探析計(jì)算機(jī)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的競爭特性

孫萬里

( 黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150025 )

探析計(jì)算機(jī)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的競爭特性

孫萬里

( 黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150025 )

計(jì)算機(jī)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有很多特性,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的競爭性具有普遍性和客觀性,而合作具有特殊性和暫時性,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的內(nèi)部存在著資源共享,必然存在競爭。針對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的競爭特性，分析局域網(wǎng)成員之間的競爭特性以及路由器之間的競爭特性，并且針對如何化解它們之間的矛盾提出有效措施，研究在避免沖突的同時，成員之間能進(jìn)行有效合作。

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；復(fù)雜性；競爭；措施

1 計(jì)算機(jī)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的隱患以及措施

計(jì)算機(jī)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，給計(jì)算機(jī)帶來了很大隱患，衡量系統(tǒng)中隱患問題主要是系統(tǒng)功效和連通性影響，網(wǎng)絡(luò)路徑研究也是衡量系統(tǒng)功效的一項(xiàng)重要指標(biāo)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的復(fù)雜性，提出幾種主要防御措施，可以很好保障網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全。

1.1 客體安全

客體安全是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中最原始和基礎(chǔ)的一種保護(hù)手段，它的作用在于保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在系統(tǒng)運(yùn)行時，客體安全是非常重要的保障措施，因此應(yīng)高度重視，例如在網(wǎng)絡(luò)中安裝殺毒軟件以及減少寄生環(huán)境，都能夠保障網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性。

1.2 區(qū)域安全

區(qū)域安全是指系統(tǒng)中的某一個區(qū)域比其他區(qū)域的安全性高，如網(wǎng)絡(luò)中的中樞機(jī)構(gòu)等，在互聯(lián)網(wǎng)中用來保護(hù)內(nèi)部可信網(wǎng)絡(luò)安全，通常采用防火墻、IPS等方法。

1.3 風(fēng)險(xiǎn)評估

風(fēng)險(xiǎn)評估是目前維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全性而廣泛采用的一種措施，對于還未發(fā)生的系統(tǒng)漏洞和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估，并進(jìn)行補(bǔ)救的措施。風(fēng)險(xiǎn)評估這種方法主要是從安全事故中總結(jié)可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)，建立風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)并應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)檢查過程中，如果系統(tǒng)中存在危險(xiǎn)的漏洞，風(fēng)險(xiǎn)評估也能給以較高的預(yù)警信號。

1.4 隱患分析

隱患分析也是保護(hù)系統(tǒng)的一種重要方式，是在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時對于比較脆弱的機(jī)構(gòu)進(jìn)行建模分析，并模擬可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)和攻擊進(jìn)行評估，從而對系統(tǒng)中比較脆弱的地方進(jìn)行防護(hù)，保障系統(tǒng)的安全性。

2 計(jì)算機(jī)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)競爭性傳統(tǒng)方法研究缺陷

在解決計(jì)算機(jī)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)競爭性之前，我們需要對其缺陷進(jìn)行分析，然后才能對癥下藥，找出最佳的解決辦法，目前對于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)競爭傳統(tǒng)方法研究來說，主要有以下兩點(diǎn)問題：

2.1 分析過程中個體研究不足

在對計(jì)算機(jī)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)競爭性的研究中，主要的研究對象是對于整體的研究，忽略了個體對于整體的影響作用，個體與整體、微觀與宏觀的并沒有完全統(tǒng)一，個體和整體關(guān)系不密切，產(chǎn)生分離，因此對于它們之間難以建立有效的聯(lián)系，而且在兩者之間沒有基本的過渡階段，缺乏基本的聯(lián)系。成員之間競爭性的分析方式主要是從整體上分析競爭系統(tǒng)，然后再根據(jù)長期以來對于其的跟蹤研究工程，了解其性能和工作狀態(tài)，只是在乎整體研究，可是卻沒有認(rèn)識到整體是由個體而組成的，因此在研究整體的變化過程需要根據(jù)個體的情況來最后總結(jié)，而不是站在宏觀的角度上研究。尤其是在研究成員的競爭力時，一般只研究整體的競爭力，對于個體并不細(xì)致研究，這也是由于個體的競爭力難以估量，很難系統(tǒng)的對組成個體的競爭力進(jìn)行研究，這樣就很可能忽略了個體競爭力變化過程以及特征和作用的分析，對于整體分析也有嚴(yán)重的影響。因此在分析成員之間競爭力的時候要從個體角度出發(fā)，分析每個個體的競爭力，進(jìn)而分析整體的競爭力，這樣才能保證整體的競爭力分析的準(zhǔn)確程度，因此這方面我們要加以改進(jìn)。

