趙會兵

【摘要】 改進計算機通信網(wǎng)絡中的流量與容量的分配問題，可以有效解決并降低計算機本身的運營費用。通過并行遺傳算法，可以對計算機網(wǎng)絡進行合理優(yōu)化，除此之外，還可以將并行遺傳算法與傳統(tǒng)算法相比較，從而更清楚的了解到，哪種優(yōu)化算法，可以更好的提高計算機網(wǎng)絡運營質(zhì)量.

【關鍵詞】計算機通信網(wǎng)絡容量與流量優(yōu)化方案

前言：并行遺傳算法可以減少網(wǎng)絡的運營費用，這種優(yōu)化配比對合理規(guī)劃網(wǎng)絡資源方面有著重要的意義。本文主要對計算機通信網(wǎng)絡中容量與流量的分配進行合理化探究，并通過其對網(wǎng)絡的規(guī)劃設計、性能上的優(yōu)化評估以及在實際中的應用價值都做了更為詳細的闡述。同時，計算機網(wǎng)絡的優(yōu)化，也為我國計算機發(fā)展起到至關重要的作用。

一、計算機通信網(wǎng)絡優(yōu)化發(fā)展史

在面對已知的的網(wǎng)絡拓撲對通訊需求的前提下，如何更好的規(guī)劃計算機網(wǎng)絡成為當代網(wǎng)絡發(fā)展的重點，如何對計算機的容量進行合理化分配以，及如何對路由進行合理化選擇等，這些問題也逐漸成為計算機優(yōu)化方面的重點。由于計算機網(wǎng)絡本身具有復雜性的特點，因此，在傳統(tǒng)的優(yōu)化網(wǎng)絡方面，我國還沒有更好的解決辦法。目前，隨著我國對網(wǎng)絡的大力發(fā)展，計算機網(wǎng)絡也逐漸被國內(nèi)外學者所重視，在我國，一些科學家利用遺傳算法來解決我國計算機通信網(wǎng)絡中容量與流量的分配問題。通過對遺傳算法進行簡單的改進，從而在計算機網(wǎng)絡路由的選擇優(yōu)化方面得了較好的效果[1]。

通過采用改進的遺傳算法來優(yōu)化網(wǎng)絡已成為計算機網(wǎng)絡優(yōu)化研究的重點，通過網(wǎng)絡上的鏈路容量與流量之間的分配優(yōu)化，進行相關的計算機仿真實驗，其所產(chǎn)生的結(jié)果，對計算及通信網(wǎng)絡系統(tǒng)中具有至關重要的作用。不僅如此，通過計算機的仿真實驗，其結(jié)果表明，運用改進的遺傳算法可以使計算機通信網(wǎng)絡的容量與流量的配比達到最優(yōu)，而且，在計算機運營的質(zhì)量上也得以大幅度的提高。

二、計算機網(wǎng)絡中容量與流量分配問題的數(shù)學模型

對于計算機網(wǎng)絡中容量與流量的分配問題，主要將其定義為：在一定的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)以及在節(jié)點的通信量控制條件的前提下，如何對網(wǎng)絡中的鏈路容量進行選擇，以保證通信的基本需求，進而做到計算機網(wǎng)絡運行成本最低。在這里我們?yōu)槠浣ㄔ煲粋€數(shù)學模型，從而更加清晰的闡述在一定約束條件下所產(chǎn)生的復雜的非線性問題[2]。

鏈路的容量和流量的分配問題總的而言可以表現(xiàn)在：在一定的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)下，選擇網(wǎng)絡中容量及各節(jié)點間的路由，以此來保證網(wǎng)絡的通信需求，從而降低運營成本.其數(shù)學模型主要為：

第一，通過對數(shù)學模型的構(gòu)建，確定其網(wǎng)絡運營的總和。對網(wǎng)絡費用而言，其可以分為三個部分，即鏈路上的時延費用、網(wǎng)絡上的固定費用和網(wǎng)絡上的可變費用。第二，約束條件，（1）保證鏈路上的容量一定要大于通信的使用流量;（2）必須保證給鏈路l選擇出某一條鏈路容量。第三，對于候選路由只允許有兩種選擇，選中或選不中。通過這些條件來保證數(shù)學模型的合理設計，并對以后的計算機通信網(wǎng)絡中容量與流量的分配產(chǎn)生積極的影響[3]。

