网络规划的定义模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇网络规划的定义，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

1 引言

由于软件定义网络将控制和转发分离，使网络应用的推出不再受网络的影响，因此软件定义网络的提出被业界称为是“正在进行的网络变革”。但是，软件定义网络将路由选择、配置策略等传统网络交换路由设备的功能放入了网络管理实现，因此，对网络管理技术提出了全新的要求。软件定义网络管理系统需要具备监测和管理SDN应用、实时的网络模型和流量负载分布，以及预测变化网络路由拓扑和流量变化的影响的能力。

2 软件定义网络管理功能结构

软件定义网络管理功能除了TMN规定的拓扑管理、故障管理、性能管理、配置管理、安全管理和计费管理外，还具备网络规划、路由管理、仲裁管理等功能。见图1。

2.1 拓扑管理

拓扑管理模块采集并显示网络交换机以及网络交换机之间的连接关系，同时，采集并呈现网络交换机的运行情况。拓扑管理模块能确定任何给定的时间的网络状态，是路由管理的依据和基础。

2.2 故障管理

故障管理模块负责收集、过滤和归并网络事件，有效地发现、确认、记录和定位网络故障，同时分析故障原因并自动/人工解决故障，形成故障发现、告警、隔离、排除和预防的一整套故障管理机制。

2.3 性能管理

性能管理模块负责采集、分析网络以及网络交换机的性能数据，当网络交换机的性能产生异常偏差或下降时，能生成性能告警事件，并根据策略自动启动路由调整等性能告警解决措施。同时，性能管理模块还能统计分析和评估网络的服务质量，为网络下一步规划与调整提供依据。

2.4 配置管理

配置管理模块通过每个控制节点上运行的网络操作系统（NOS）实现对网络交换机的控制，网络操作系统之上运行的网络业务通过标准化南向接口来直接控制网络交换机，从而消除多业务间诸多如转发行为、队列缓存、物理端口等冲突，以确保各个业务的调度公平性，并优化转发资源配置。配置管理模块与网络操作系统之间采用网络编程语言进行编程。

2.5 安全管理

安全管理模块实现约束和控制对软件定义网络资源以及重要信息的访问，确保未授权用户无法访问重要信息（包括验证用户的访问权限和优先级、检测和记录未授权用户企图进行的非法操作等）。安全管理手段主要包括授权机制、访问机制和加密的管理，以及维护和检查安全日志。同时，检查并可重放控制器和网络交换机的所有操作事件。

2.6 计费管理

计费管理模块通过收集网络用户对网络资源和网络应用的使用情况信息，生成多种使用信息统计报告，并根据一定的计费规则（比如，根据用户使用的网络流量、用户的网络使用时间或用户使用的网络应用等，采用一定的网络计费工具，生成计费单。

2.7 网络规划

网络规划模块根据业务需求计算出网络交换机的需求量，并确定网络交换机的合理部署位置。如果是分布式部署时，还需要将网络交换机分配到不同的区域SDN网管下进行管理。在进行规划设计时，既要使规划出的预案合理可行，又要避免资源冲突，使通信资源能够得到合理利用。

2.8 路由管理

路由管理模块是软件定义网络管理系统区别于传统网络管理系统的标志。路由管理模块除了实现传统路由器的路由状态扩散、路由计算功能外，还可从全局的视角分析网络拓扑、路由事件和流量模式，进行网络模型动态调整和路由动态调整，改进传统网络模型不能根据业务需求动态调整的问题，比传统网络路由管理具有更好的全局性和灵活性。

此外，路由管理模块还可以充分利用独特的应用感知能力，分析来自网络诊断、分析和应用感知（application-aware）的报告，对应用系统的建设提出建议。例如，路由管理模块可以从端到端的用户访问时间等指标提出该应用程序的服务器的最佳部署位置建议。

2.9 仲裁管理

仲裁管理实现对网络资源的竞争性请求的裁决。例如当不同的应用需要同时使用同一个网络交换机资源，而该网络交换机无法同时支撑两个业务时，需要调用仲裁管理模块进行裁决。仲裁管理模块可通过仿真手段，对比不同的调整指令下各应用的性能，给出最优配置方案。