2.2 對于競爭系統(tǒng)的分析系統(tǒng)性、完整程度不夠

在研究計(jì)算機(jī)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的競爭性時，由于系統(tǒng)的復(fù)雜性和不確定性，因此分析過程并不細(xì)致，尤其是對于系統(tǒng)中的復(fù)雜性中的非均衡狀態(tài)，缺乏有效的描述手段，這部分是對于競爭系統(tǒng)分析的重要組成部分，更沒有細(xì)致準(zhǔn)確的分析。同時也過于強(qiáng)調(diào)均衡狀態(tài)和不動點(diǎn)的分析，分析重點(diǎn)有所偏差，造成原本就不完整的競爭系統(tǒng)分析更加錯誤。另外在系統(tǒng)內(nèi)部元素的刻畫上并不細(xì)致，系統(tǒng)內(nèi)部的各個元素是保證其正常運(yùn)行的基本元素，也應(yīng)該是競爭系統(tǒng)分析刻畫的重點(diǎn)，這些元素主要包括系統(tǒng)內(nèi)部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、個性特征以及演化趨勢等，分析刻畫不細(xì)致直接導(dǎo)致了競爭系統(tǒng)分析的不完整。因此在競爭系統(tǒng)分析刻畫的時候，不能過于籠統(tǒng)，而是需要針對系統(tǒng)內(nèi)部的各個基本元素進(jìn)行分析，不能忽略每個元素的重要作用，同時分析過程應(yīng)細(xì)致準(zhǔn)確，為競爭系統(tǒng)的整體分析做好基礎(chǔ)。

以上兩點(diǎn)是在計(jì)算機(jī)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)競爭性分析中存在的主要問題，究其原因還是對于系統(tǒng)整體太過重視，分析過程按照整體為單位，沒有真正意識到個體和內(nèi)部元素對于分析刻畫過程的重要性。針對這一缺陷，我們在日后的分析工作中就可以有針對性地進(jìn)行解決，保證競爭系統(tǒng)分析的合理準(zhǔn)確。

3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)復(fù)雜性問題

隨著“開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)”這一理論的提出，我們把因特網(wǎng)、廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、通信系統(tǒng)等計(jì)算系統(tǒng)都可以稱作開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性表現(xiàn)在以下幾個方面。

3.1 開放的復(fù)雜系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個開放性的系統(tǒng)，而且具有資源共享的特點(diǎn)，所以能夠擁有龐大的用戶人群。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括各種政治、經(jīng)濟(jì)、文化以及科學(xué)人文等內(nèi)容，這也是互聯(lián)網(wǎng)擁有龐大用戶群的主要因素，也能促使互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，同樣互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也影響著社會的發(fā)展。

3.2 成員群體龐大

互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，擁有龐大的用戶群體，而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的成員是由用戶終端、交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)、路由器等各種終端設(shè)備組成的，因此各種各樣、大量的用戶以及交換節(jié)點(diǎn)使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)變得更為復(fù)雜。

3.3 成員之間的聯(lián)系

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)作是由系統(tǒng)中人員之間相互合作而完成的，系統(tǒng)中的每一個成員都存在著一些聯(lián)系，但是值得我們注意的是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議系統(tǒng)是分散的，在系統(tǒng)中，成員之間除了相互合作也相互競爭，相互競爭就會導(dǎo)致系統(tǒng)的癱瘓等問題，因此，可以通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而保證各成員之間的有序合作。

3.4 系統(tǒng)由多層次組成

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜性也包括系統(tǒng)的層次性，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)建是分層化的，這也是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)構(gòu)建的出發(fā)點(diǎn)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中分層體系的有很多，如通信標(biāo)準(zhǔn)和TCP，以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。所以說層次性也是計(jì)算網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜系統(tǒng)的重要特性。

3.5 系統(tǒng)信息的復(fù)雜性

在傳遞信息時，成員之間相互發(fā)送信息、接受信息，處理信息以及轉(zhuǎn)發(fā)信息等，由于信息量多，信息的服務(wù)性以及信息的設(shè)備的多樣化，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的成員之間會產(chǎn)生競爭，這也是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的復(fù)雜性之一。

4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)競爭特性分析

4.1 局域網(wǎng)系統(tǒng)成員之間的競爭特性

我們最關(guān)心的局域網(wǎng)問題就是它們之間的互訪，這也是目前的熱點(diǎn)話題，我們主要采取有序控制的措施，可以避免成員之間的沖突，這也是有序沖突的實(shí)質(zhì)。有序控制的方式有輪詢，輪詢的方式有很多種，包括限定式、窮盡式、門限式以及混合式，主要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)成員之間的需要，網(wǎng)絡(luò)控制程序按照順序依次詢問，若需要立即被使用，不需要則問下一名成員，因此避免了成員之間的沖突。

