陳超

摘 要 隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，在人們的生活中和工作中對(duì)計(jì)算機(jī)的使用越來越普遍，為人們的生活和工作帶來了極大的便利。但是在眾多使用者的條件下，網(wǎng)絡(luò)中容量與流量的分配成為一大難題，如何進(jìn)行有效的計(jì)算和優(yōu)化才能夠保證網(wǎng)絡(luò)的速度與穩(wěn)定成為研究的重點(diǎn)。本文首先對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)中容量與流量形成的數(shù)學(xué)模型展開研究，然后對(duì)其優(yōu)化的相關(guān)問題展開探討。

關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)；通信網(wǎng)絡(luò)；容量；流量；優(yōu)化

中圖分類號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2018）203-0077-02

隨著人們對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)備的廣泛性使用，也對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)提出更高的要求，其傳輸速度和穩(wěn)定性成為人們要求的重點(diǎn)，為此計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)中容量與流量的分配問題需要不斷進(jìn)行優(yōu)化，找出更為先進(jìn)的優(yōu)化計(jì)算方法，提升人們?cè)趹?yīng)用中的體驗(yàn)。

1 計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)中容量和流量分配數(shù)學(xué)模型分析

在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的過程中容量和流量分配問題一直是制約其發(fā)展的關(guān)鍵性問題之一，如何有效協(xié)調(diào)流量和容量之間的關(guān)系也成為計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)研究的重要問題。

在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)中不斷優(yōu)化容量和流量分配主要是為了能夠有效提升當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度，同時(shí)保證其有較高的安全性和穩(wěn)定性，帶給人們更好的使用效果。

從理論上來分析，在對(duì)容量和流量進(jìn)行優(yōu)化分配的過程中如果能夠找到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)性能和經(jīng)濟(jì)效益相互平衡統(tǒng)一的位置時(shí)，在該位置處便能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)中容量和流量的最優(yōu)化

分配[1]。

為了能夠順利的實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，技術(shù)人員需要根據(jù)兩者之間的實(shí)際情況建立其準(zhǔn)確完善的數(shù)學(xué)模型，并利用該模型來對(duì)其進(jìn)行計(jì)算，找出其中最優(yōu)分配點(diǎn)。

當(dāng)然最優(yōu)分配點(diǎn)通常只存在于理論之中，在實(shí)際之中不可能完全實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，但是通過對(duì)數(shù)學(xué)模型的分析和利用，能夠有效協(xié)調(diào)流量和容量之間的關(guān)系，對(duì)滿足當(dāng)前用戶的使用需求有著非常大的幫助。

2 改進(jìn)并行遺傳算法分析

并行遺傳算法是有效協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)中容量與流量之間分配關(guān)系的主要算法，能夠較好的解決容量與流量分配問題。

但是隨著當(dāng)前使用量的不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)的并行遺傳算法已經(jīng)無法解決當(dāng)前容量與流量的分配問題，需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化和改進(jìn)，才能夠讓其發(fā)揮出更好的應(yīng)用效果[2]。

將改進(jìn)之后的并行遺傳算法同傳統(tǒng)的遺傳算法進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn)，改進(jìn)之后的遺傳算法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)路由中在前的基因準(zhǔn)確判斷，這對(duì)于網(wǎng)絡(luò)容量和流量分配有著較大的幫助。路由之中在前的基因處于一種隨機(jī)的狀態(tài)，其有著較多的變化存在，在判斷上十分的困難，但是對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量和流量分配帶來的幫助較大[3]。

而對(duì)于路由中在后的基因?qū)嵸|(zhì)上并不需要通過該算法進(jìn)行判斷，只需要使用鏈路流量來進(jìn)行代替就可以很好的進(jìn)行判斷，這也是改進(jìn)后并行遺傳算法優(yōu)化的地方。通過在這兩個(gè)主要的方面做出優(yōu)化，使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中容量與流量之間的分配效率得到較大提升，帶給人們更好的使用感受。

對(duì)改進(jìn)之后的遺傳算法進(jìn)行分析，其在對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量和流量進(jìn)行分配的時(shí)候主要需要經(jīng)過以下5個(gè)步驟：

第一，將已經(jīng)知道的參數(shù)和待解數(shù)據(jù)信息輸入到遺傳算法系統(tǒng)之中。

第二，該算法會(huì)從眾多的染色體群中隨機(jī)挑選出3個(gè)，然后對(duì)其中的每個(gè)染色體進(jìn)行編碼。

第三，每個(gè)染色體群中的染色體的值都是處于待解狀態(tài)的，在計(jì)算出適應(yīng)值的結(jié)果后要復(fù)制下來每個(gè)染色體，并進(jìn)行基因交換，讓染色體進(jìn)行基因變異。

第四，從中挑選出最優(yōu)化的染色體個(gè)數(shù)，并對(duì)其適應(yīng)值進(jìn)行仔細(xì)的觀察，如果顯示數(shù)值過高，此時(shí)需要將交互頻率進(jìn)行較大程度的降低，然后再觀察分配優(yōu)化的效果。通常需要對(duì)該過程重復(fù)多次，如果仍舊沒有出現(xiàn)較為明顯性的改變，此時(shí)需要對(duì)其遺傳參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)置。

