基于網(wǎng)絡(luò)編碼的覆蓋網(wǎng)絡(luò)丟包率測量研究

???????? 近年來，互聯(lián)網(wǎng)得到快速發(fā)展，新應(yīng)用不斷出現(xiàn)，很多研究機構(gòu)都致力于研究對互聯(lián)網(wǎng)實施監(jiān)測和測量的技術(shù)。人們大多使用主動測量方法來監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的特性（如帶寬、延遲和丟包率等），但是該方法本身會加重網(wǎng)絡(luò)的負擔。因此，需要在帶寬效率和測量準確性之間進行權(quán)衡。針對該問題，本文首先提出基于網(wǎng)絡(luò)編碼的覆蓋網(wǎng)絡(luò)測量方法，接著對該方法進行了介紹，然后將它應(yīng)用在真實網(wǎng)絡(luò)PlanetLab上，實驗結(jié)果表明將網(wǎng)絡(luò)編碼運用到覆蓋網(wǎng)絡(luò)的測量中，確實可以改善網(wǎng)絡(luò)測量中帶寬效率和測量準確性的權(quán)衡狀況。
關(guān)鍵字：網(wǎng)絡(luò)編碼；覆蓋網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)測量；丟包率
???????? 在過去的十年中，涌現(xiàn)出許多使用端到端的測量方法來監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的特性（帶寬、延遲和丟包率等）。這些方法大致可以歸為兩類：主動測量和被動測量。由于被動測量實現(xiàn)復雜度較高，所以大多數(shù)的測量工具和體系結(jié)構(gòu)采用的是主動測量方法。該方法需要從源端發(fā)送一系列探針包到接收端，因此，它會加重網(wǎng)絡(luò)的負擔，特別是進行大規(guī)模測量時，這種方法有可能占用大量的可用帶寬，嚴重的時候有可能影響網(wǎng)絡(luò)上業(yè)務(wù)的正常運轉(zhuǎn)。所以，需要在帶寬效率和測量準確性之間進行權(quán)衡，當然最好的狀況是利用盡可能少的帶寬就能夠測出較為準確的網(wǎng)絡(luò)特性。
??????? 本文提出將Network Coding 的思想運用到網(wǎng)絡(luò)測量中，因為它能夠很好的改善上述提到的帶寬效率和測量準確性的權(quán)衡狀況。Network Coding的基本思想是在網(wǎng)絡(luò)的中間結(jié)點對輸入的包進行某種操作，然后再將包轉(zhuǎn)發(fā)出去。這種操作稱為一種編碼[1]。
在覆蓋網(wǎng)絡(luò)中運用Network Coding具有以下幾方面的優(yōu)勢：(1)使用較少的探針包就能
獲得較為準確的測量結(jié)果，因為這種方法不但使用接收到的包數(shù)量，而且還使用接收到包的內(nèi)容進行測量。(2)降低測量中路徑選擇的復雜度。(3)還可以減少為了覆蓋整個網(wǎng)絡(luò)而重疊的路徑數(shù)量。因此，將Network Coding運用到覆蓋網(wǎng)絡(luò)的測量中是很有意義的。