[发明专利]面向网络端到端性能监测的代理框架设计方法

权利要求书

1.面向网络端到端性能监测的代理框架设计方法的优化方法，其特征在于，该发明过程可分为四个阶段：代理功能描述、代理工作状态机、代理模块框架和测量模块结构。其中代理功能描述阶段，代理的采集任务主要包括两方面：按照RFC2925的标准Ping目标路由器以及TraceRoute目标路由器，同时获得相关数据作为采集结果，主要采集四项性能指标：时延t、双向时延抖动率P、丢包率η和路由跃点数T，代理工作状态机描述为管理中心与代理的指令关系；

代理模块框架阶段，Snmpd和代理之间通过AgentX协议进行数据和控制信息交互，其信息互交质量W与传输数据时间t、数据平均传输速率v和数据最大传输功率p有关，信息互交质量保障数据的传输质量和信息的准确程度；2925代理结构采用MIB库结构，可以和其它在代理中定义的MIB表项一样采用相同处理和调用接口，在进程表中，详细记录了每个测量进程的进程ID、共享内存ID及大小ω、信号量θ索引以及当前测量进程运行状态ξ、MIB库内存大小τ、测量进程相关的控制表项和结果表项的指针信息等，所有这些资源是和特定进程绑定的，当进程退出时，通过进程ID找到相应表项，利用其中登记的信息，依次回收共享内存、信号量以及相关MIB库内存，删除相应的进程控制表、测量结果表和测量历史表表项，由此提高了系统资源利用率P，减少代理的运行负担；

测量模块结构阶段分为ping测量模块和TraceRoute测量模块，通过生产者消费者模型，测量模块作为生产者不断产生测量数据，代理作为消费者不断将数据映射到MIB库中，代理处理数据的速度ε(t)与数据数据产生的速率v(t)和数据传输功率η(t)相关，在两者之间制定相应的通信协议以及数据格式，因此大量的测量数据以及复杂控制信息能够迅速准确的传达；

所述面向网络端到端性能监测的代理框架设计方法的计算包括：的功能指数的计算、信息交互质量的计算、系统资源的利用率的计算、代理的处理速度的计算；

(1)代理功能指数计算描述为：

代理将主要采集几项性能指标有：时延t、双向时延抖动系数P、丢包率η、和路由跃点数T，时延t的计算：

t＝kt1+lt2+mt3

其中t₁是发送时延，t₂是传播时延，t₃是接收时延，k、l、m为各阶段所占权重；若发送数据的长度为s,信道带宽为b，从源点到终点共经过n段链路，那么总的延时t：

双向时延抖动系数P、丢包率η、和路由跃点数T这些指标都是通过发送特定的IP包来测试的，功能系数计算可描述为

若0≤E≤1,那么说明2925代理的性能较优，无需进一步优化，若E＞1，则需要进一步优化；

(2)信息交互质量计算描述为：

W＝{t,v,p}，其中t是传输数据时间，v是数据平均传输速率，p是数据最大传输功率，传输数据的大小R，假设t时刻的输入信号为x(t)，通过无线信道传输，其输出y(t)计算可描述为

其中h(t)是信道调制冲激响应，n(t)是随机噪声信号，信道传输误差率η(t)的计算可描述为

数据传输速率v(t)与当时的网络传输速率v_p(t)和数据大小R、传输功率p(t)相关，其计算描述为

根据以上参数可求得信息互交质量W计算可描述为

其中T为数据传输时间；

(3)系统资源利用率计算描述为：

假设某个特定进程的运行进度为ξ_i，进程运行时共享内存大小为ω_i，信号量的大小为θi，相关的MIB库的内存大小为τ_i，当前运行时间为t_i，其运行进度可描述为

共享内存大小ω_i:

相关的MIB库的内存大小为τ_i：

其中ρ为存储系数，若当时有n个进程正在运行，系统资源的利用率P:

(4)代理的处理速度计算描述为：

假设测量模块产生测量数据的速率为ν(t)，它的数据传输功率为η(t)，共享内存大小为ω，那么出其代理的处理速度ε(t)计算可描述为：

T为数据处理相关系数，在普通的奔3PC上

且T≥100ω²,所以