3 软件定义网络管理体系

软件定义网络管理体系主要包括集中式和分布式两种。

3.1 集中式软件定义网络管理体系

集中式软件定义网络管理系统采用统一的设备管理器从基础设施层收集各网络交换机运行状态，并在此基础上实现拓扑管理、故障管理、性能管理、配置管理、路由管理、安全管理和计费管理等网络管理功能。集中式软件定义网络管理体系具有结构简单、实时性好、管理方便的优点，非常适合较小网络规模的软件定义网络管理。见图3。

3.2 分布式软件定义网络管理体系

在网络规模较大（例如广域网范围）时，集中式软件定义网络管理方式难以满足实时性、可靠性和可伸缩性的问题。因此，需要将网络管理工作分散到多个网络管理系统中进行分布处理，再将处理结果汇总。在这样的环境中会有多个网络管理系统存在，需要将网络管理工作也应按照一定的规则划分给各个管理系统。这种管理规则可以是一种能够反映网络联结关系的结构，也可以是一种反映等级管理关系的结构，甚至可以是一种反映分布应用的结构。通过按管理员的意图或按照采用相同管理原则将一些被管理对象分组归并，可以简化按照管理结构为不同的管理系统划分管理责任的工作。下图为一个典型的分布式软件定义网络管理结构，包括中心软件定义网络管理系统和区域软件定义网络管理系统。其中，区域软件定义网络管理系统负责区域内的网络管理，中心软件定义网络管理系统负责整个软件定义网络的管理，同时负责各区域资源的规划和资源冲突时的处理。中心软件定义网络管理系统通过对区域软件定义网络管理系统的管理，实现全网的管理功能。此外，中心软件定义网络管理系统还有网络规划和仲裁管理功能。

4 结语

软件定义网络是一种新兴的网络架构，它对复杂网络控制面进行抽象简化的革新思想为软件定义网络提供了强大的生命力，但是由此也增加了管理上的复杂度，主要体现在路由计算复杂、资源竞争仲裁难度大，流量采集实时性要求高等。本文对软件定义网络管理体系进行了研究，划分了软件定义网络管理功能，提出了集中式和分布式两种软件定义网络管理架构，并分析了两种网管架构的优缺点，希望对后续从事软件定义网络技术的研究人员有一定的启发。见图3。

参考文献

[1]Software-Defined Networking：the New Norm for Networks[S].ONF White Paper，2012.

[2]KOPONEN T，CASADO M.Onix：a distributed control platform for large-scale production networks[A].Proc USENIX OSDI[C].2010：351-364.

[3]GREENE K.R10：Software-defined networking[R].MIT Technology Review，2009.

[4]U.Black，Network Management Standards： SNM P，CMIP，TMN，MIB，and object Libraries 2nd ed，1995，96.

[5]CAI Z，COX A L，EUGENE T S.Maestro： a system for scalable OpenFlow control，Technical Report TR10-08[D].[S.l.]：Rice University，2010.

[6]NASCIMENTO M R，ROTHENBERG C E，SALVADOR M R，et al.Virtual routers as a service：the RouteFlow approach leveraging software-defined networks[C].Proc of the 6th International Conference on Future Internet Technologies，2011：34-37.

[7]SIMEONIDOU D，NEJABATI R，AZODOLMOLKY S.Enabling the future optical Internet with OpenFlow：a paradigm shift in providing intelligent optical network services[C].Proc of the 13th IEEE International Conference on Transparent Optical Networks，2011：1-4.