三、應用改進的并行遺傳算法解決計算機通信網(wǎng)絡中容量與流量的分配優(yōu)化問題

計算機通信網(wǎng)絡中容量與流量的分配簡稱CFA，而CFA與路由選擇方面的優(yōu)化問題不盡相同，前者主要表示每條鏈路上的容量指標，后者主要表示隨機產(chǎn)生的路由。兩者在保證優(yōu)化問題的前提下，必須保證其鏈路上的容量要大于其流量值，即計算機通信網(wǎng)絡中容量與流量的分配優(yōu)化的適應值應為1/2[4]。

四、計算機仿真結(jié)果及其分析

分組長度與網(wǎng)絡各項費用之間的關系密不可分，任何一項的改變，都將對另一方面產(chǎn)生巨大的影響，即分組長度的增加將直接導致各項費用的增長。其增長的主要原因在于，分組長度增加，代表著網(wǎng)絡負荷的不斷加重，從而在鏈路上要選擇相對較寬的容量[5]。因此，鏈路上費用的增加，將直接導致總體網(wǎng)絡運營費用的增加，除此之外，鏈路中數(shù)據(jù)流量的改變也可導致總體運營費用的增加。在ARPA網(wǎng)絡中，分組長度將受到平均時延的影響，且影響較大。當分組長度增加400比特時，將直接導致鏈路的容量增大，從而使平均時延受到抑制。在OCT網(wǎng)絡中，平均時延與分組長度之間的影響并不大，其主要原因在于，網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)流量較為集中所導致的。不論是在哪種網(wǎng)絡中，網(wǎng)絡運營的固定費用都會在網(wǎng)絡總體的運營費用中占據(jù)較大的比重。分組長度的改變是影響整個運營費用的關鍵，而采用改進的遺傳算法，可以使網(wǎng)絡的延時費用減少一半以上，而總體的網(wǎng)絡運營費用將減少百分之五十左右。通過改進的遺傳算法對計算機網(wǎng)絡的容量與流量進行優(yōu)化配比可以使網(wǎng)絡在性能上得到極大的提高[6]。

通過分組長度與網(wǎng)絡運營各項費用之間的關系，可以看出，分組長度的時延增加將直接導致網(wǎng)絡的總體費用、時延費用、固定費用的增加，而在費用增加的同時，網(wǎng)絡的平均時延卻在隨之下降。分組時延的網(wǎng)絡實時性降低時將意味著單位分組時延的降低。利用改進遺傳算法在對計算機通信網(wǎng)絡的容量與流量進行優(yōu)化配比時，對鏈路而言，一定要選擇容量相對較小的鏈路，可以降低鏈路上的固定費用的方式，減少網(wǎng)絡整體的運營費用。而當增加單位分組的時延費用時，可以選擇容量較大的鏈路來進行使用，通過這種方法，可以降低不斷增長的總體網(wǎng)絡運營費用。

在ARPA網(wǎng)絡中，增加單位分組時延費用將導致其在總體運營費用中所占的比重增加，對于總體運營費用而言，主要的費用支出依然在鏈路的固定費用支出上，但其所占比重卻有所下降，而對可變費用而言，卻無明顯變化。

五、計算機網(wǎng)絡在現(xiàn)實中的應用

現(xiàn)如今，計算機網(wǎng)絡技術以相對普遍，對人們生活上的影響也逐漸顯現(xiàn)出來。計算機網(wǎng)絡的普及對我們生活提供了方便。

5.1在休閑娛樂方面

網(wǎng)絡資源越加豐富，人們生活空閑之余，網(wǎng)絡可以為之提供相應的休閑娛樂。不僅如此，網(wǎng)絡還可以為人們的生活增加樂趣，許多休閑娛樂都成為人們茶余飯后的消遣活動[7]。

