計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量?jī)?yōu)化方法研究綜述

曾惜

引言：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在各界應(yīng)用中越來(lái)越廣泛，計(jì)算機(jī)服務(wù)質(zhì)量成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，人們對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量要求越來(lái)越高。為了保障人們對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的正常使用，提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量，必須對(duì)其服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化，建立良好的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的保證機(jī)制。本文將對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的優(yōu)化方法進(jìn)行簡(jiǎn)要的探討。

前言：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展為人們的生活提供了多樣化的服務(wù)，人們對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的依賴程度越來(lái)越高，幾乎無(wú)時(shí)無(wú)刻離不開(kāi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量需要不斷的升級(jí)才能滿足人們對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不同需求，提升服務(wù)質(zhì)量，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的發(fā)展具有重要的意義。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的優(yōu)化方法需要對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行評(píng)價(jià)，而且需要建立相應(yīng)的模型，對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程進(jìn)行再造。

一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，比如TCP協(xié)議和IP協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的核心就是IP協(xié)議進(jìn)行的操作。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在對(duì)報(bào)文進(jìn)行處理時(shí)，采用的是平等原則，按照先后順序進(jìn)行，并沒(méi)有什么特例優(yōu)先，往往會(huì)造成報(bào)文堆積的情況，使得網(wǎng)絡(luò)帶寬無(wú)法正常的運(yùn)行[1]。當(dāng)報(bào)文被堆積時(shí)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，數(shù)據(jù)延遲或者是丟包的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，必須要采取一定的技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展了不同形式的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，為用戶提供各種不同的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，業(yè)務(wù)范圍在不斷的擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的等級(jí)也要隨著不斷進(jìn)行提升。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量可以通過(guò)不同的指標(biāo)進(jìn)行衡量，比如網(wǎng)絡(luò)時(shí)延指標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)丟包指標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)吞吐率指標(biāo)等，在對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，這些指標(biāo)都要得到相應(yīng)的提高，并且具有技術(shù)穩(wěn)定的保障。對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，要建立相應(yīng)的優(yōu)化模型，還要與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的保證機(jī)制進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，才能達(dá)到優(yōu)化的效果。

二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量存在的問(wèn)題

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在人們生活中的地位越來(lái)越重要，人們的工作和日常生活都與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有緊密的聯(lián)系，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為人們生活中不可或缺的重要組成部分。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在為人們提供不同的服務(wù)的同時(shí)，其中也存在著很多問(wèn)題，一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量方面的問(wèn)題就是其中的一個(gè)方面[2]。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)損失率和數(shù)據(jù)傳輸耗時(shí)過(guò)多是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量問(wèn)題的兩個(gè)主要方面，給用戶的使用帶來(lái)了一定的麻煩。計(jì)算機(jī)用戶的不斷增多，大量用戶同時(shí)使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，會(huì)給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)巨大的壓力，網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)不穩(wěn)定，在利用這樣的網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸時(shí)，計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)會(huì)出現(xiàn)一部分的遺失，或者處理的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量就會(huì)下降。

三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量?jī)?yōu)化的要求

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的各項(xiàng)職能是為計(jì)算機(jī)提供服務(wù)的項(xiàng)目，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)越來(lái)越多的去挖掘潛在用戶，在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量上也越來(lái)越重視用戶的感受，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的提升是要將網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行合理的分配。對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化，首先要保證網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)在分配時(shí)能夠及時(shí)和有效，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的有效性得到保障。其次要對(duì)網(wǎng)絡(luò)任務(wù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)度，減少網(wǎng)絡(luò)資源高峰給計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的壓力，并且在有限的資源條件下對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化，這就需要構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型[3]。第三，對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行有效的部署和安置，持續(xù)性的為用戶提供高性能的服務(wù)。第四，在對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行提升的過(guò)程中，要對(duì)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的配置，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)墓β室约胺€(wěn)定性，達(dá)到服務(wù)質(zhì)量的優(yōu)化。

