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计算机网络论文8000

2017-11-22 14:20:37  字体:   打印 收藏 

摘 要:计算机网络服务质量优化方法研究综述 摘 要:优化方法为设计更好的计算机网络服务质量保证机制提供了有力的理论支持.相较于传统启发式的网络设计方法,优化方法可以从理论上找到问题的最优解,从而从根本上克服了启发式方法不能证明方案优劣程度的缺陷.因此

关键词:计算机网络论文8000


  计算机网络服务质量优化方法研究综述

  摘 要:优化方法为设计更好的计算机网络服务质量保证机制提供了有力的理论支持.相较于传统启发式的网络设计方法,优化方法可以从理论上找到问题的最优解,从而从根本上克服了启发式方法不能证明方案优劣程度的缺陷.因此,基于优化方法的机制设计与性能评价成为了当前网络服务质量领域中的一个前沿研究领域.大量的研究着眼于从优化理论的角度重新建立网络模型,按照优化理论给出的求解机制和实施方案设计网络协议.计算机网络的优化可以划分为资源分配、任务调度、网络资源部署和系统参数配置等4方面问题.对计算机网络服务质量的优化建模、求解、实施和评价成为当今研究的热点.根据最新网络服务质量优化的研究进展,文中对计算机网络服务质量研究中所涉及到的优化技术进行了研究与综述,主要包括4个方面:系统地描述了计算机网络模型优化算法的通用表达形式,并将其按照不同的方式进行分类;探讨了不同结构的优化模型对应的求解方案;对比分析了不同优化算法的实施方案,给出了方案之间的联系与区别;归纳了计算机网络中优化方案的性能和代价评价方法.最后,对全文进行了总结,并展望了进一步的研究方向.

  推荐期刊:《计算机学报》

  随着互联网在我国的普及以及各种应用的大量的出现,给当今的计算机网络服务质量提供了更高的要求,如何针对当前的不同的业务,合理分配资源,降低时间敏感性比较强的网络服务的时延,提高网络服务的质量,把计算机网络从原来的“尽力而为”中解放出来,成为当前研究的热点。

  1、当前计算机网络服务质量中存在的问题和QoS

  互联网发展到今天,网络服务质量已经取得了很大的提高,不过,计算机网络服务质量依然存在数据包丢失和延迟以及传输出错等问题。

  1.1计算机网络服务质量中存在的问题

  传输过程中的数据包丢失和网络延迟是指网络数据在到达一个数据缓冲区已满的路由器时,路由器就不得不根据网络状况决定是否需要丢弃一部分数据或者是全部数据,由于这种数据丢包不可能事先知道,因此,客户端程序在等待一段时间无法收到所要接收的完整数据时,需要请求重新传送数据,这在一定程度上也造成了数据延迟。由于数据包在传输路径不能提前知道,各数据包可能走得不是同一路径,有的会遇到路由器阻塞,有的则不会,因此网络延迟仍是一个比较难解决的问题。数据包传输和接收出错指的是在数据包传输的过程中各个数据包可以选择不同的传输路径,因此在传输过程中回有的路况良好、距离较近,有的则可能路况较差、距离较远因此数据包到达目的地的时间和顺序与原来所期望的并不同,因此,在接收端必须通过一定的协议对其重新排序。另外,在传输过程中跑错路径或者由于各种各样的原因导致数据包损坏的事情经常发生,因此接收端应能够识别出这些损坏的数据包,并将其丢弃之要求其重发。

  1.2 QoS概述

  QoS即网络服务质量,网络服务质量主要包括传输的带宽,数据包的传输时延和丢包率等。网络服务质量的提高可以通过提高网络带宽,降低网络时延和丢包率来实现。网络资源毕竟有限,必然会存在对网络的抢占情况,对网络的服务质量造成一定影响,因此必须对有限的网络资源,根据不同的网络业务特点进行合理分配,提高网络资源的利用率和网络服务质量。QoS主要提供尽力而为、综合服务和区分服务三种模型。QoS在网络服务中一般采用对网络数据分类、加标注和优先级设置等方法来提高网络的服务质量。

