Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)研究
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可以得到路由協(xié)議的效率參數(shù)。
網(wǎng)絡(luò)綜合性能評(píng)估
網(wǎng)絡(luò)綜合性能評(píng)估必須充分考慮不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用背景對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行綜合評(píng)估。
網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響主要有以下幾個(gè)方面:
(a) 網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍:結(jié)點(diǎn)的數(shù)目和分布率(通常結(jié)點(diǎn)較多的情況下)決定了網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍,
(b) 網(wǎng)絡(luò)連通性:通常是網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的平均鄰居數(shù)目,在圖論的意義下,也就是網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的“度”[13]。
(c) 拓?fù)渥兓l率:表征了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓俾省?p>(d) 鏈路容量:有效的鏈路帶寬,即可利用的鏈路帶寬,標(biāo)稱帶寬與可用帶寬的差別主要由于接入?yún)f(xié)議,編碼和數(shù)據(jù)幀封裝時(shí)導(dǎo)致的錯(cuò)誤。
(e) 非對(duì)稱鏈路:網(wǎng)絡(luò)中非對(duì)稱鏈路數(shù)量會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能產(chǎn)生影響。同時(shí),不同的路由協(xié)議在非對(duì)稱鏈路網(wǎng)絡(luò)中的工作效率也是不同的。
(f) 網(wǎng)絡(luò)流量模型:路由協(xié)議在平衡流量網(wǎng)絡(luò)或突發(fā)性網(wǎng)絡(luò)中的表現(xiàn)是不同的。
(g) 移動(dòng)性:結(jié)點(diǎn)的移動(dòng)特性對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能也會(huì)產(chǎn)生影響,例如在軍事上,通信結(jié)點(diǎn)一般都以集群的方式向某一方向或地域運(yùn)動(dòng),所以同一集群各個(gè)結(jié)點(diǎn)之間移動(dòng)的相關(guān)性較強(qiáng),而不同集群之間的移動(dòng)相關(guān)性則不是十分明顯。這一點(diǎn)對(duì)路由協(xié)議性能產(chǎn)生重要影響。
(h) 休眠結(jié)點(diǎn)數(shù)量:網(wǎng)絡(luò)中休眠結(jié)點(diǎn)數(shù)量多可以延長(zhǎng)終端的待機(jī)時(shí)間,同時(shí)可以有效地減小網(wǎng)絡(luò)中路由協(xié)議的開(kāi)銷(xiāo)。協(xié)議對(duì)休眠結(jié)點(diǎn)的處理方法以及效率也是影響網(wǎng)絡(luò)性能的因素之一。
在特定的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境中,可能會(huì)具有上述某些重要特征,不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用會(huì)對(duì)不同層次的協(xié)議有不同的性能要求。對(duì)同一層次的協(xié)議,不同的應(yīng)用也會(huì)對(duì)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)有不同的要求。例如:協(xié)議A在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中性能非常好,協(xié)議B在小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中性能優(yōu)于A,如果應(yīng)用場(chǎng)合是一個(gè)小規(guī)模網(wǎng)絡(luò),應(yīng)該優(yōu)先選擇B協(xié)議。實(shí)際測(cè)量中的情況不是這個(gè)簡(jiǎn)單,需要多方面的性能綜合考慮,可以根據(jù)應(yīng)用特點(diǎn)的不同,給網(wǎng)絡(luò)不同的性能測(cè)試內(nèi)容賦予不同的加權(quán)值,這樣可以更加客觀地反映網(wǎng)絡(luò)的性能,如表1所示。
其中,
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所以加權(quán)值是歸一化參數(shù)。
如果各個(gè)參數(shù)之間具有相關(guān)性,如移動(dòng)性和連通性之間相互影響,簡(jiǎn)單地用加權(quán)值并不能科學(xué)地反映網(wǎng)絡(luò)性能差別,利用層次分析法[9],可以更加準(zhǔn)確地對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)的性能進(jìn)行評(píng)估。
網(wǎng)絡(luò)測(cè)試環(huán)境設(shè)計(jì)
1. 結(jié)點(diǎn)分布范圍與移動(dòng)特性
分布范圍一般有三種模式:
(a) 均勻分布(隨機(jī)分布)
所有結(jié)點(diǎn)的地理位置是完全隨機(jī)的。在給定范圍內(nèi),如30km*30km或50km*50km,結(jié)點(diǎn)可以在任何位置請(qǐng)求與其它結(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信,同時(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)以隨機(jī)的方式移動(dòng)。
(b) 直線型分布
12 ALT=圖4:“星型”分布。>
直線型分布也是一種非常常用的結(jié)點(diǎn)分布形式,如車(chē)隊(duì)在高速公路行進(jìn)中的情況就符合這種分布特征。實(shí)現(xiàn)的這種分布式特征的方法是,讓結(jié)點(diǎn)在一個(gè)狹長(zhǎng)區(qū)域隨機(jī)移動(dòng)。用這種方式下,結(jié)點(diǎn)之間的通信主要依靠直線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò),如圖3所示。。
(c) 星型分布
在許多分區(qū)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中,成員結(jié)點(diǎn)與群首通信組成了本地網(wǎng)絡(luò),也稱為“群”或“簇”。這樣的網(wǎng)絡(luò),結(jié)點(diǎn)分布是一種星形分布。如圖4所示:
分群網(wǎng)絡(luò)中,可以構(gòu)造多個(gè)星型分布的子網(wǎng),這樣可以測(cè)試網(wǎng)絡(luò)在分群網(wǎng)絡(luò)的性能。
2. 網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的流量
網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的流量也會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能產(chǎn)生影響。在測(cè)試平臺(tái)中,針對(duì)不同的應(yīng)用環(huán)境,應(yīng)該配置不同的結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)流量規(guī)則,以合理地對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行測(cè)試。
(a) 均衡流量
這種方式下,各個(gè)結(jié)點(diǎn)流量均相同,從應(yīng)用層看,就是各個(gè)結(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)類(lèi)型相同或相近,需要提供相同的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)保障能力。
(b) 非均衡流量
在某些應(yīng)用場(chǎng)合,如軍事應(yīng)用中,各個(gè)結(jié)點(diǎn)之間所承擔(dān)的任務(wù)不同,結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求也不相同。例如,指揮官所在的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)可能需要大容量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),而單兵使用的通信結(jié)點(diǎn)可能數(shù)據(jù)量較小。對(duì)應(yīng)于分群網(wǎng)絡(luò),群首結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信需求要遠(yuǎn)大于成員結(jié)點(diǎn)。
本文小結(jié)
由于網(wǎng)絡(luò)的分布性,結(jié)點(diǎn)移動(dòng)的不確定性和無(wú)線鏈路的不可靠性,Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試成為目前無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的難點(diǎn)之一,本文討論了Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)測(cè)試的體系結(jié)構(gòu)。同時(shí)認(rèn)為由于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的具體應(yīng)用場(chǎng)合不同,要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行測(cè)試,同時(shí)要對(duì)測(cè)試內(nèi)容綜合評(píng)估。網(wǎng)絡(luò)測(cè)試環(huán)境對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能有重要影響,所以要針對(duì)具體的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用背景選擇網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行性能測(cè)試。只有各個(gè)方面的因素綜合考慮,并采用不同的測(cè)試環(huán)境和測(cè)試手段才能夠準(zhǔn)確地評(píng)估Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的性能。
參考文獻(xiàn)
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[6]、 Josh Broch , David A Maltz, etc . A Performance Comparison Of Multi-Hop Wireless Ad Hoc Network Routing Protocols, MobiCom'98 1998 ACM
評(píng)論