5.2資料資源

網(wǎng)絡資源豐富，同時，也為人們在查閱資料方面提供了便利，運用計算機，很多資料都可以在線獲取，節(jié)省了大量的時間和精力。

5.3學習資源

當今的計算機網(wǎng)絡中，資料種類豐富，同時，也為人們提供了豐富的學習資源。對于一些相對繁復的問題，人們可以利用計算機網(wǎng)絡來查找答案。在網(wǎng)絡資源中更是以電子書為代表，這些免費的資源都可以通過網(wǎng)絡獲取，從而減少了人們在實體書中浪費金錢。

綜上所述，凡事具有兩面性，現(xiàn)如今，我們多數(shù)所看到的都是網(wǎng)絡技術的優(yōu)點，但是，我們也必須注意到網(wǎng)絡所帶給我們的負面影響?，F(xiàn)代網(wǎng)絡技術興起，越來越多的人將網(wǎng)絡作為茶余飯后的消遣方式，但是，在娛樂的同時，也一定要正確對待網(wǎng)絡技術。網(wǎng)絡作為人們的一種消遣方式，但同時，也讓不少網(wǎng)民為之沉迷，越來越多的青少年網(wǎng)癮成性甚至無法自拔。網(wǎng)絡是一把雙刃劍，它不但給人們帶來歡愉，同時，它也毒害了許多的青少年，由此可見網(wǎng)絡成癮已成為我國網(wǎng)絡重點打擊的問題。另一方面，網(wǎng)絡資源可以為人們疑難解惑，但是，網(wǎng)絡資源參差不齊，淫穢色情充斥其中，最終導致很多的青少年為此沉迷。網(wǎng)絡資源豐富的同時也為我們帶來了另一個重要的問題，即文章的抄襲，很多網(wǎng)站都成為抄襲資料的一種方便工具，甚至更有人將網(wǎng)絡視為唯一的資料竊取地，從而使得我國大量的文章、作品無法分出好壞，這一問題將對我國的文學發(fā)展起到一定的阻礙作用?？傊瑹o論網(wǎng)絡為人們帶來多大的益處，網(wǎng)絡的負面影響卻是始終不能忽視的問題，消除網(wǎng)絡的負面影響，將為我國的網(wǎng)絡發(fā)展帶來積極的作用。

結(jié)論：本文主要通過對計算機通信網(wǎng)絡的容量與流量的優(yōu)化配比進行探討，從而進一步表明，固定費用對計算機網(wǎng)絡的總體運營成本有著至關重要的作用。通過計算機仿真實驗可以看出，想要較大程度的提高網(wǎng)絡性能、降低網(wǎng)絡運營費用，就要合理的對計算機網(wǎng)絡的容量和流量進行分配，使其無論是在計算機通信網(wǎng)絡上，或是在資源建設方面都有著甚遠的影響。

參 考 文 獻[1]申健，許福永.基于禁忌搜索算法的計算機通信網(wǎng)絡中容量與流量分配問題的優(yōu)化研究[J].蘭州大學學報，2003，10（03）：35-39[2]劉潤杰，申金媛，穆維新，通信網(wǎng)流量分配方法研究[A].中國通信學會青年工作委員會.第一屆中國高校通信類院系學術研討會論文集[C].中國通信學會青年工作委員會，2007：7[3]申健，佘世剛，王鍇，黃欹昌.基于粒子群優(yōu)化算法的網(wǎng)絡CFA問題研究[J]計算機工程，2008，13（06）：179-181[4]管馳明，韓光法，湯君友，基于計算機通信網(wǎng)的城市交通流動態(tài)管理（TDM）技術分析[J].交通運輸系統(tǒng)工程與信息，2006，11（06）：26-32[5]劉鑫，許福永，米翠花.基于改進粒子群算法的網(wǎng)絡路由選擇和CFA的優(yōu)化研究[J]計算機工程與設計，2008，13（14）：3577-3578[6]陳亮，認iData免費文獻論文下載絡中頻譜管理與流量調(diào)度關鍵技術研究[D].北京郵電大學，2012[7]王保華，何世偉，宋瑞，申永生.綜合運輸體系下快捷貨運網(wǎng)絡流量分配優(yōu)化模型及算法[J]鐵道學報，2009，13（02）：12-16[8]王強，夏尊銓.基于混沌免疫進化規(guī)劃的計算機通信網(wǎng)最優(yōu)流量分配[J]海南師范學院學報（自然科學版），2003，01：10-16