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网络性能的分析评价模型及其软件实现

刘楠  
【摘要】: 研究计算机网络的性能对于提高网络的速度、克服网络的瓶颈具有十分重要的意义。对网络的性 能进行分析和评价,也是进行网络规划和优化的基础,因为一个真正满足用户需求的网络必须是一个 高性能的网络。网络性能的研究,对于网络协议的评价、改善和协议的开发也具有重要的参考价值。 本文首先研究并总结了网络性能的定量描述指标,找出了影响网络性能的主要因素。求出反映定 量指标间关系的数学表达式是研究网络性能的目标之一,而概率论、随机过程和排队论是进行网络性 能分析的重要数学工具。 本文重点对环形网和总线网的性能进行了详细的分析和评价,并对二者的相对性能作了比较。数 学分析法、计算机模拟法和实际测量法是三种基本的分析、评价方法。由于测量法针对一个已经存在 的网络,无法对网络的性能进行预测,虽然准确但不适合待建网络的性能研究,所以本文采用的是前 两种方法。 对于环形网,首先分析了参数α对网络利用率和延迟的影响,并利用排队论知识给出了多令牌环 形网的性能情况;然后针对本文提出的一个单令牌环形网模型,对其性能进行了详细的分析,并给出 了模拟方法、步骤及模拟结果评价。 而对于总线网,则分别对纯ALOHA、分槽ALOHA、CSMA和CSMA/CD的吞吐量和延迟进 行了分析,重点是CSMA/CD的分析。文中给出了各种情况下吞吐量S与提供的负载G之间的关系 表达式,画出了相应的函数曲线,并对它们的性能情况进行了比较。 最后,本文的软件实现部分在文中所提性能模型的基础上,一方面模拟了CSMA/CD以太网的 运行情况,其运行结果作为验证分析所得结论正确性的依据,且从输出数据中可以发现一定的规律; 另一方面设计了局域网性能分析/评价系统,该系统可以对已建成的网络进行性能分析和评价,还可 以对待建网络进行规划设计作为参考。


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