四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量?jī)?yōu)化模型與實(shí)施

（一）優(yōu)化模型表達(dá)與分類

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的優(yōu)化方法首先是要對(duì)優(yōu)化模型進(jìn)行構(gòu)建，優(yōu)化模型的構(gòu)建是整個(gè)優(yōu)化系統(tǒng)中十分關(guān)鍵的一步，優(yōu)化模型中必須具備四個(gè)基本元素，分別是網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)的優(yōu)化、條件的約束、變量的決策以及參數(shù)的固定。優(yōu)化目標(biāo)是可以根據(jù)研究對(duì)象的差異以及目標(biāo)函數(shù)上的不同表達(dá)方式，優(yōu)化目標(biāo)也可以分為兩種，即終端用戶所關(guān)心的目標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商所關(guān)心的目標(biāo)[4]。約束條件是指對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的資源容量的可調(diào)度性進(jìn)行了限制，并且對(duì)可調(diào)度資源進(jìn)行了策略與技術(shù)上的某些限制。決策變量與決策的調(diào)度之間是相互對(duì)應(yīng)的，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的自由度可以決定決策變量的個(gè)數(shù)。固定參數(shù)在系統(tǒng)中是以固定的方式存在的，在系統(tǒng)中作為一個(gè)常量進(jìn)行使用。

效用函數(shù)是目前技術(shù)等級(jí)下適用性最強(qiáng)的目標(biāo)函數(shù)，在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的模型之中，效用函數(shù)既具有客觀性同時(shí)也具有一定程度的主觀性?？梢杂脭?shù)量來(lái)衡量客觀的效用函數(shù)，將其作用一個(gè)物理的指標(biāo)，其研究范疇可以包括網(wǎng)絡(luò)的使用數(shù)量、吞吐數(shù)量以及延遲時(shí)間數(shù)量等。而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)用戶在對(duì)其進(jìn)行使用時(shí)的態(tài)度通過(guò)效用函數(shù)進(jìn)行反映時(shí)，就是其中參雜的主觀因素。

根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)可以對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量?jī)?yōu)化模型進(jìn)行不同的分類，從模型函數(shù)和變量類型的角度，可以將模型分為五種，分別是單目標(biāo)或多目標(biāo)、線性或者非線性、連續(xù)變量或者分散變量、凸或者非凸、確定參數(shù)或者隨機(jī)參數(shù)這五個(gè)方面的優(yōu)化。從模型的求解方式的角度，可以將模型分為兩種，一種是易解與難解問(wèn)題的算法，一種是確定性與隨機(jī)性的算法。從模型的方案實(shí)施角度來(lái)分類，也可以將模型分為兩類，一類是靜態(tài)實(shí)施與動(dòng)態(tài)實(shí)施，一類是集中實(shí)施與分布實(shí)施[5]。

（二）優(yōu)化方案的實(shí)施

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的優(yōu)化實(shí)施是通過(guò)對(duì)模型的算法求解來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)不同的算法找到優(yōu)化方案實(shí)施的最佳方式，優(yōu)化模型的求解算法包括易解問(wèn)題與多項(xiàng)式時(shí)間的收斂算法、NP難問(wèn)題與近似算法。優(yōu)化方案可以通過(guò)靜態(tài)優(yōu)化與動(dòng)態(tài)優(yōu)化的具體方式來(lái)完成，也可以通過(guò)集中式優(yōu)化與分布式優(yōu)化來(lái)實(shí)現(xiàn)，后者在優(yōu)化時(shí)的適用性更高一些。

總結(jié)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的優(yōu)化方法可以為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量提供有效的保障，為網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)提供了更加明確的相關(guān)理論支持。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的優(yōu)化方法與傳統(tǒng)的方法相比更加高效和精準(zhǔn)，為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展做出了很好的鋪墊。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：中南大學(xué)）