基于分布式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中網(wǎng)鏈路負(fù)荷均衡方法

青霞

摘 要由于分布式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)鏈路比較容易出現(xiàn)負(fù)荷均衡度差、擁塞等問題，因此，本文就提出一種基于蟻群算法的分布式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)鏈路負(fù)荷均衡方法.實(shí)驗(yàn)證明提出的方法能夠有效縮短自適應(yīng)時(shí)間、降低丟包現(xiàn)象、提高網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控 網(wǎng)鏈路負(fù)荷 均衡

網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)鏈路負(fù)荷的優(yōu)化與均衡問題，對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)資源的有效管理來說，是一個(gè)非常重要的研究課題。我們之所以要對(duì)其進(jìn)行研究，最主要的目的，就是能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的流量進(jìn)行合理分配，并以此來促進(jìn)其服務(wù)質(zhì)量的全面提升，從而有效的解決網(wǎng)絡(luò)的擁塞問題。

1 基于蟻群算法的分布式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中網(wǎng)鏈路負(fù)荷均衡方法

1.1 構(gòu)建蟻群機(jī)制模型

在本次的研究中，我們首先要做的，就是進(jìn)行蟻群活動(dòng)機(jī)制模型的構(gòu)建工作，通過蟻群的方式，來對(duì)分布式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行科學(xué)的表示。在這個(gè)過程中，通過對(duì)蟻群間所產(chǎn)生的相互作用，以及其所存在的信息傳遞等，來對(duì)路徑當(dāng)中的信息素濃度進(jìn)行識(shí)別，避免其因?yàn)閿?shù)據(jù)的集中而導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)擁塞問題。在分布式的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中，我們將蟻群的尋優(yōu)路徑設(shè)為L1，L2，…，Ln.并且，在這當(dāng)中，我們通過t時(shí)候，來對(duì)蟻群個(gè)體x進(jìn)行模擬，那么，其所得出的概率 P 是：

因?yàn)槭艿较嚓P(guān)信息素的影響，因此，就針對(duì)于同一個(gè)路徑上的不同蟻群來說，其所擁有的信息之間具有相互抑制，這樣一來，就能夠讓螞蟻個(gè)體的數(shù)量保持均衡，從而確保網(wǎng)鏈路負(fù)載的均衡。

1.2 分布式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中網(wǎng)鏈路負(fù)荷均衡處理的實(shí)現(xiàn)

如果說，在蟻群當(dāng)中，每個(gè)個(gè)體都表示大小不一的數(shù)據(jù)包，并且，這些數(shù)據(jù)包在具有一定帶寬的鏈路中，進(jìn)行相關(guān)的傳輸工作。如果我們使用蟻群機(jī)制模型就能得出，這些相關(guān)的路徑信息素，將會(huì)隨時(shí)有可能出現(xiàn)更新。而位于邊緣的信息素，也將會(huì)將常量因子的大小削減，在這個(gè)過程中，我們就可以采用下式，來對(duì)信息素蒸發(fā)的過程進(jìn)行描述：

κ′= （1-ζ）κ，0<ζ≤1

在上式中，參數(shù)ζ所代表的，就是信息素的蒸發(fā)。通過合理的蒸發(fā)，可以有效的避免出現(xiàn)信息素的過分積累，而在出現(xiàn)信息素的蒸發(fā)之后，蟻群個(gè)體在經(jīng)過系統(tǒng)的鏈路邊緣時(shí)，可以通過下式來表示其所釋放的信息素：

就針對(duì)于該系統(tǒng)的性能來說，其主要關(guān)系到路徑的延時(shí)與帶寬等方面。在這當(dāng)匯總，網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境動(dòng)態(tài)，將會(huì)對(duì)路徑負(fù)荷量，產(chǎn)生一種比較均衡的控制。因此，若常數(shù)η是一種比較理想的狀態(tài)，則其在t時(shí)刻所釋放的信息量，就能夠表現(xiàn)為：

在上式當(dāng)中，τmax所代表的，是帶寬的最大值。并且，在本研究中，主要是通過調(diào)整寬帶的丟包率、利用率等，以及對(duì)其在路徑中所產(chǎn)生的延時(shí)的調(diào)整，來確保Δκ 能夠根據(jù)其所產(chǎn)生的負(fù)荷變化，而進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整工作。

通過運(yùn)用蟻群機(jī)制模型的構(gòu)件，來對(duì)蟻群所存在的行為進(jìn)行科學(xué)的模擬，并對(duì)于其各個(gè)路徑當(dāng)中所含有的信息素濃度進(jìn)行判斷之后，采用科學(xué)的分配方法，來對(duì)其進(jìn)行有效的調(diào)整，能夠解決，其因?yàn)閿?shù)據(jù)集中，所導(dǎo)致的某一路徑網(wǎng)絡(luò)擁塞的問題，這樣一來，就能夠更好的促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整體性能的提升，從而才能更好的對(duì)網(wǎng)鏈路負(fù)荷進(jìn)行均衡分配。

2 研究結(jié)果分析

為了能夠更好的判斷本研究是否有效，在本文中，就針對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)的仿真實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出，無論是針對(duì)于路徑信息素的控制，還是對(duì)于路徑轉(zhuǎn)移概率的控制，本方法都具有較高的可用性，能夠?qū)ο嚓P(guān)指標(biāo)進(jìn)行有效的控制，并且，其與傳統(tǒng)方法相比來看，具有更高的穩(wěn)定性特征。

3 結(jié)語

為了更好的解決分布式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中網(wǎng)鏈路負(fù)荷均衡度差的問題，在上文中，就通過運(yùn)用蟻群算法，來提出一種分布式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)鏈路負(fù)荷均衡方法，然后在這個(gè)基礎(chǔ)上，針對(duì)蟻群的行為進(jìn)行模擬之后，對(duì)于各條路徑當(dāng)中所含有的信息素濃度進(jìn)行了相應(yīng)的判斷，并以此為基礎(chǔ)，來針對(duì)各個(gè)路徑的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行了全面而又合理的分配，從而有效的實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的均衡負(fù)荷。最終，通過相應(yīng)的仿真實(shí)驗(yàn)，來對(duì)該方法的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。

作者單位

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