[发明专利]网络业务量产生的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及网络业务量产生领域，尤其涉及不同工作尺度的网络业务量产生领域。

背景技术

分组交换网络的业务量产生(traffic generation)指的是根据随机指定或追踪(trace)，将人为产生的分组流注入具有业务量模式的目标网络中。典型地，业务量产生支持在示范性的负载条件下对网络应用或者底层网络进行测试，以确定对该负载的应用或者网络响应特性。基于随机规范的合成业务量产生允许为网络创建任意的工作量，而以追踪为基础的业务量产生则要考虑到已知业务量模式的再生。特别地，业务量产生有助于对网络应用或系统的性能特性进行测试和研究，而不会导致在其他情况下所需的硬件及软件设备的高成本和大量的测试人员。

我们知道网络业务量在本质上是突发性的。业务量突发性已经定义为数据分组以突发形式到达的趋势，突发内的分组间到达时间比平均分组间到达时间小得多。突发的业务量能够对网络应用或者网络系统的排队延迟及响应时间产生重大的影响。因而，突发性的合适度量可以作为描述网络系统中负载强度的可变性以及分组到达率的重要业务量参数。

历史上，突发性网络业务量已经表征为泊松分布的，并且业务量产生系统的建模、分析以及设计参数都趋向于遵守这一假设。尽管如此，最近的研究表明网络业务量不仅在本质上是突发性的，而且还发现网络业务量是自相似的。如Leland、Taqqu、Willinger和Wilson在发表于IEEE/ACM Transactions on Networking，Vol.2，no.1(1994年2月)的开创性论文On the Self-Similar Nature of Ethernet Traffic中所述，自相似性是在具体维度的宽尺度范围上显示结构相似性的过程。换言之，参考结构在多种维度(几何的、统计的或者时间的)的宽尺度范围上对其自身进行重复，且该过程的统计量不随变化而改变。

自相似网络业务量的突发性往往已经根据马尔可夫调制的泊松过程(Markov modulated Poisson process，MMPP)进行了建模。MMPP模型描述了两种指数分布的状态：空闲和突发。MMPP模型中从空闲状态到突发状态的转移取决于可为常数或指数分布的所需突发的大小。为了根据MMPP模型产生网络业务量，人们只需要指定三个参数：分组间隔(IPG)、分组大小和突发大小。如本领域中众所周知的，还可以将第四个可选参数指定为“扩展(spread)”以增加所产生的数据的可变性。

发明内容

本发明的实施例在自相似网络业务量的业务量产生方面解决了现有技术的不足之处，并且提供了新颖且非显而易见的用于多尺度(multi-scale)网络业务量产生的方法、系统和计算机程序产品。在本发明的一个实施例中，能够提供一种网络业务量产生方法。该方法可以包括在n状态MMPP模型中定义多个不同的尺度，以适应被建模的业务量情形的全特征响应。该方法可进一步包括为每个尺度建立转移窗口并且通过该转移窗口针对选定尺度确定状态。最后，该方法可以包括根据每个选定尺度的确定的状态计算分组间时间，并且利用相应计算出的分组间时间针对选定尺度产生并传送分组。

在本发明的另一个实施例中，能够提供一种网络业务量产生数据处理系统。该系统可以包括MMPP模型和与该MMPP模型耦接的分组调度器。该系统可进一步包括为不同定义的尺度定义的转移窗口的数据存储器和业务量产生参数计算逻辑。该业务量产生参数计算逻辑可以包括能够根据针对不同尺度在数据存储器中的不同转移窗口内识别的相应状态，为不同尺度计算业务量产生参数的程序代码。最后，该系统可以包括与分组调度器相连的分组传送器。

本发明其他的方面部分将在后续的说明中提出，部分将通过本说明变得显而易见或者可以通过本发明的实践得以了解。将借助于特别是附加的权利要求中所指出的元件及组合来认识和达到本发明的这些方面。需要了解的是，正如本发明所要求的那样，前面的一般性说明和后面的详细说明都只是示范性的和解释性的，而并非对是对本发明的限制。

附图说明

合并在本说明书中并作为本说明书组成部分的附图示出了本发明的实施例，并且与说明部分一起用来解释本发明的原理。此处所示出的实施例目前是优选的，然而需要了解的是本发明并非限制于所示的精确的排列和手段，其中：

图1为配置了多尺度多窗口网络业务量产生器的计算机通信网络的示意图；

图2为多尺度多窗口网络业务量产生器的示意图；

图3为多尺度多窗口网络业务量产生器的框图；以及