試論計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的優(yōu)化方法

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，促使計(jì)算機(jī)時(shí)代的快速到來(lái)。如今，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與人們的生活息息相關(guān)，密不可分。隨著人們生活質(zhì)量水平不斷提高，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量提出更高的要求。因此，進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量?jī)?yōu)化方法的研究是十分有必要的。只有不斷優(yōu)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量，保障計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度與安全性，保證整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)水平，才能滿(mǎn)足人們的生活需求。因此，本文就計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量?jī)?yōu)化方法展開(kāi)探究。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量；優(yōu)化方法；現(xiàn)狀；探究

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393.09

當(dāng)前，是信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的信息時(shí)代，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)成為社會(huì)生活和生產(chǎn)中不可缺少的重要組成部分，對(duì)人們的生活、工作、學(xué)習(xí)具有重要影響作用。通常指的網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò)、電信網(wǎng)絡(luò)三種，其中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是核心。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有連通性與共享性，用戶(hù)可以將終端設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送，進(jìn)而進(jìn)行個(gè)性化處理信息數(shù)據(jù)。同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)用戶(hù)間的資源共享與數(shù)據(jù)傳輸。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是相互連接和自治的計(jì)算機(jī)的集合，根據(jù)其使用對(duì)象可以分為專(zhuān)用網(wǎng)和公用網(wǎng)；而根據(jù)作用范圍不同可以分為個(gè)人區(qū)域網(wǎng)（PAN）、局域網(wǎng)（LAN）、城域網(wǎng)（MAN）、廣域網(wǎng)（WAN）四種。隨著人們生活需求不斷提高，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的要求也相應(yīng)提高。只有優(yōu)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量，才能保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行正常，才能提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)效率。而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量離不開(kāi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)，通常計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)包括利用率、吞吐量、寬帶、速率、時(shí)延等方面，這些性能指標(biāo)是否優(yōu)良直接關(guān)系到整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的高低[1]。

1 當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)現(xiàn)狀

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展而迅速發(fā)展，已經(jīng)在人們的日常生活與生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并成為社會(huì)生產(chǎn)與生活中的重要組成部分。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不斷創(chuàng)新與發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水平得到逐漸的提高。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)具有的強(qiáng)便捷性，使得人類(lèi)實(shí)現(xiàn)全球化資源共享。同時(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由特定的管理人員管理，并具備相應(yīng)保密對(duì)策，因此，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有一定的可靠性。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)主要通過(guò)延遲性、可用性及數(shù)據(jù)吞吐量等因素判斷其服務(wù)質(zhì)量水平的高低。在實(shí)際計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工作過(guò)程中其服務(wù)質(zhì)量仍存在較多問(wèn)題，嚴(yán)重影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量水平，如數(shù)據(jù)傳輸和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)損失率時(shí)間較長(zhǎng)；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)路由器數(shù)據(jù)緩沖區(qū)滿(mǎn)后，而又有新的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)路由器時(shí)，路由器則會(huì)丟棄一些數(shù)據(jù)包，以確保網(wǎng)絡(luò)通暢，這種屬于自動(dòng)操作，用戶(hù)無(wú)權(quán)命令路由器，因而無(wú)法選擇路由器丟棄的數(shù)據(jù)包類(lèi)型，最后導(dǎo)致用戶(hù)所獲得的數(shù)據(jù)不完整。

2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量?jī)?yōu)化模型分析

2.1 分析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的優(yōu)化方式

優(yōu)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體的實(shí)施位置和實(shí)施時(shí)間予以?xún)?yōu)化。對(duì)于實(shí)施時(shí)間的優(yōu)化主要有動(dòng)態(tài)優(yōu)化和靜態(tài)優(yōu)化兩種方式，動(dòng)態(tài)優(yōu)化的難解程度較為復(fù)雜，且結(jié)論優(yōu)化效果比靜態(tài)優(yōu)化低，但其適應(yīng)性較強(qiáng)，同時(shí)具有高度真實(shí)度；靜態(tài)優(yōu)化難解程度比動(dòng)態(tài)優(yōu)化簡(jiǎn)單，可以找到最優(yōu)結(jié)果和優(yōu)化結(jié)論，但它的適應(yīng)性比動(dòng)態(tài)優(yōu)化較弱，同時(shí)真實(shí)度偏低。如動(dòng)態(tài)優(yōu)化可以采用基于狀態(tài)的動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法，主要基本構(gòu)成要素包括：（1）做出決策的物理構(gòu)件或人，即決策者；（2）系統(tǒng)狀態(tài)空間與轉(zhuǎn)移概率/強(qiáng)度；（3）決策可觀測(cè)集。根據(jù)可觀測(cè)集性質(zhì)可以將MDP分為普通的MDP和PODMP，普通的MDP是決策者可以獲得系統(tǒng)的完整信息，而決策者獲得部分系統(tǒng)信息則為POMDP；（4）決策者在整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)中某個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)的行為集合。通常采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃法進(jìn)行MDP求解，而POMDP的求解則采用近似算法[2]。實(shí)施位置的優(yōu)化主要分為分布式優(yōu)化和集中式優(yōu)化。分布式是基于集中式優(yōu)化的基礎(chǔ)上提出的優(yōu)化，其運(yùn)行速度比集中式優(yōu)化快，只要用現(xiàn)有的設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)。同時(shí)節(jié)點(diǎn)間通信量巨大，在一定程度上增強(qiáng)了信息的安全性。集中式優(yōu)化是指集中運(yùn)行任務(wù)，通過(guò)節(jié)點(diǎn)交互的形式實(shí)現(xiàn)通信。集中式優(yōu)化運(yùn)行速度較慢，需要較高成本的新設(shè)備方可進(jìn)行運(yùn)行。同時(shí)集中式優(yōu)化很容易受到攻擊，因此，其安全性偏弱。若將網(wǎng)絡(luò)視為優(yōu)化器，則網(wǎng)絡(luò)協(xié)議則為分布式的優(yōu)化解決方案，通過(guò)逆向工程探究協(xié)議對(duì)應(yīng)的基本數(shù)學(xué)問(wèn)題，并利用模型元素系統(tǒng)改進(jìn)方法優(yōu)化協(xié)議；通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)層次設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化分解，尋找出最合理的、最經(jīng)濟(jì)的分解分層方法。