另外我們還可以采用預(yù)約的方式，這種預(yù)約的方式分為分布式預(yù)約和集中預(yù)約兩種，這種方式和輪詢本質(zhì)上是一樣的，也是根據(jù)需要的網(wǎng)絡(luò)成員進(jìn)行資源分配，但是在方式上有很大不同，需要網(wǎng)絡(luò)資源的成員得先預(yù)約，然后再按順序進(jìn)行分配。

還有一種是令牌控制，這種方式在局域網(wǎng)中應(yīng)用的比較多，令牌控制就是一個通行證，網(wǎng)絡(luò)成員抓住沒有用到的令牌，才可以把需要的資源信息寫上去，這種令牌通常分為單令牌和多令牌。

最后一種是叫做時槽方式，時槽方式也分為兩種，即固定式槽環(huán)和隨機(jī)式槽環(huán)，這種方式把網(wǎng)絡(luò)的傳輸時間分為幾段，其中每一段是一個時槽，時槽在用戶之間的作用是傳遞信息。還有其它一些不常用的有序控制方式，例如寄存器插入和信道復(fù)用等。

4.2 路由器的競爭問題

由于網(wǎng)絡(luò)速度的提高，導(dǎo)致當(dāng)局域網(wǎng)中大量信息抵達(dá)時寬帶不夠使用的情況，從而引起網(wǎng)絡(luò)成員之間的沖突。因此為了避免這種狀況，應(yīng)采取兩種辦法用來解決和預(yù)防。

(1)沖突解決

解決沖突的有效方式通過“丟棄”數(shù)據(jù)這一項(xiàng)操作進(jìn)行，它是任何的交換節(jié)點(diǎn)都支持的一項(xiàng)操作。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中大量的數(shù)據(jù)包爭奪有限的輸入、輸出緩存和輸出寬帶時，由于需求小于供給，就需要對一些數(shù)據(jù)包進(jìn)行丟棄，但是在什么時間丟棄也有不同的算法，算法包括兩種，一種是丟尾算法，另外一種是隨即早期檢測算法。

(2)提高路由器的性能

路由器操作系統(tǒng)中還有很多問題，我們應(yīng)努力更新和完善路由器系統(tǒng)，修改默認(rèn)口令，將普通的默認(rèn)口令改為高級的默認(rèn)口令，同時也可以采用修改內(nèi)部一些核心模塊的方式，另外還有修改詞法分析器、解釋器以及查詢執(zhí)行器等。

計(jì)算機(jī)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的競爭性有其利弊，對于系統(tǒng)內(nèi)部的競爭我們應(yīng)加以改進(jìn)和解決，并且盡量避免這些沖突，提高網(wǎng)絡(luò)的利用率。我們還應(yīng)根據(jù)計(jì)算機(jī)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的特性，有效解決競爭帶來的沖突，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)成員之間的合作，使網(wǎng)絡(luò)安全有效的運(yùn)行。

[1]丁宗瑋. 基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)復(fù)雜性的競爭特性初探[J]. 信息與電腦(理論版),2009,(07):84-86.

[2]方錦清. 簡評美國《Science》雜志關(guān)于“復(fù)雜系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)”專輯[J]. 復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué),2010:53-62.

[3]董微微. 基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新集群形成與發(fā)展機(jī)理研究[D].吉林大學(xué),2013.

[4]蔣強(qiáng). 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)同步控制及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D].西南交通大學(xué),2011.

[5]郭凌. 多智能體系統(tǒng)一致性與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)同步控制研究[D].中南大學(xué),2013.

(責(zé)任編輯：孫強(qiáng))

Analysis of Computer Competition Characteristic in the Complex Network System

SUN Wan-li

( Heilongjiang College of Construction, Harbin, Heilongjiang 150025, China )

The network system of computer complex has a lot of characteristics. Competitive network system has the characteristic of universality and objectivity. Cooperation is of special and temporary in nature. Just as there is W resource sharing in computer network system, so it is inevitable that there is competition in computer network system. In view of the computer network system, this thesis analyzes the competition characteristics between the LAN members and between the routers, and puts forward the effective measures to resolve the contradiction between them.

computer systems; complexity; competition; measures

2014-07-10

孫萬里(1979-),男，黑龍江哈爾濱人，教務(wù)處講師，碩士，從事計(jì)算機(jī)研究。

TP3

A

1671-4385(2014)05-0121-03