网站原创【摘 要】改进计算机通信网络中的流量与容量的分配问题,可以有效解决并降低计算机本身的运营费用.通过并行遗传算法,可以对计算机网络进行合理优化,除此之外,还可以将并行遗传算法与传统算法相比较,从而更清楚的了解到,哪种优化算法,可以更好的提高计算机网络运营质量.
【关 键 词】计算机通信网络容量与流量优化方案
前言：并行遗传算法可以减少网络的运营费用,这种优化配比对合理规划网络资源方面有着重要的意义.本文主要对计算机通信网络中容量与流量的分配进行合理化探究,并通过其对网络的规划设计、性能上的优化评估以及在实际中的应用价值都做了更为详细的阐述.同时,计算机网络的优化,也为我国计算机发展起到至关重要的作用.
一、计算机通信网络优化发展史
在面对已知的的网络拓扑对通讯需求的前提下,如何更好的规划计算机网络成为当代网络发展的重点,如何对计算机的容量进行合理化分配以,及如何对路由进行合理化选择等,这些问题也逐渐成为计算机优化方面的重点.由于计算机网络本身具有复杂性的特点,因此,在传统的优化网络方面,我国还没有更好的解决办法.目前,随着我国对网络的大力发展,计算机网络也逐渐被国内外学者所重视,在我国,一些科学家利用遗传算法来解决我国计算机通信网络中容量与流量的分配问题.通过对遗传算法进行简单的改进,从而在计算机网络路由的选择优化方面得了较好的效果[1].
通过采用改进的遗传算法来优化网络已成为计算机网络优化研究的重点,通过网络上的链路容量与流量之间的分配优化,进行相关的计算机仿真实验,其所产生的结果,对计算及通信网络系统中具有至关重要的作用.不仅如此,通过计算机的仿真实验,其结果表明,运用改进的遗传算法可以使计算机通信网络的容量与流量的配比达到最优,而且,在计算机运营的质量上也得以大幅度的提高.
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二、计算机网络中容量与流量分配问题的数学模型
对于计算机网络中容量与流量的分配问题,主要将其定义为：在一定的网络拓扑结构以及在节点的通信量控制条件的前提下,如何对网络中的链路容量进行选择,以保证通信的基本需求,进而做到计算机网络运行成本最低.在这里我们为其建造一个数学模型,从而更加清晰的阐述在一定约束条件下所产生的复杂的非线性问题[2].
链路的容量和流量的分配问题总的而言可以表现在：在一定的网络拓扑结构下,选择网络中容量及各节点间的路由,以此来保证网络的通信需求,从而降低运营成本.其数学模型主要为：
第一,通过对数学模型的构建,确定其网络运营的总和.对网络费用而言,其可以分为三个部分,即链路上的时延费用、网络上的固定费用和网络上的可变费用.第二,约束条件,（1）保证链路上的容量一定要大于通信的使用流量,（2）必须保证给链路l选择出某一条链路容量.第三,对于候选路由只允许有两种选择,选中或选不中.通过这些条件来保证数学模型的合理设计,并对以后的计算机通信网络中容量与流量的分配产生积极的影响[3].
三、应用改进的并行遗传算法解决计算机通信网络中容量与流量的分配优化问题
计算机通信网络中容量与流量的分配简称CFA,而CFA与路由选择方面的优化问题不尽相同,前者主要表示每条链路上的容量指标,后者主要表示随机产生的路由.两者在保证优化问题的前提下,必须保证其链路上的容量要大于其流量值,即计算机通信网络中容量与流量的分配优化的适应值应为1/2[4].
四、计算机仿真结果及其分析
分组长度与网络各项费用之间的关系密不可分,任何一项的改变,都将对另一方面产生巨大的影响,即分组长度的增加将直接导致各项费用的增长.其增长的主要原因在于,分组长度增加,代表着网络负荷的不断加重,从而在链路上要选择相对较宽的容量[5].因此,链路上费用的增加,将直接导致总体网络运营费用的增加,除此之外,链路中数据流量的改变也可导致总体运营费用的增加.在ARPA网络中,分组长度将受到平均时延的影响,且影响较大.当分组长度增加400比特时,将直接导致链路的容量增大,从而使平均时延受到抑制.在OCT网络中,平均时延与分组长度之间的影响并不大,其主要原因在于,网络的数据流量较为集中所导致的.不论是在哪种网络中,网络运营的固定费用都会在网络总体的运营费用中占据较大的比重.分组长度的改变是影响整个运营费用的关键,而采用改进的遗传算法,可以使网络的延时费用减少一半以上,而总体的网络运营费用将减少百分之五十左右.通过改进的遗传算法对计算机网络的容量与流量进行优化配比可以使网络在性能上得到极大的提高[6].