2.2 分析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型的優(yōu)化方式

網(wǎng)絡(luò)模型根據(jù)對(duì)象性質(zhì)不同可以將網(wǎng)絡(luò)模型的優(yōu)化分為求解難易的模型和函數(shù)與變量類(lèi)型兩種。在求解難易模型類(lèi)型優(yōu)化方面，主要有問(wèn)題求解方式的難解和易解，問(wèn)題求解難解優(yōu)化主要為問(wèn)題的隨機(jī)性和確定性?xún)?yōu)化。在函數(shù)與變量的類(lèi)型優(yōu)化方面，主要包括參數(shù)的確定性與隨機(jī)性?xún)?yōu)化、變量的連續(xù)或離散型優(yōu)化、多個(gè)目標(biāo)或單個(gè)目標(biāo)優(yōu)化等方式。確定性模型方面，其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型參數(shù)是一個(gè)常數(shù)，而隨機(jī)優(yōu)化模型中的參數(shù)卻是一個(gè)變量。而隨機(jī)優(yōu)化模型較之確定性?xún)?yōu)化模型可以獲取更多不確定因素，如包處理速率、包到達(dá)速率等。在網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置優(yōu)化方面，參數(shù)范圍均處于持續(xù)變化狀態(tài)，因此其具有變量連續(xù)優(yōu)化模型種類(lèi)，同時(shí)模型中的變量取值范圍時(shí)一個(gè)有限可列集合，故屬于離散變量型優(yōu)化。資源部署一般為離散優(yōu)化方面問(wèn)題，通常采用二元指示變量進(jìn)行部署資源優(yōu)化，如無(wú)線(xiàn)傳感器的部署。在變量連續(xù)優(yōu)化模型中，多采用整數(shù)規(guī)劃。單目標(biāo)優(yōu)化與多目標(biāo)優(yōu)化在一定條件上可以相互轉(zhuǎn)化，如單目標(biāo)優(yōu)化通過(guò)罰函數(shù)轉(zhuǎn)換為多目標(biāo)的加權(quán)形式，而多目標(biāo)則通過(guò)添加約束或歸一加權(quán)方式轉(zhuǎn)換為單一目標(biāo)[3]。

3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量?jī)?yōu)化方法

3.1 區(qū)分服務(wù)

區(qū)分服務(wù)是指基于相應(yīng)條件下，將整體計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)形成一個(gè)區(qū)分服務(wù)路由器，經(jīng)路由器進(jìn)行通信業(yè)務(wù)信息分類(lèi)。具有集解決路由器工作負(fù)擔(dān)與維護(hù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)于一體的優(yōu)點(diǎn)。區(qū)分服務(wù)具有較好的尺度性，可以實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，進(jìn)而優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。

3.2 綜合服務(wù)

通過(guò)綜合服務(wù)確保寬帶資源的同時(shí)可以有效提供端到端的服務(wù)，有利于提升服務(wù)質(zhì)量。通過(guò)路由器與合理部署網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)開(kāi)展綜合服務(wù)。通常分為可靠服務(wù)與受控負(fù)載服務(wù)，可靠服務(wù)是以充足的寬帶控制數(shù)據(jù)包延遲，提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)速度；而受控負(fù)載服務(wù)是通過(guò)傳統(tǒng)控制下的部分IP通信業(yè)務(wù)，以降低網(wǎng)絡(luò)丟包率。這種優(yōu)化方式通常應(yīng)用在小型規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。

3.3 業(yè)務(wù)流量

通過(guò)采取有效的手段與工具合理調(diào)整網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流。通過(guò)一個(gè)端口實(shí)現(xiàn)多種服務(wù)的模式不利于整體網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的提高，因此，要解決這種形式，提高內(nèi)部局域網(wǎng)流量的調(diào)整與控制，以不斷優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。

4 結(jié)束語(yǔ)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量?jī)?yōu)化方式研究是提高整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)水平的根本前提。通過(guò)優(yōu)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)更多網(wǎng)絡(luò)資源共享和數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)哪康?，滿(mǎn)足用戶(hù)需求。優(yōu)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量時(shí)，應(yīng)綜合考慮計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型、性能及優(yōu)化實(shí)施位置及實(shí)施時(shí)間，并選擇最佳優(yōu)化方式完成優(yōu)化，保障整體計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的安全性與優(yōu)質(zhì)性。

參考文獻(xiàn)：

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[2]牛永彪.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量?jī)?yōu)化方法探析[J].信息安全與技術(shù)，2012（05）：20-26.

[3]林闖，李寅，萬(wàn)劍雄.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量?jī)?yōu)化方法研究綜述[J].計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)，2011（34）：2-14.

作者簡(jiǎn)介：朱志明（1974.04-），男，江蘇常州人，講師，教育學(xué)學(xué)士，從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、軟件開(kāi)發(fā)、電子商務(wù)等方面的研究。

作者單位：常州開(kāi)放大學(xué) 信息與工程學(xué)院，江蘇常州 213001