Goodput优化:多路径实时流量负载分配策略

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"本文主要探讨了在多路径网络上实时流量的负载分配问题,提出了一种名为Goodput-Aware负载分配TiON(GALTON)的模型,旨在优化吞吐量并减少延迟和数据包丢失对流量性能的影响。GALTON模型包含三个阶段:路径状态估计、流量分配和分组交织以满足最后期限约束。该模型基于效用理论进行了数学建模,并通过Exata半物理仿真进行了验证,显示在吞吐量、视频质量、延迟和丢包率等方面优于传统流量分配方法。" 在多路径网络环境中,由于网络路径的多样性和不可靠性,实时流量的性能往往受到较大影响,如端到端延迟增加和数据包连续丢失,这些都会显著降低流量的Goodput,即实际可用的数据传输速率。传统的研究通常侧重于延迟或吞吐量的优化,但GALTON模型则以Goodput为中心,尝试解决这个问题。 GALTON模型的三个阶段如下: 1. 路径状态估计:此阶段的目标是准确地监测和评估每个传输路径的质量,包括带宽、丢包率和延迟等关键指标。这有助于理解网络环境的变化,为后续的流量分配提供依据。 2. 流量分配:根据路径状态估计的结果,GALTON模型将实时流量智能地分配到不同的路径,以最大化总体吞吐量。这一过程涉及到复杂的优化算法,旨在在保证服务质量的同时,充分利用网络资源。 3. 最后期限约束的分组交织:在这一阶段,模型考虑了数据包的到达时间,通过适当的交织策略,防止连续的数据包丢失,从而改善实时流量的稳定性。 为了量化GALTON模型的效果,研究人员使用了Exata仿真平台,其中包含了实际的Internet流量追踪和H.264视频流,这使得实验结果更具现实意义。实验结果显示,GALTON模型在多个性能指标上都表现出色,包括提高了吞吐量,提升了视频的PSNR(峰值信噪比),降低了端到端延迟,并减少了总丢失率。 GALTON模型为多路径网络上的实时流量管理提供了一种有效的方法,通过全面考虑网络条件和流量特性,实现了更优的性能。这一研究对于网络资源的管理和优化,特别是在多媒体通信、物联网和云计算等领域,具有重要的实践价值和理论指导意义。