作者简介

唐伟力（1982-），男，现为中国电子科技集团公司第三十研究所工程师。主要研究方向为网络管理、网络运维等。

篇2

摘要：随着多业务、多出口、多计费的网络结构成为一种趋势，数据流量也大幅增加，对网络带宽和设备性能提出更高要求。此外，板卡式入侵防御系统IPS在与核心交换板卡共用引擎的集成方式中需要将数据流量引流至IPS。这些都是在多业务网络中需要亟待解决的问题。通过对多业务数据流重新规划，利用QOS技术和策略路由既能对数据流量进行有效控制，有效减少网络设备端口流量、将流量引流至IPS，增加网络的安全性。

关键词：计算机网络；网络安全；服务质量；策略路由；多业务

1.引言

网络技术作为各个应用系统发展的支撑，在信息化呈爆炸式发展的今天，仍然起到了举足轻重的作用，尤其是在多业务，多网关，多计费系统，多出口的网络环境中，传统的网络体系结构并发量大，占用带宽高，丢包率也高。如何能提高带宽利用率，减少交换设备吞吐量，增加带宽利用率，这就要求能有一种技术实现对流量进行有效控制，对报文实现精确转发，而QOS技术和策略路由可以有效的解决这一难题，在多业务网络环境中起到了举足轻重的作用。

2.QOS技术及策略路由技术

QoS（Quality of Service）即服务质量[1]。对于网络业务，服务质量包括传输的带宽、传送的时延、数据的丢包率等。在网络中可以通过保证传输的带宽、降低传送的时延、降低数据的丢包率以及时延抖动等措施来提高服务质量。

2.1QOS技术

通常QoS提供以下三种服务模型[2]：Best-Effort service（尽力而为服务模型）；Integrated service（综合服务模型，简称Int-Serv）；Differentiated service（区分服务模型，简称Diff-Serv；）如图1QOS基本模型

QoS技术包括流分类、流量监管、流量整形、接口限速、拥塞管理、拥塞避免[3]等。QOS在流分类、流量监管、流量整形、拥塞管理和拥塞避免主要完成如下功能：

（1）流分类：采用一定的规则识别符合某类特征的报文，它是对网络业务进行区分服务的前提和基础。

（2）流量监管：对进入或流出设备的特定流量进行监管。当流量超出设定值时，可以采取限制或惩罚措施，以保护网络资源不受损害。可以作用在接口入方向和出方向。

（3）流量整形：一种主动调整流的输出速率的流量控制措施，用来使流量适配下游设备可供给的网络资源，避免不必要的报文丢弃，通常作用在接口出方向。

（4）拥塞管理：就是当拥塞发生时如何制定一个资源的调度策略，以决定报文转发的处理次序，通常作用在接口出方向。

（5）拥塞避免：监督网络资源的使用情况，当发现拥塞有加剧的趋势时采取主动丢弃报文的策略，通过调整队列长度来解除网络的过载，通常作用在接口出方向。

2.2QoS配置方式

QoS的配置方式分为QoS策略配置方式和非QoS策略配置方式两种。

有些QoS功能只能使用其中一种方式来配置，有些使用两种方式都可以进行配置。在实际应用中，两种配置方式也可以结合起来使用。

（1）非QoS策略配置方式

非QoS策略配置方式是指不通过QoS策略来进行配置。例如，端口限速功能可以通过直接在接口上配置来实现。

（2）QoS策略配置方式

QoS策略配置方式是指通过配置QoS策略来实现QoS功能。QoS策略包含了三个要素：类、流行为、策略。用户可以通过QoS策略将指定的类和流行为绑定起来，灵活地进行QoS配置。

类：类的要素包括：类的名称和类的规则。用户可以通过命令定义一系列的规则来对报文进行分类。同时用户可以指定规则之间的关系：and或者or。and：报文只有匹配了所有的规则，设备才认为报文属于这个类。or：报文只要匹配了类中的任何一个规则，设备就认为报文属于这个类。

流行为：流行为用来定义针对报文所做的QoS动作。流行为的要素包括：流行为的名称和流行为中定义的动作。用户可以通过命令在一个流行为中定义多个动作。

策略：策略用来将指定的类和流行为绑定起来，对分类后的报文执行流行为中定义的动作。策略的要素包括：策略名称、绑定在一起的类和流行为的名称。用户可以在一个策略中定义多个类与流行为的绑定关系。

