端到端估计网络路径带宽变化范围的非参数与参数方法

需积分: 49 2 下载量 177 浏览量 更新于2024-09-10 收藏 262KB PDF 举报
本文主要探讨了网络路径可用带宽(Available Bandwidth, avil-bw)估计中的一个关键问题——端到端的可变范围(End-to-end Variation Range)。在现代网络中,可用带宽作为衡量性能的重要指标,其变化性在不同时间尺度下尤其显著,然而过去的许多研究主要关注于平均带宽的估算,而忽视了这一特性对网络性能理解的重要性。 论文提出了一种新的方法,旨在解决如何在用户指定的时间尺度上准确地估计某个百分位的可用带宽分布。作者认为,如果能够获取分布的两个关键百分位(如10%到90%),就能得到一个实用的带宽变化范围的估计。这种估计方法分为两种: 1. 非参数迭代法:这种方法适用于极短的时间尺度(通常小于100毫秒)以及带宽分配有限的瓶颈区域,比如当网络流量多且竞争激烈时,可用带宽的分布可能偏离正态分布,此时非参数估计更为合适。通过迭代过程,这种方法能够更精确地捕捉到实时变化的带宽情况。 2. 参数化方法:这种方法基于可用带宽遵循高斯分布的假设,通过更快的计算速度提供估算。尽管对于某些稳定条件下的网络环境,高斯分布假设可能是合理的,但在复杂网络环境下,这种假设可能并不总是适用。 为了实现这些技术,作者们开发了一个名为Pathvar的测量工具。Pathvar能够在各种非稳态条件下,准确跟踪并估算可用带宽的变化范围,误差控制在10%-20%之间。 此外,论文还深入分析了影响可用带宽变化范围的四个关键因素:交通负荷、竞争流的数量、竞争流的速度,以及测量的时间尺度。这些因素相互作用,共同决定了网络性能的动态变化,因此在进行带宽估计时必须予以考虑。 本文的研究对于网络设计者和优化者来说具有重要意义,它提供了一种有效的方法来理解和预测网络可用带宽的不稳定性,这对于实时网络管理和性能优化至关重要。同时,它也提醒我们在评估网络性能时,不能仅仅依赖平均值,而是需要充分考虑其波动性和潜在的不确定性。