性能的直接动态测量很困难。研究针对网络中不能直接测量的特性参数的统计推断方法十分重要。以通信网络、断层扫描和统计学理论相结合的网络断层扫描是一种全新的、最具前景的网络性能测量与推断技术,它通过边缘测量推断不可观测的网络行为且不要求网络内部元素和边缘节点的协作。简要介绍了网络断层扫描的基本概念与数学模型,从数据测量技术、统计推断技术两个方面论述了网络断层扫描技术的研究现状和一些有价值的新发展,并指出了进一步研究的方向。

基于网络断层扫描的传感器网络测量技术

提出一种基于断层扫描技术的传感器网络测量方法,通过在网络边界节点获取网络自身传输的数据报文,分析推测网络的性能。针对传感器网络的特点,提出在被动测量条件下的报文丢失率模型,给出MLE-EM算法的实现。仿真试验证明,算法在不增加节点负担的前提下,能够有效推测链路的报文丢失率,随着网络规模的扩大,仍能准确地反映网络内部的链路性能。

系统域网络基于消减策略网络断层扫描方法

系统域网络是高性能计算机、数据中心的重要组成部分,当前系统域网络存在网络规模庞大,内部链路繁多,网络流量行为复杂和各种应用对网络性能状况敏感度高等特点,致使采用传统网络断层扫描方法进行性能测量的计算复杂度呈指数级增长。针对上述问题提出了一种基于消减策略的网络断层扫描方法(network tomography based on reduction strategy,NTRS)。该方法提出了预处理原则对实际物理拓扑进行策略约束,充分利用内部链路已知的性能信息缩小性能测量网络区域和关键链路覆盖,依据测量结果计算链路性能协方差,筛除性能状况较好的链路集合,实现链路数量的有效约简,进而很大程度上提高了网络诊断的准确性。通过模拟实验验证了NTRS方法的有效性,实验结果表明该方法能缩小链路性能参数的测量规模,降低计算的复杂度。

基于网络断层扫描技术的网络拓扑推测方法研究

目前的网络拓扑推测方法主要是基于网络性能参数的极大似然估计方法,而其计算量会随着网络规模的增长而急剧增加,从而影响在实际网络中的应用。讨论了网络断层扫描在网络拓扑推断中的测量方法和推断方法,提出了一种基于网络断层扫描技术的网络拓扑快速推测方法,根据观测节点测量数据的相似度推测网络的逻辑拓扑结构。通过仿真研究表明,该方法推测准确且计算简单,具有优势,即使在发送较少报文的情况下,也可以得到较高的准确推断率。

基于多源网络断层扫描的拓扑推断技术研究

网络断层扫描(NT)技术可以在内部节点不配合的情况下推断网络逻辑拓扑。多源NT比单源NT可以获取更多的拓扑和链路性能信息。四种2-by-2结构的逻辑拓扑的推断是多源NT的核心问题。基于四种2-by-2结构特点的分析,将问题转换为判定两条路径是否有共享链路的问题,并提出一种新的三明治探测技术.以端到端延时或者丢包率是否变化作为依据,解决了四种2-by-2结构的拓扑推断问题。仿真结果表明,此技术具有很高的正确性和有效性。

网络断层扫描:理论与算法

网络测量为网络设计者与管理者提供网络内部细粒度的运行状态信息,是对网络进行高效管理与优化的基础.网络断层扫描是网络测量领域的一个研究热点,是一种端到端的网络测量方法.与传统网络内部测量方法不同,网络断层扫描利用端到端的测量信息计算和推断网络内部性能和状态,从而实现与网络组成和协议无关的网络测量,具有较低的测量开销.对近年来国内外学者在网络断层扫描研究领域取得的成果进行了系统的总结.首先介绍了网络断层扫描的基本模型,并指出了影响网络断层扫描性能的3个重要因素:监测节点部署、测量路径构造和测量数据分析;接着,依次归纳了这3个方面的研究进展和研究成果;随后分析了已有网络断层扫描方法在实际应用中存在的缺陷,并给出了应对这些核心缺陷的理论和关键算法;最后,基于现有研究成果讨论了网络断层扫描的发展趋势和进一步的研究方向.