2.3策略路由

策略路由是一种可基于报文源和目的地址等信息制定策略，满足已通过匹配定义的ACL列表的报文实现策略路由，从而从指定的接口转发需求的技术。按照策略路由作用对象不同，可分为本地和接口策略路由；按照处理方式可分为强（制）策略路由和弱策略路由。

3.基于QOS与策略路由的多业务网络整体架构与实现

3.1多业务网络的整体结构

多业务网络的拓扑结构如图2所示。一台锐捷RG-NPE60网络出口引擎做出口设备，两台H3CS10508系列交换机做核心交换机，核心交换采用IRF2虚拟化部署，堆叠虚拟成一台设备；核心交换物理双线路上联至NPE60路由器；安全产品用H3C的防火墙板卡和入侵防御系统（以下简称IPS）板卡。原计费系统作为家属用户的计费系统部署在服务器区；新计费系统作为网关设备透明串联在另一条上联线路中。

3.2多业务网络数据流规划

由于两台核心交换采用IRF2技术虚拟为一台设备，防火墙和IPS都采用插拔式板卡，一部分用户沿用原计费系统，另外一部分用户使用新计费系统。规划整体的网络流量走向如下：

（1）用户数据报文上行访问外网走向：用户计算机接入层交换汇聚交换三层交换路由表出口路由器：

（2）用户数据报文上行访问内网服务器：用户计算机接入层交换汇聚交换三层交换路由表IPS防火墙应用服务器

（3）用户接收数据报文下行走向到用户：出口路由器防火墙IPS三层交换路由表接入层交换机用户计算机

（4）用户接收数据报文下行走向到服务器：出口路由器防火墙IPS三层交换路由表接入层交换机用户计算机应用服务器

（5）其中，家属用户任然使用旧计费系统，数据包上行至核心交换机后选择走一条链路；其他用户上行后到新计费系统，再上行至出口设备。这样一方面在一条链路宕掉后能起到互备的作用，另一方面两条链路负载均衡。

这种流量走向的规划能保证应用系统服务器在防火墙和IPS的保护之下，安全性上有了极大的保证，也满足了双计费系统的实现。减少了报文的重复的发送，降低了核心交换的吞吐量，有效提高了核心交换机的交换速率，增加了线路的带宽利用率。

3.3多业务网络的配置与实现

传统的防火墙和IPS都是独立的硬件设备，随着工业的发展，降低产品成本，也出现了新型的板卡式防火墙和IPS设备，相当于一块交换板卡，在系统集成过程中，会与核心交换机共用一台引擎。IPS不同于交换机、路由器，IPS本身不参与报文选路和交换，而是透明部署。当用户数据发送到核心交换机时，会直接按照路由转发至下一跳路由，流量不会经过到IPS，所以必须采用技术手段来强行将用户数据引流到IPS。

通过对上面整体流量的规划以及IPS需要透明部署的实际应用下，需要用QOS技术及策略路由来引流，具体实现步骤如下：

（1）根据源地址对用户群建立ACL分类：A用户、B用户。

acl number XX//源地址服务器类//

rule X permit ip destination XXX.XX.X.X 0.0.0.255

（2）定义ACL规则和所匹配的QOS类名称及流行为，这步主要是利用前面建立的ACL规则来建立流类。该流分类详细定义ACL规则和所匹配的类名称。

traffic classifier g_btsy operator and if-match acl XXXX

（3）建立QOS流行为，定义流名称和流行为，行为规定报文的走向。

traffic behavior q_btsy

filter permit

traffic behavior b_btsy

redirect interface Ten-GigabitEthernet1/7/0/1

（4）做QOS流策略，将前面建立的QOS类和QOS行为捆绑，这样就可以控制流行为，按照实际的需要能灵活的应用到实际应用中。

qos policy X

classifier r_btsy behavior s_btsy

（5）将QOS策略应用到核心交换相应的各个端口，实现QOS引流。

interface Ten-GigabitEthernet1/0/0/9

qos apply policy X inbound

针对网络环境的应用需求及流量分析，利用ACL、QOS定义流分类、流行为、重定向策略；在核心交换接入端口引入策略，对流量进行重新定向。根据前面流量的分析，对各种不同的流量做相应的ACL，然后分类，流行为，并重新定向策略。具体配置实现如下：

