基于分布式網絡監控系統中網鏈路負荷均衡方法

青霞

摘 要由于分布式網絡監控系統的網鏈路比較容易出現負荷均衡度差、擁塞等問題，因此，本文就提出一種基于蟻群算法的分布式網絡監控系統網鏈路負荷均衡方法.實驗證明提出的方法能夠有效縮短自適應時間、降低丟包現象、提高網絡帶寬的利用率。

【關鍵詞】網絡監控 網鏈路負荷 均衡

網絡監控系統鏈路負荷的優化與均衡問題，對于互聯網資源的有效管理來說，是一個非常重要的研究課題。我們之所以要對其進行研究，最主要的目的，就是能夠對網絡監控系統的流量進行合理分配，并以此來促進其服務質量的全面提升，從而有效的解決網絡的擁塞問題。

1 基于蟻群算法的分布式網絡監控系統中網鏈路負荷均衡方法

1.1 構建蟻群機制模型

在本次的研究中，我們首先要做的，就是進行蟻群活動機制模型的構建工作，通過蟻群的方式，來對分布式網絡監控系統的數據傳輸進行科學的表示。在這個過程中，通過對蟻群間所產生的相互作用，以及其所存在的信息傳遞等，來對路徑當中的信息素濃度進行識別，避免其因為數據的集中而導致的網絡擁塞問題。在分布式的網絡監控系統中，我們將蟻群的尋優路徑設為L1，L2，…，Ln.并且，在這當中，我們通過t時候，來對蟻群個體x進行模擬，那么，其所得出的概率 P 是：

因為受到相關信息素的影響，因此，就針對于同一個路徑上的不同蟻群來說，其所擁有的信息之間具有相互抑制，這樣一來，就能夠讓螞蟻個體的數量保持均衡，從而確保網鏈路負載的均衡。

1.2 分布式網絡監控系統中網鏈路負荷均衡處理的實現

如果說，在蟻群當中，每個個體都表示大小不一的數據包，并且，這些數據包在具有一定帶寬的鏈路中，進行相關的傳輸工作。如果我們使用蟻群機制模型就能得出，這些相關的路徑信息素，將會隨時有可能出現更新。而位于邊緣的信息素，也將會將常量因子的大小削減，在這個過程中，我們就可以采用下式，來對信息素蒸發的過程進行描述：

κ′= （1-ζ）κ，0<ζ≤1

在上式中，參數ζ所代表的，就是信息素的蒸發。通過合理的蒸發，可以有效的避免出現信息素的過分積累，而在出現信息素的蒸發之后，蟻群個體在經過系統的鏈路邊緣時，可以通過下式來表示其所釋放的信息素：

就針對于該系統的性能來說，其主要關系到路徑的延時與帶寬等方面。在這當匯總，網絡的環境動態，將會對路徑負荷量，產生一種比較均衡的控制。因此，若常數η是一種比較理想的狀態，則其在t時刻所釋放的信息量，就能夠表現為：

在上式當中，τmax所代表的，是帶寬的最大值。并且，在本研究中，主要是通過調整寬帶的丟包率、利用率等，以及對其在路徑中所產生的延時的調整，來確保Δκ 能夠根據其所產生的負荷變化，而進行科學的調整工作。

通過運用蟻群機制模型的構件，來對蟻群所存在的行為進行科學的模擬，并對于其各個路徑當中所含有的信息素濃度進行判斷之后，采用科學的分配方法，來對其進行有效的調整，能夠解決，其因為數據集中，所導致的某一路徑網絡擁塞的問題，這樣一來，就能夠更好的促進網絡系統整體性能的提升，從而才能更好的對網鏈路負荷進行均衡分配。

2 研究結果分析

為了能夠更好的判斷本研究是否有效，在本文中，就針對該系統進行了相關的仿真實驗。通過實驗結果得出，無論是針對于路徑信息素的控制，還是對于路徑轉移概率的控制，本方法都具有較高的可用性，能夠對相關指標進行有效的控制，并且，其與傳統方法相比來看，具有更高的穩定性特征。

3 結語

為了更好的解決分布式網絡監控系統中網鏈路負荷均衡度差的問題，在上文中，就通過運用蟻群算法，來提出一種分布式網絡監控系統網鏈路負荷均衡方法，然后在這個基礎上，針對蟻群的行為進行模擬之后，對于各條路徑當中所含有的信息素濃度進行了相應的判斷，并以此為基礎，來針對各個路徑的數據信息，進行了全面而又合理的分配，從而有效的實現了系統的均衡負荷。最終，通過相應的仿真實驗，來對該方法的有效性進行了驗證。

作者單位

呼倫貝爾東明礦業有限責任公司 內蒙古自治區呼倫貝爾市 021000