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面向QoE的个人云存储测量方法研究

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附表索引

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 研究现状

1.2.1 个人云存储的测量研究现状

1.2.2 个人云存储QoE的研究现状

1.3 本文工作

1.4 本文结构

第2章 个人云存储及QoE概述

2.1 个人云存储简介

2.1.1 个人云存储的发展现状

2.1.2 个人云存储的客户端功能

2.1.3 个人云存储的协议

2.1.4 个人云存储的体系结构

2.1.5 个人云存储的数据中心部署

2.1.6 个人云存储的典型传输过程

2.2 QoE测量评估概述

2.2.1 QoE的定义及影响因素

2.2.2 QoE的评价方法分类

2.2.3 QoE评价方法比较

2.3 小结

第3章 个人云存储QoE的测量方法研究

3.1 引言

3.2 网络测量方法

3.2.1 网络测量方法分类

3.2.2 基于用户终端的被动测量方法

3.2.3 基于用户终端被动测量的原理

3.3 个人云存储QoE的影响因素

3.3.1 客户端方面的影响因素

3.3.2 网络方面的影响因素

3.3.3 体系结构方面的影响因素

3.4 个人云存储QoE的测量指标体系

3.4.1 操作响应体验指标

3.4.2 数据传输体验指标

3.5 小结

第4章 个人云存储QoE测量工具的设计与实现

4.1 引言

4.2 工具的概述

4.3 测量工具模块的设计与实现

4.3.1 待测服务进程数据包捕获模块

4.3.2 个人云存储网络流分析模块

4.3.3 个人云存储QoE指标计算模块

4.4 基于Winpcap过滤机制的双缓存进程抓包方法

4.4.1 Winpcap过滤机制

4.4.2 进程抓包方法的具体描述

4.5 优化初始中心的网络流聚类方法

4.5.1 K-means聚类方法

4.5.2 个人云存储网络流特征

4.5.3 优化初始中心方法

4.6 测量工具的使用流程

4.7 测量工具有效性的验证

4.7.1 实验方案

4.7.2 实验结果

4.8 小结

第5章 个人云存储QoE的测量比较

5.1 引言

5.2 测量实验方案

5.2.1 测量对象

5.2.2 测量任务

5.3 测量指标结果的分析

5.3.1 客户端启动时延

5.3.2 同步初始化时延

5.3.3 数据传输速率

5.3.4 数据传输总量

5.3.5 控制开销率

5.4 小结

结论

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录

附录B 攻读硕士学位期间所参与的科研活动

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摘要

互联网的高速发展带来了信息量的指数级爆炸,传统的数据存储方式已经无法满足当前网络数据的存储需求。随着云存储技术的日益成熟,很好的解决了海量用户访问海量数据的关键技术。个人云存储服务作为云存储的典型应用之一,不仅满足了用户基本的数据存储功能,还提供了文件的跨设备同步、工作协同等功能,已经成为一种较为流行的数据服务。
  用户体验质量(QoE)作为一个能够衡量不同服务所提供体验差异的指标,吸引了越来越多的用户和服务提供商的关注。而终端用户个人云存储QoE的测量对于用户选择服务和服务提供商优化自身都有着指导意义。针对用户终端的QoE测量方法的研究,本文主要的工作内容有以下几个方面:
  (1)提出了一种面向用户终端的被动测量个人云存储QoE的方法。本文从客户端、网络和体系结构三个不同方面分析了数据流和控制流对于终端用户QoE的影响,从终端用户的角度提出了合理反映个人云存储QoE的指标。利用被动测量技术,提出一种面向终端用户的个人云存储QoE测量方法。该方法通过在客户端被动的捕获服务进程的网络数据包,能够计算出用户在操作使用过程中的QoE指标。该方法能够真实反映出用户在实际使用过程中的体验质量。
  (2)设计并实现了个人云存储的QoE测量工具PCSMeasure,该工具主要由待测服务进程数据包捕获模块、网络流分析模块和指标计算模块组成。在数据包捕获模块中,针对客户端存在不同网络进程通信的问题,提出了基于Winpcap过滤机制的双缓存进程抓包方法。在网络流分析模块中,通过分析数据流和控制流的特征差异,提出了一种优化初始中心的个人云存储网络流聚类方法。
  (3)通过执行长期的测量实验,测量比较了当前国内外流行的四个不同服务,本文分别选择百度云、快盘、Google Drive和One Drive。通过比较不同服务的QoE指标,分析造成不同服务QoE指标出现差异的原因。根据测量结果的分析,为终端用户选择合适的服务提供了可靠的意见,为服务提供商优化自身服务提供了建议,也进一步验证了本文测量方法的有效性和必要性。

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