4.测试与分析

4.1实验环境配置

本实验环境主要采用1台锐捷NPE60出口路由，2台H3C-S10508交换机做为核心交换，1台板卡式防火墙，1台板卡式入侵防御系统IPS，1台服务器及终端PC机若干台，千兆光模块，单模光纤。

首先，对网络环境做传统网络基础搭建，配置OSPF路由协议，实现互联互通。并测试连通性。统计网络设备的端口流量，但是插卡式入侵防御系统IPS无法直接集成。

# ospf XX

area 0.0.0.0

network 192.168.254.X 0.0.0.3

其次，对网络环境做传统网络基础搭建，配置OSPF路由协议，并且对多业务网络数据流进行规划整形，建立QOS和策略路由，即实现了对数据流量的有效控制，让数据流量按照网络数据流量的规划进行路由，同时，QOS和策略路由能强行将流量引流至安全设备入侵防御系统IPS上，增加了网络的健壮性。

4.2实验对比分析

与传统网络流量的对比，利用QOS策略路由引流后的交换端口有了明显的改善，减少了报文的重复发送，降低了核心交换的吞吐量，有效提高了核心交换机的交换速率，增加了线路的带宽利用率。如图3为核心端口数据流量前后对比，如图4为防火墙端口数据流量前后对比.

首先，传统的网络流量是在核心交换上按照物理地址或者路由转发至端口或下一跳，但是在多业务，多网关，多计费系统，多出口的网络环境中，由于线路带宽和核心交换性能有限，有部分报文在物理传送过程中会被丢弃，这样会产生大量重复的请求和应答报文，产生了冗余的线路带宽和消耗了核心交换的性能，经过对多业务网络流量的分析，我们重新规划了业务流量的具体走向，利用QOS做策略路由，指定了各个业务流量的路由，可以大大减少重复报文的请求和发送。

其次，入侵防御系统IPS在网络环境中是重要的安全系统，抵御外来入侵，防护内部重要系统的安全性，由于入侵防御系统在网络部署是需要透明部署，所以报文到核心交换后，无法流经与核心交换板卡共用一个引擎的IPS板卡，这时就需要QOS引流至IPS，实现了安全产品与交换产品的共用引擎部署方式，有效提高了网络的安全性和稳健性，大大降低了网络产品的成本。

5.结论

此解决方案利用QOS技术及策略路由技术，有效解决了在板卡式防火墙及IPS与核心交换板卡共用引擎集成方式中，如何将流量引流至防火墙板卡与IPS板卡的问题。经过对现有业务数据流的重新规划，利用QOS技术及策略路由技术，有效控制了多业务网络环境中数据流向问题，对数据报文按要求转发提出了一种应用方式。（作者单位：1.内蒙古科技大学信息工程学院；2.包头师范学院）

参考文献：

篇3

[分类号]G203

互联网以其提供的方便、快捷的沟通手段成为当今人们充分开放、自由地发表意见及传播信息的平台，使人们不必再借助传统的媒体发表观点和言论，从而使信息的生产和交流变得越来越方便和简单。在这种环境下，基于互联网活动而直接产生的网络原生数字资源得到迅速增长。正如美国哈佛大学教授John Pal―frey和瑞士圣加伦大学教授Urs Gasser在他们通过E―mail合著的Born Digital：Understanding the First C-ca―eratlon of Digital Natives一书中所说，Born Digital(数字原居民)开始出现，人类社会已经步入网络原生时代。这些“数字原居民”(主要指生于80、90后的青少年网民)在学习、工作、生活习惯、行为方式等方面与互联网有着密不可分的联系，他们生活在互联网中，同时也生产了大量的网络原生数字资源。据CNNIC2008-2009中国互联网研究报告统计：截止到2008年12月31日，中国的青少年网民达到1.67亿人，占到全国网民的55.9％。可见，网络原生时代已经开始悄悄来临。网络原生数字信息逐渐成为互联网时代数字信息的主流，并为人类的学术科研、经验分享、教育教学、文化传播等做出重大的贡献。本文对我国网络原生数字资源研究现状进行简要述评，旨在引起学界对网络原生数字资源理论研究的进一步关注。