  2、提高网络服务质量的方法

  目前,提高计算机网络服务质量的手段主要有以下四种手段,分别是端到端的带宽预留、数据包的控制和区分服务、MPLS流量工程和增加接口带宽的方式来实现,具体到实际应用中,则表现为如下方式:

  2.1综合服务模型在提高网络服务质量中的应用

  综合服务模型主要是通过模拟面向连接的电路交换以提供端到端的服务。数据传输服务质量的保障主要是通过预留资源的方式来实现。其中的数据传输服务等级分为三层,分别是端到端、可控负载型和尽力而为型三种,为保证着三种服务等级的实现,综合服务模型为网络中的路由器定义了四个功能部件,分别是资源预留协议、访问控制、分类器和队伍调度器。资源预留协议是指为每个业务流申请资源预留,包括整个路径上所有的路由器的缓冲区和带宽预留,其中的每一个点都要实现资源预留,否则也就无法实现端到端的网络服务质量保证,资源预留协议比较适合点到点或多点的使用环境;访问控制就是通过双方签订的协议,服务方对用户的访问进行一定的监视和控制,以提高网络服务质量的一种方式;分类器是根据一定的规则对数据包的包头进行查看以确定其所属服务类型,将不同的数据包放在不同的队列中提高数据接收服务的质量。队伍调度器是指根据一定的调度算法把数据分类器分好的队伍进行调度服务。路由器拥有了以上三个部件后,网络的服务质量基本上能得到显著的改善,不过在采用综合服务模型之后,就将原来的面向无连接的IP网络改造为了面向连接的网络,致使网络服务的扩展性变差,另外,他对网络中的路由器要求较高,若中间有一个不符合其要求,网络服务质量依然得不到保证。因此,此模型只适用于网络的外围。

  2.2区分服务模型在提高网络服务质量中的应用

  区分服务模型是通过在计算机的入口处对数据包的报头标记码点来指导网络节点接受处理数据包的一种网络服务质量的保证模式。如果标有相同码点(CP)的区分服务在相同的链路上汇聚时,我们称之为区分服务码点行为集合(PSCP),区分服务网关对这些行为集合进行操作,这些操作行为称之为每条行为(PHB)。他整合了单个业务流,不在向单个业务流提供服务,而是向他们的整个聚合流提供服务。因此,网络边界上的路由器只需保持每一流的状态,而核心路由器则只需转发数据包。

  2.3多协议标签技术在提高网络服务质量中的应用

  对协议标签技术是一种路由选择方法,是基于标记的。IP包在进入MPLS作用域时被赋予了不同的标签,在MPLS作用域内都是通过标签来实现的,MPLS数据包的服务质量是通过MPLS边界路由器根据IP数据包的参数来确定的。对于到达统一地址的IP数据包可以根据不同的TOS值来确定不同的转发路径,以确保网络服务质量的实现。

  2.4宽带代理在网络在提高网络服务质量中的应用

  宽带代理其实就是网络资源管理器,宽带代理通过对网络中的拓扑结构、节点和链路状态信息的收集,对网络的资源进行控制,通过一定的策略对网络上的数据进行收发控制,实现数据传输层和控制层之间的分离,路由器之间进行了更进一步的分工,提高了网络设备的专用性。

  3、结语

  随着我国计算机网络建设的不断推进,尤其是物联网和移动互联网的建设的大力投入,以及各种应用的不断涌现,人们对网络的服务质量的要求越来越高。

  因此,我们应不断优化当前常用的网络服务质量优化方法,同时在工作中不断创新,一边总结出更好的网络服务质量优化方法。

  参考文献

  [1]丁钰.网络信息加密技术及电子邮件的安全传输[J].电脑知识与技术(学术交流),2009(03).

  [2]王慧.基于B/S的网络安全管理系统的设计与实现[J].科技信息(学术研究),2008(12).

  [3]邵敏,许王凯.计算机网络服务质量优化方法研究[J].信息与电脑(理论版),2011(10).

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