通过分组长度与网络运营各项费用之间的关系,可以看出,分组长度的时延增加将直接导致网络的总体费用、时延费用、固定费用的增加,而在费用增加的同时,网络的平均时延却在随之下降.分组时延的网络实时性降低时将意味着单位分组时延的降低.利用改进遗传算法在对计算机通信网络的容量与流量进行优化配比时,对链路而言,一定要选择容量相对较小的链路,可以降低链路上的固定费用的方式,减少网络整体的运营费用.而当增加单位分组的时延费用时,可以选择容量较大的链路来进行使用,通过这种方法,可以降低不断增长的总体网络运营费用.
在ARPA网络中,增加单位分组时延费用将导致其在总体运营费用中所占的比重增加,对于总体运营费用而言,主要的费用支出依然在链路的固定费用支出上,但其所占比重却有所下降,而对可变费用而言,却无明显变化.
五、计算机网络在现实中的应用
现如今,计算机网络技术以相对普遍,对人们生活上的影响也逐渐显现出来.计算机网络的普及对我们生活提供了方便.
5.1在休闲娱乐方面
网络资源越加丰富,人们生活空闲之余,网络可以为之提供相应的休闲娱乐.不仅如此,网络还可以为人们的生活增加乐趣,许多休闲娱乐都成为人们茶余饭后的消遣活动[7].5.2资料资源
网络资源丰富,同时,也为人们在查阅资料方面提供了便利,运用计算机,很多资料都可以在线获取,节省了大量的时间和精力.
5.3学习资源
当今的计算机网络中,资料种类丰富,同时,也为人们提供了丰富的学习资源.对于一些相对繁复的问题,人们可以利用计算机网络来查找答案.在网络资源中更是以电子书为代表,这些免费的资源都可以通过网络获取,从而减少了人们在实体书中浪费金钱.
综上所述,凡事具有两面性,现如今,我们多数所看到的都是网络技术的优点,但是,我们也必须注意到网络所带给我们的负面影响.现代网络技术兴起,越来越多的人将网络作为茶余饭后的消遣方式,但是,在娱乐的同时,也一定要正确对待网络技术.网络作为人们的一种消遣方式,但同时,也让不少网民为之沉迷,越来越多的青少年网瘾成性甚至无法自拔.网络是一把双刃剑,它不但给人们带来欢愉,同时,它也毒害了许多的青少年,由此可见网络成瘾已成为我国网络重点打击的问题.另一方面,网络资源可以为人们疑难解惑,但是,网络资源参差不齐,充斥其中,最终导致很多的青少年为此沉迷.网络资源丰富的同时也为我们带来了另一个重要的问题,即文章的抄袭,很多网站都成为抄袭资料的一种方便工具,甚至更有人将网络视为唯一的资料窃取地,从而使得我国大量的文章、作品无法分出好坏,这一问题将对我国的文学发展起到一定的阻碍作用.总之,无论网络为人们带来多大的益处,网络的负面影响却是始终不能忽视的问题,消除网络的负面影响,将为我国的网络发展带来积极的作用.
结论：本文主要通过对计算机通信网络的容量与流量的优化配比进行探讨,从而进一步表明,固定费用对计算机网络的总体运营成本有着至关重要的作用.通过计算机仿真实验可以看出,想要较大程度的提高网络性能、降低网络运营费用,就要合理的对计算机网络的容量和流量进行分配,使其无论是在计算机通信网络上,或是在资源建设方面都有着甚远的影响.
,通信网流量分配方法研究[A].中国通信学会青年工作委员会.第一届中国高校通信类院系学术研讨会论文集[C].中国通信学会青年工作委员会,2007：7[3]申健,佘世刚,王锴,黄欹昌.基于粒子群优化算法的网络CFA问题研究[J]计算机工程,2008,13（06）：179-181[4]管驰明,韩光法,汤君友,基于计算机通信网的城市交通流动态管理（TDM）技术分析[J].交通运输系统工程与信息,2006,11（06）：26-32[5]刘鑫,许福永,米翠花.基于改进粒子群算法的网络路由选择和CFA的优化研究[J]计算机工程与设计,2008,13（14）：3577-3578[6]陈亮,认iData免费文献论文下载络中频谱管理与流量调度关键技术研究[D].北京邮电大学,2012[7]王保华,何世伟,宋瑞,申永生.综合运输体系下快捷货运网络流量分配优化模型及算法[J]铁道学报,2009,13（02）：12-16[8]王强,夏尊铨.基于混沌免疫进化规划的计算机通信网最优流量分配[J]海南师范学院学报（自然科学版）,2003,01：10-16