1 数据统计、分析

1.1　宏观方面

以CNKI为数据源，以“题名：原生数字”为检索式，对检索结果全文下载，剔除重复的和主题不合的论文，得到6篇学术论文。根据我国学界对原生数字资源的理解，这6篇学术论文所研究的对象存在两种意义：一是具有原生态特征的传统文献数字化后的转化型数字资源，这是对原生数字涵义的误解；二是联合国科教文组织(UNESCO)定义的除了数字形式再没有其他载体形式的信息资源，这是目前国内外较权威的一种理解。根据这两种理解，这6篇文章中有2篇文章的研究对象为转化型数字资源，另外4篇研究对象为真正的原生数字资源(见表1)。

从某种意义上来说，到2006年，我国理论界才真正从宏观层面来研究“原生数字资源”，其中常娥、袁曦临的《网络原生数字资源管理问题探析》一文专门以网络原生数字资源为研究对象，对网络原生数字资源管理中存在的问题以及网络原生数字资源的评价、组织、长期保存进行了简要阐述。

根据联合国科教文组织对“Born Digital”(原生数字)的定义，国外在原生数字资源理解上不存在误区，并且"Born Digital”这一术语来源于互联网，从一开始就具有网络原生数字资源的意思。以读秀外文期刊知识库为检索源，以“题名=Born Digital”为检索式进行检索，剔除重复的和主题不合的论文得到3l篇以“Bom digital”为研究对象的外文学术论文。国外学者早在2000年就开始对“Born DiotM'’进行研究。由此可见，国外在“Born DigitM”宏观研究方面比我们起步早，理论成果比国内多，但仍然还处于起步阶段。

1.2　微观方面

在“网络原生数字资源”称谓提出以前，国内已经有许多学者就网络原生数字资源的某一具体内容进行大量的研究。目前，互联网中常见的网络原生数字资源包括博客(Blog)资源、网络论坛(BBS)资源、播客(Podeast)资源、维基(WIKIS)资源等。现以博客资源、网络论坛资源、播客资源和维基资源为例，同样以CNKI为数据源，分别以检索式为：题名=博客+或者Blog，题名=网络论坛+或者BBS+或者电子公告板，题名=维基+或者WIKIS+或者维客，进行检索，剔除重复的和主题不合的论文，如表2所示：

以时间为轴，以研究以上四项内容的学术论文为例，在CNKI中统计2002年至2008年的论文数量，可以发现，研究博客和播客的学术论文在2007年达到顶峰，网络论坛和维基的研究论文在2007、2008年也已

近年来，国外网络原生资源的微观研究逐渐减少，已经转向开发、应用的实践阶段。我国学者从微观方面研究这些具体的网络原生数字资源时，许多是研究和总结国外的实践经验，这对我国网络原生数字资源建设具有借鉴意义；但是，国内的这些研究还缺乏对国外实践成果的科学分析和系统归纳，难以形成统一的理论体系。

2　从不同的研究内容来分析

2.1 关于网络原生数字资源的定义

国内有关网络原生数字资源的研究目前多集中在博客、网络论坛、BBS等某一具体的网络原生数字资源的开发以及保存上，而系统研究整个网络原生数宁资源的很少。所以，究竟何为网络原生数字资源，目前还没有统一的认识。

李宝强、孙建军从数字资源产生的技术手段出发，把原生数字资源定义为：直接由文字处理软件、CAD、数字摄像设备等数字信息系统产生的数字资源；常娥、袁曦临从原生态的角度出发把网络原生数字资源定义为：网上最初始的信息资源，指那些利用计算机和网络创造、生成、存储及传播的数字资源，并且没有经费支持，没有固定的组织、机构或者商业公司加以管理，由网络用户自发创作的，原汁原味的信息资源。