第五，將其與初始的群體進(jìn)行混合，然后對(duì)他們進(jìn)行重新分配。

3 從計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果上展開優(yōu)化

計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)容量與流量的分配優(yōu)化還需要加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果的分析，從計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果中可以獲取到大量運(yùn)行時(shí)的實(shí)際數(shù)據(jù)，對(duì)其中一些不合理或存在問題的地方加以優(yōu)化，能夠有效提升網(wǎng)絡(luò)容量與流量分配的合理性。

3.1 提高鏈路的運(yùn)用率

當(dāng)前改進(jìn)之后的遺傳算法在應(yīng)用中能夠有效減少平均分組時(shí)產(chǎn)生的延時(shí)時(shí)間，提升鏈路的運(yùn)用率，其改善的效果和程度在分組越長(zhǎng)的網(wǎng)路之中效果越發(fā)的明顯。

當(dāng)實(shí)際運(yùn)行過程中某條鏈路出現(xiàn)云心符合過重的情況時(shí)，改進(jìn)遺傳算法會(huì)自動(dòng)將該線路上的通信量調(diào)節(jié)到其它符合較輕的線路上面，以此來提升整體的運(yùn)行性能，同時(shí)也提升了資源的利用效率。

3.2 調(diào)節(jié)分組長(zhǎng)度與鏈路費(fèi)用關(guān)系

經(jīng)實(shí)踐調(diào)查研究表明：計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行費(fèi)用與分組長(zhǎng)度呈現(xiàn)出一種正相關(guān)關(guān)系，當(dāng)分組長(zhǎng)度增加時(shí)會(huì)加大計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的負(fù)擔(dān)，使其費(fèi)用出現(xiàn)增加。其增大的費(fèi)用主要來源于兩個(gè)方面：

鏈路的容量加大和鏈路的數(shù)量增加。在當(dāng)前的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)中主要有ARPA網(wǎng)絡(luò)和OCT網(wǎng)絡(luò)兩種形式，在這兩種網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式之中，鏈路費(fèi)用都占據(jù)著總運(yùn)行費(fèi)用的很大部分比例，而鏈路費(fèi)用的高低又受到分組長(zhǎng)度的影響，充分調(diào)節(jié)分組長(zhǎng)度與鏈路費(fèi)用之間的關(guān)系也成為研究的重點(diǎn)所在。

改進(jìn)之后的遺傳算法基于此加強(qiáng)了優(yōu)化的力度，通過對(duì)建立數(shù)學(xué)模型的靈活運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行成本降低而網(wǎng)絡(luò)整體性能得到提升，提升網(wǎng)絡(luò)中容量與流量分配的合理性。

3.3 調(diào)節(jié)分組長(zhǎng)度與可變費(fèi)用關(guān)系

當(dāng)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)分組長(zhǎng)度出現(xiàn)增加之后，其網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用和延時(shí)費(fèi)用也會(huì)隨之出現(xiàn)增長(zhǎng)。從這一點(diǎn)出發(fā)展開分析，在遺傳算法之中應(yīng)當(dāng)選擇容量較大的鏈路進(jìn)行運(yùn)行，這樣能夠有效減少網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行所需要的費(fèi)用。

如：在ARPA網(wǎng)絡(luò)中如果將分組延時(shí)費(fèi)用進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶嵘?，在不影響到網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用在固定費(fèi)用中所占據(jù)的大部分比例之下，都不會(huì)對(duì)可變費(fèi)用造成較大的影響。在OCT網(wǎng)絡(luò)中，可變費(fèi)用與通信網(wǎng)絡(luò)的流量密切相關(guān)，如果電網(wǎng)分組延時(shí)增加，那么可變費(fèi)用也會(huì)隨之增加。

4 結(jié)論

綜上所述，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)中容量與流量分配的對(duì)于提升當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的整體性能有著非常大的幫助，對(duì)其開展的優(yōu)化工作應(yīng)當(dāng)引起高度的重視。

但是在實(shí)際的優(yōu)化過程中，其受到的影響因素較多，為優(yōu)化帶來非常大的難度。通過改進(jìn)并行遺傳算法，建立科學(xué)合理的數(shù)學(xué)模型，加強(qiáng)對(duì)相應(yīng)的仿真結(jié)果進(jìn)行分析，并結(jié)合實(shí)際的運(yùn)行情況展開分析，能夠找出更為加優(yōu)化的分配運(yùn)行方案，從而提升網(wǎng)絡(luò)的整體運(yùn)行性能，降低運(yùn)行所需要的費(fèi)用。

因此，在當(dāng)前的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)并行遺傳算法的優(yōu)化和改進(jìn)，使其能夠在容量與流量分配問題上提供更大的幫助，使其綜合效率得到提升，促進(jìn)我國(guó)計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]許福永，林曉輝.計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)中容量與流量分配的優(yōu)化研究[J].甘肅工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003（2）：77-80.

[2]申健，許福永.基于禁忌搜索算法的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)中容量與流量分配問題的優(yōu)化研究[J].蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)，2003（3）：35-39.

[3]林靜，盧會(huì)春.計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)中容量與流量分配的優(yōu)化分析[J].電腦迷，2017（12）：148.endprint