基于多路径传输直播系统的网络性能评价模型构建与分析

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当今世界,互联网己经成为国家运行发展的命脉和基础,整个国家、社会、个人对网络的依赖程度越来越高。众多政府部门、组织、企业都在建立和扩展自有网络,并通过互联网对海量的网络资源信息实现充分的共享与利用。网络的地位越来越重要,己经成为经济社会发展的重要支柱。网络服务的各种需求促使网络技术发展日新月异,并且形式越来越多样化。同时,随着用户需求的提升,网络服务对网络质量尤其是在带宽、鲁棒性等方面的要求也越来越高,当前的网络环境已经逐渐难以满足用户多样化的网络需求。多径传输技术主要研究的是怎样在多宿终端间使用多条路径进行并行数据传输,并且在这个过程中实现负载均衡、带宽聚合、动态切换,同时能够及时地将传输服务从拥挤且易中断的路径切换到传输质量较好的其它路径。多路径并行传输相较于单路径传输,能有效解决现有网络环境下单路径传输低效的问题,具有以下优势:(1)提高数据传输的鲁棒性,能够实现资源切换与故障快速复原;(2)聚合带宽,提高吞吐量;(3)具有良好的负载均衡能力。当前,计算机网络正在对各类产业产生着深远影响,随之网络的稳定性与可靠性是各个产业稳定发展的前提和基础。由此可见,网络性能的优劣已经成为评价一个网络好与坏的关键指标。现有关于网络性能评估的研究主要是对单路径传输网络进行的,而因多路径传输网络当下还未被广泛普及且较单路径传输网络有诸多优势,能够更加适合当前网络服务的发展需求,故采用适当的手段,对多路径传输网络性能进行分析和评估是一个需要解决的重要问题。本文以多路径传输直播系统为例对多路径传输网络性能进行评估。首先针对多路径传输网络的网络特性,以ITU-T(国际互联网标准化组织)和IETF(国际互联网工程任务组)对网络性能的定义为基础,按照精简性、可测性、代表性三个原则抽取了相应的评价指标;然后以这些指标为基础提出了多路径传输网络的灰色关联网络性能评估模型,简称:MPTCP-GANPEM(Multi-Path TCP Grey Associated Network Performance Evaluation Model),该评估模型可以对多路径传输网络综合性能给出量化评分;最后通过搭建多路径传输直播系统,依托Nor Net国际测试床的真实网络环境,设计多种实验场景并使用该评估模型对不同场景下的网络综合性能进行了分析评价,实验结果表明:(1)本文提出的评估模型MPTCP-GANPEM能够对多路径传输网络的综合性能做出客观评价;(2)在多路径传输网络综合性能的指标影响度方面,时延对其影响最大,时延抖动影响最小;(3)使用MPTCP-GANPEM,多路径传输直播平台网络性能的综合评分至少应达到73.82才能保证直播视频的流畅播放。
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