我国对原生数字资源的定义强调原生数字资源的数字原创性，并没有明确指出数字形式是其唯一的表现形式，因此不能很好地定义网络原生数字资源，揭示其外延和内涵。笔者认为，要定义网络原生数字资源，应把握好网络原生数字资源的两个本质特性：一是网络原创性；二是数字形式唯一性。只有从这两个特性出发才能较好地定义网络原生数字资源的概念。

2.2　关于网络原生数字资源规划

在网络原生数字资源规划方面，马海群、周丽霞认为应该从技术、经济、法律、人文方面对网络数字资源进行综合性调控。孙建军等人在分析PEST方法在数字信息资源战略环境分析中的应用与改进后，构建了基于系统观的国家数字信息资源战略规划模式，将数字信息资源战略规划过程分为战略环境分析、战略功能定位及战略形成三个阶段。李宝强和孙建军在研究网络数字资源建设时，把网络数字资源分为转换型网络数字资源和网络原生数字资源，认为根据网络数字资源的不同类型和性质，对转换型数字信息资源的配置宜采用政府调控模式，对网络原生数字信息资源的配置宜采用市场驱动模式；在市场失灵的情况下，政府应当通过政策的制定与实施介入其中。

我国的网络原生数字资源规划研究仍然沿袭对网络信息资源规划的政策方法，主要侧重于宏观规划的研究，强调国家应该从资源整合的角度进行统一规划，分工协作，联合进行网络原生数字资源建设，而很大程度上忽视了微观层面的规划，也可以说是忽视了基础规划，使得宏观规划成了空中楼阁。因此微观规划方面的研究，即对每个信息服务机构的网络原生数字资源规划的研究，应该得到更多的重视和加强。

2.3 关于网络原生数字资源的评价和采选

我国网络原生数字资源评价和采选方面的研究主要集中在对网络原生数字资源某一具体方面的研究。例如：栗久珍针对网络论坛(BBS)中的情报收集，提出FAQ生成的方法，并依此概念模式研发出网络论坛情报收集系统；邱均平等基于Page Rank算法提出Blog Rank算法，应用于对图书馆博客的搜索和评价；刘莉等提出基于RSS技术的博客采集系统的设计和实现方案；蒋凡等设计了BBS主题发现原型系统，通过计算词语在回帖传播链上的影响力，采用对有影响力词语进行聚类的方法，发现BBS论坛中具有影响力的主题。只有常娥、袁曦临专门针对整个网络原生数字资源的评价和采选进行过研究。她们认为：首先按照网络信息资源的内容对网站进行分级处理，收录较高等级网站上的网络原生数字资源，然后根据网络原生数字资源的特点制定相应的评价指标。对网络原生数字资源进行评价应考虑从其内部和外部特征人手，形成一套以定量评价为主、定性评价为辅的网络原生数字资源评价指标体系。

我国的网络原生数字资源评价和采选方面的研究，微观研究多，宏观研究少；个性化研究多，标准化研究少。虽然，微观方面的具体研究可以对某一种网络原生数字资源的评价和采选进行深入研究，其评价和采选系统易于实现，但是从宏观方面来看，由于各种评价和采选方案标准不统一，一方面会造成微观方面的研究成果应用范围狭窄，难以推广，不利于网络原生数字资源的共建共享体系的构建；另一方面会使得网络原生数字资源质量参差不齐，不利于开发利用。

2.4　关于网络原生数字资源组织

我国学者专门针对某一具体的网络原生数字资源提出过一些组织方法，特别是针对网络博客资源。曹锦丹针对网络Blog的原生数字资源提出Web2，O―Blog的他组织与自组织模式。陈志新对博客中的网络原生数字资源的组织模式进行研究，讨论文章时序组织、形式分类法、形式主题法以及关键词聚类组织，提出博客数字资源的自我组织、博客网站的公共组织方法以及博客资源网络分类目录。常娥、袁曦临则针对整个网络原生数字资源的组织进行研究，认为原生数字资源种类多、范围广、数量大，应采用自动化的方式进行处理：首先，利用网络蜘蛛程序，自动将经过严格评价和采选后锁定的、稳定的、质量可靠的原生数字资源下载到本地服务器；然后，根据系统构建的分类体系进行自动分类，使资源序化；最后，将自动分类后的原生数字资源，按照系统确立的元数据字段进行自动标引入库，形成原生数字资源数据库。