基于时间阈值丢包率估计的网络断层扫描技术

基于现有单播测量技术研究,提出一种改进的单播测量方法——增加时间阈值的测量法,对网络链路丢包率进行测量。该方法通过为探测包的发送方式设定阈值,即设定同一数据包对间的时间阈值与不同数据包对间的时间阈值,并通过对收集到的数据使用伪似然估计方法PMLE计算得到网络链路丢包率。实验结果表明,采用该方法可以获得更多的有效测量数据,测量结果更接近链路性能的真实情况。

基于网络断层扫描的传感器网络链路丢包研究

文中提出了一种基于网络断层扫描的无线传感器网络链路丢包率测量方法,通过边界节点的丢包率来估计传感器内部链路丢包的情况。根据无线传感器网络数据聚合的特点,提出了网络逻辑拓扑和链路报文丢包模型,在将链路报文丢失率推测问题形式化为MLE问题的基础上,用引入修正因子的μ的EM算法来推测链路报文丢失率。NS2仿真结果证明,μ-EM算法推测的链路报文丢失率与预设值更加接近,特别是在大规模网络中μ-EM算法在精确度和有效性方面均明显优于EM算法。

基于加性指标的网络断层扫描的研究

为了提高网络拓扑推断的准确率,在加性指标的网络断层扫描基础上,改进了原有推断二叉树的邻接算法,同时有进一步改进后可以推断一般树的拓扑结构.通过端到端的方法进行测量,运用加性指标进行求得终端节点的距离,最后将计算得到的距离作为改进算法的输入,推断出网络拓扑结构.并充分进行仿真实验证明算法的正确性以及比现有算法推断的网络拓扑准确率有所提高.

基于网络断层扫描的拓扑推断

网络断层扫描是一种全新的网络测量技术,该技术结合了网络测量和统计推断,可以解决网络测量的部分难题。网络拓扑推断是网络断层扫描的重要应用之一,基于网络断层扫描的拓扑推断通过端到端的测量,即可推断网络内部的拓扑结构,而不需要网络内部节点的合作。本文系统总结了网络断层扫描在网络拓扑推断中的测量方法和推断算法,对比了当前的测量和推断方法,并讨论了当前拓扑推断中存在的问题和进一步的研究方向。

多源网络断层扫描技术在网络拓扑推断中的研究

网络断层扫描技术不需要网络内部节点的配合，通过网络外部端到端的测量来推断内部特性。多源断层扫描技术可获得更多的网络内部链路信息，能够更精准的得到网络的拓扑结构。该文重点论述了多源网络断层扫描技术，将多源网络划为几种2-by-2结构，并通过一种根据hamIning距离的链路利用率算法得出了网络拓扑结构。通过仿真实验证明了该方法的精准性。

网络断层扫描在链路层延时分布估计中的应用

随着数字网络的发展进步,因特网的规模高速膨胀,从而导致网络的不协作和分布式问题日益突出,网络服务质量的评价和监控变得愈发重要,由此提出了一种新的网络观测和推测技术——网络断层扫描。本文对网络断层扫描进行了简要的研究和分析,并重点介绍了一种新的计算时延分布的算法——时延函数的矩估计。

有噪网络断层扫描方法研究

噪声数据在一定程度上影响了网络断层扫描的准确性。针对之前网络断层扫描方法大都忽略噪声影响的不足,提出SAK算法。基于卡茨马尔兹算法和SA算法的SAK算法更具有一般性和实时性,SAK算法模仿了原始Kaczmarz算法的特性。实验结果显示,通过用SAK算法处理估计的初始值,使其估计值能够收敛到真实值,在很大程度上能达到去除噪声的目的。

基于数据聚合的无线传感器网络拓扑发现算法

针对传感器网络能源有限的特性,提出了一种基于数据聚合的拓扑发现算法。根据在聚合节点(sink)收集到网络内部节点报文接收或丢失的情况,通过发现网络中所有叶子节点到sink节点的数据传输路径,来推测网络的逻辑拓扑,不会增加网络负担。仿真实验表明:算法可以准确快速地推测传感器网络的拓扑,并且适合大规模传感网络的拓扑推测。

基于端到端链路利用的网络拓扑发现算法研究

网络拓扑对于网络管理和推测网络内部性能具有重要意义。在分析现有算法局限性的基础上,提出了一种基于端到端测量的网络拓扑发现方法,该方法通过比较链路利用的hamming距离推测网络拓扑,特点是不需要网络内部节点的协助。通过理论比较和分析,证明该方法在推测精度上比现有的方法有显著的提高,最后利用仿真试验验证了该方法的有效性和准确性。

Ad Hoc网络性能测量分析

Ad Hoc网络在军事和民用领域都具有广阔的应用前景。由于AdHoc网络复杂的动态特性,国内外尚未出现一种有效的网络性能测量方法。在对Ad Hoc网络动态特性、传统的网络测量和网络断层扫描分析的基础上,提出了基于网络断层扫描的Ad Hoc网络性能测量架构及若干关键问题。