林 清

(泉州華光職業(yè)學院，福建泉州 362121)

0 引言

為順應“數(shù)字中國”的建設趨勢，信息技術頻現(xiàn)改革浪潮，諸如在“互聯(lián)網(wǎng)+”平臺上實施大數(shù)據(jù)接入，為應用層上的行業(yè)終端提供多元化的業(yè)務服務。此接入方案的實施使傳統(tǒng)網(wǎng)絡架構變得復雜化，在較好地滿足復雜終端各類業(yè)務需求的同時也面臨QoS〔1〕異常的問題。雖然業(yè)界針對此問題提出過解決方案，即通過在網(wǎng)中嵌入具有感知功能的感知節(jié)點對那些承載了大數(shù)據(jù)業(yè)務的異常節(jié)點目標實施安全檢測以降低復雜網(wǎng)絡所遭遇的信息失效、延遲、阻塞等風險，但是該方案在部署過程中總是受到資金和復雜物理環(huán)境的制約而導致收效甚微。因此，學術界在可用物理資源有限的前提下提出了一種對潛在風險的異常QoS目標展開安全算法評估。實踐表明，該算法的評估思想因具備較多的約束條件而使其評估精度欠缺。諸如：評估過程假設了復雜網(wǎng)絡中的節(jié)點對密度是均勻的；在節(jié)點感知半徑范圍內(nèi)任意兩個節(jié)點的間距視為等同。顯然這樣的假設并不符合復雜網(wǎng)絡終端對的實際分布。基于此，本文提出一種風險控制算法來對具有潛在風險的異常QoS目標展開計算。

1 風險控制過程

假設復雜感知網(wǎng)絡中存在感知距離為r、間距為L的感知節(jié)點S1和S2，以各自為中心形成的廣播圓范圍相交于點D1和D2，交集部分的面積記作A1，四個點形成的平行四邊形面積記作A2，感知節(jié)點S2的張角α∈[1200，1800]，由D1、S2、D2圍成的扇形面積記作A3，可求得張角α=(r2sinα+A1)/r2。故間距L=2r·cos(α/2)，且節(jié)點對之間的更新跳數(shù)T=2cos(α/2)。結合該計算思想〔2〕，在實施跳數(shù)更新時，首先由載有定位裝置的源節(jié)點向全局廣播其周圍鄰居設備列表信息，鄰居節(jié)點收到并保存該表于自身內(nèi)存中。令相鄰感知節(jié)點Si和Sj周圍的相鄰感知設備規(guī)模為NNSi、NNSj，同時位于兩個感知節(jié)點周圍的設備規(guī)模記作NNSij，則A1滿足函數(shù)(πr2·NNSij)/NNSi，NNSi>NNSj的同時，也要滿足函數(shù)(πr2·NNSi)/NNSij，NNSi<=NNSj。據(jù)此可得兩個節(jié)點優(yōu)化后的實際跳數(shù)。

2 風險控制算法的設計

根據(jù)上述風險控制思路所述，制定如下算法步驟來實施異常QoS目標的評估，以此控制異常節(jié)點在復雜感知網(wǎng)絡通信過程中引發(fā)潛在業(yè)務延遲和失效等風險。

首先，復雜感知網(wǎng)絡節(jié)點相互廣播彼此收集到的鄰居節(jié)點列表信息，同時更新設備間的跳數(shù)參數(shù)。其次，錨節(jié)點廣播包含自身方位參數(shù)和置零跳數(shù)的信息域。如果某個節(jié)點第一次得到該信息域，則將此信息域保存在內(nèi)存中并刷新跳數(shù)信息；如果某個節(jié)點并非第一次，則要判斷當前信息域中的跳數(shù)值是否超過內(nèi)存中的跳數(shù)值，若不是則放棄該信息域；否則可以將此信息域保存在內(nèi)存中并刷新跳數(shù)信息〔5〕；然后，異常QoS目標節(jié)點計算出自身與錨節(jié)點之間的距離，同時算出自身節(jié)點設備的跳距參數(shù)。最終通過迭代權值方法評估出異常QoS目標具體的方位數(shù)據(jù)。

3 算法測試

3.1 測試模型

3.2 比較分析

圖1 不同規(guī)模的錨節(jié)點對算法統(tǒng)計性能的影響力

圖1描述了兩種算法在統(tǒng)計異常QoS目標方位信息過程中表現(xiàn)出來的統(tǒng)計誤差度。從曲線走勢不難看出，傳統(tǒng)算法的統(tǒng)計能力與錨節(jié)點規(guī)模呈顯著的正比關系。正是由于對錨節(jié)點規(guī)模具有較大的依賴性，導致當錨節(jié)點規(guī)模與未知節(jié)點規(guī)模同步擴大時，比例逐漸降低的錨節(jié)點不再為算法提供精確的信息域，這使得傳統(tǒng)算法的統(tǒng)計精度顯著下降。本文設計的算法采用分布式廣播機制，有效地擺脫了對節(jié)點部署密度的依賴，因此表現(xiàn)出了相對優(yōu)勢。

圖2 廣播范圍對統(tǒng)計的影響力

風險控制算法緊密地結合了復雜網(wǎng)絡中節(jié)點布局呈現(xiàn)出復雜的特征，這在一定程度上增加了節(jié)點對之間距離和跳距的計算難度。相對于傳統(tǒng)算法在計算節(jié)點對間距時，一味地認為通信半徑范圍內(nèi)任意兩個節(jié)點對之間的距離恒為一個數(shù)值的情形，風險控制算法有效地給出了良好的計算過程，有效地規(guī)避了傳統(tǒng)算法在跳距和跳數(shù)上計算的嚴重誤差。這樣的計算思想在圖2所示的曲線中得到了驗證。節(jié)點廣播通信范圍的擴大給傳統(tǒng)算法統(tǒng)計工作造成了困擾。相對而言，本文提出的風險控制算法在實施異常QoS目標信息統(tǒng)計時，影響較小。