計算機通信網絡中容量與流量分配的優化分析

陳超

摘 要 隨著我國計算機技術和信息技術的快速發展，在人們的生活中和工作中對計算機的使用越來越普遍，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，網絡中容量與流量的分配成為一大難題，如何進行有效的計算和優化才能夠保證網絡的速度與穩定成為研究的重點。本文首先對計算機通信網絡中容量與流量形成的數學模型展開研究，然后對其優化的相關問題展開探討。

關鍵詞 計算機；通信網絡；容量；流量；優化

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）203-0077-02

隨著人們對計算機設備的廣泛性使用，也對通信網絡提出更高的要求，其傳輸速度和穩定性成為人們要求的重點，為此計算機通信網絡中容量與流量的分配問題需要不斷進行優化，找出更為先進的優化計算方法，提升人們在應用中的體驗。

1 計算機通信網絡中容量和流量分配數學模型分析

在計算機通信網絡發展的過程中容量和流量分配問題一直是制約其發展的關鍵性問題之一，如何有效協調流量和容量之間的關系也成為計算機通信網絡研究的重要問題。

在計算機通信網絡中不斷優化容量和流量分配主要是為了能夠有效提升當前網絡的傳輸速度，同時保證其有較高的安全性和穩定性，帶給人們更好的使用效果。

從理論上來分析，在對容量和流量進行優化分配的過程中如果能夠找到一個網絡性能和經濟效益相互平衡統一的位置時，在該位置處便能夠實現計算機通信網絡中容量和流量的最優化

分配[1]。

為了能夠順利的實現這一目標，技術人員需要根據兩者之間的實際情況建立其準確完善的數學模型，并利用該模型來對其進行計算，找出其中最優分配點。

當然最優分配點通常只存在于理論之中，在實際之中不可能完全實現這一點，但是通過對數學模型的分析和利用，能夠有效協調流量和容量之間的關系，對滿足當前用戶的使用需求有著非常大的幫助。

2 改進并行遺傳算法分析

并行遺傳算法是有效協調計算機通信網絡中容量與流量之間分配關系的主要算法，能夠較好的解決容量與流量分配問題。

但是隨著當前使用量的不斷擴大，傳統的并行遺傳算法已經無法解決當前容量與流量的分配問題，需要對其進行進一步的優化和改進，才能夠讓其發揮出更好的應用效果[2]。

將改進之后的并行遺傳算法同傳統的遺傳算法進行比較可以發現，改進之后的遺傳算法能夠實現對路由中在前的基因準確判斷，這對于網絡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的狀態，其有著較多的變化存在，在判斷上十分的困難，但是對網絡容量和流量分配帶來的幫助較大[3]。

而對于路由中在后的基因實質上并不需要通過該算法進行判斷，只需要使用鏈路流量來進行代替就可以很好的進行判斷，這也是改進后并行遺傳算法優化的地方。通過在這兩個主要的方面做出優化，使得計算機網絡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。

對改進之后的遺傳算法進行分析，其在對網絡容量和流量進行分配的時候主要需要經過以下5個步驟：

第一，將已經知道的參數和待解數據信息輸入到遺傳算法系統之中。

第二，該算法會從眾多的染色體群中隨機挑選出3個，然后對其中的每個染色體進行編碼。

第三，每個染色體群中的染色體的值都是處于待解狀態的，在計算出適應值的結果后要復制下來每個染色體，并進行基因交換，讓染色體進行基因變異。

第四，從中挑選出最優化的染色體個數，并對其適應值進行仔細的觀察，如果顯示數值過高，此時需要將交互頻率進行較大程度的降低，然后再觀察分配優化的效果。通常需要對該過程重復多次，如果仍舊沒有出現較為明顯性的改變，此時需要對其遺傳參數進行重新設置。

第五，將其與初始的群體進行混合，然后對他們進行重新分配。

3 從計算機仿真結果上展開優化

計算機通信網絡容量與流量的分配優化還需要加強對計算機仿真結果的分析，從計算機仿真結果中可以獲取到大量運行時的實際數據，對其中一些不合理或存在問題的地方加以優化，能夠有效提升網絡容量與流量分配的合理性。

3.1 提高鏈路的運用率

當前改進之后的遺傳算法在應用中能夠有效減少平均分組時產生的延時時間，提升鏈路的運用率，其改善的效果和程度在分組越長的網路之中效果越發的明顯。

當實際運行過程中某條鏈路出現云心符合過重的情況時，改進遺傳算法會自動將該線路上的通信量調節到其它符合較輕的線路上面，以此來提升整體的運行性能，同時也提升了資源的利用效率。

3.2 調節分組長度與鏈路費用關系

經實踐調查研究表明：計算機通信網絡的運行費用與分組長度呈現出一種正相關關系，當分組長度增加時會加大計算機通信網絡運行的負擔，使其費用出現增加。其增大的費用主要來源于兩個方面：

鏈路的容量加大和鏈路的數量增加。在當前的計算機通信網絡中主要有ARPA網絡和OCT網絡兩種形式，在這兩種網絡運行方式之中，鏈路費用都占據著總運行費用的很大部分比例，而鏈路費用的高低又受到分組長度的影響，充分調節分組長度與鏈路費用之間的關系也成為研究的重點所在。

改進之后的遺傳算法基于此加強了優化的力度，通過對建立數學模型的靈活運用，實現運行成本降低而網絡整體性能得到提升，提升網絡中容量與流量分配的合理性。

3.3 調節分組長度與可變費用關系

當計算機通信網絡分組長度出現增加之后，其網絡費用和延時費用也會隨之出現增長。從這一點出發展開分析，在遺傳算法之中應當選擇容量較大的鏈路進行運行，這樣能夠有效減少網絡運行所需要的費用。

如：在ARPA網絡中如果將分組延時費用進行適當的提升，在不影響到網絡費用在固定費用中所占據的大部分比例之下，都不會對可變費用造成較大的影響。在OCT網絡中，可變費用與通信網絡的流量密切相關，如果電網分組延時增加，那么可變費用也會隨之增加。

4 結論

綜上所述，計算機通信網絡中容量與流量分配的對于提升當前計算機網絡的整體性能有著非常大的幫助，對其開展的優化工作應當引起高度的重視。

但是在實際的優化過程中，其受到的影響因素較多，為優化帶來非常大的難度。通過改進并行遺傳算法，建立科學合理的數學模型，加強對相應的仿真結果進行分析，并結合實際的運行情況展開分析，能夠找出更為加優化的分配運行方案，從而提升網絡的整體運行性能，降低運行所需要的費用。

因此，在當前的計算機通信網絡發展過程中應當加強對并行遺傳算法的優化和改進，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，促進我國計算機通信技術的發展。

參考文獻

[1]許福永，林曉輝.計算機通信網絡中容量與流量分配的優化研究[J].甘肅工業大學學報，2003（2）：77-80.

[2]申健，許福永.基于禁忌搜索算法的計算機通信網絡中容量與流量分配問題的優化研究[J].蘭州大學學報，2003（3）：35-39.

[3]林靜，盧會春.計算機通信網絡中容量與流量分配的優化分析[J].電腦迷，2017（12）：148.endprint