由此可见，我国网络原生数字资源组织方面的研究主要集中在微观方面，特别是对博客资源的研究，已经较为成熟，如自组织和他组织，传统组织方法在博客资源中的应用等，新技术在博客资源组织方面的应用，这些都对网络原生数字资源组织理论研究和实践发展起到推动作用。但是，一方面组织模式多样，标准不统一，难以实现资源的集成整合和共享利用；另一方面过于依赖现代化科学技术，许多研究都是基于新技术在网络原生数字资源组织中的应用，而忽视用户需求。

2.5　关于网络原生数字资源的长期保存

近年来，网络数字资源保存经历从基础理论研究到个体实验再到最佳实践的发展过程，研讨内容不断拓展和深入，吸引越来越多的机构和学者关注；但专门针对网络原生数字资源长期保存的研究却寥寥可数。

常娥、袁曦临提出原生数字资源的保存可以借鉴网络数字资源的长期保存技术，如数据的更新、迁移和仿真等，但是除了利用网络数字资源长期保存技术外，还有必要建立多个副本的分布式长期保存体系；刘钊、陈以敏、贺晶晶认为在生产网络原生数字资源的时候，生产者应该从数字资源长期保存和人类长远发展的角度，将生产过程中的所有原生数字信息都保存下来，让使用者来决定哪些是有价值、哪些是没有价值的。但是，这些研究都摆脱不了在网络数字资源长期保存研究中形成的固有思想的影响，从某种程度上来讲，只是网络数字资源建设研究的扩展和延续。网络原生数字资源的原创性决定其文化价值和历史价值，其数字形式唯一性决定其存在形式的单一，因此在保存标准、保存期限、保存方法等方面都有别于一般的非原生网络数字资源，在保存技术上也更加复杂和棘手。

3　两个突出问题

3.1 没有进行较系统化的理论研究

网络原生数字资源是网络信息系统、网络生态系统中一种重要的信息资源，其研究应该在系统论的前提下把其内涵、规划、评价、采选、组织、开发利用、长期保存等一系列问题结合起来，进行深入的系统化研究。

不管是从数据上分析还是从内容上分析，我国的网络原生数字资源研究显得过于散乱、单薄。从宏观研究来看，明确以“原生数字资源”或“网络原生数字资源”为研究对象的论文太少，还没有较系统的研究网络原生数字资源及其建设等情况，没有将网络原生数字资源研究内容的各个方面看成是系统中的有机整体；从微观研究来看，以某一具体网络原生数字资源为研究对象的研究论文虽然数量多，甚至出现繁荣迹象，但是却没有理论研究将其串联和归类系统化，还没有任何理论研究将其囊括于“网络原生数字资源”之下，只有量的突破，而没有质的飞跃。

因此，有关网络原生数字资源的研究不但研究范围单一，没有全面地对其各个方面进行探讨、研究，而且大多数研究也只是浅尝辄止，很难形成较深的理论体系。这也是我国目前网络原生数字资源研究处于初级探索阶段的重要表现。

篇4

物流点之间道路的选择，城市、企业内部网络线路铺设，自来水管路的布置，天然气管路的安放等等涉及到我们生活方方面面，这些都可以用《运筹学》的知识来减少成本，优化线路。Excel的计算功能非常强大，利用Excel的“规划求解”功能求解最小生成树应用到上述方面可以产生较好的经济意义。

任意两点之间至少有一条边相连的网络图叫做连通图，一个不含圈的连通图称为树。根据树的性质，对于有m个点，n（n≥m）条边的网络图经过去边之后，最终得到m个点、m-1条边的树。如果对网络图各边赋权，则权数和最小的树称之为最小生成树。应用到生活当中则是线路最短、成本最小的网络图。在传统的运筹学里求解最小生成树有避圈法和破圈法，避圈法和破圈法对点和边较少的网络图求解最小生成树具有简单方便的优点。但在点和边较多的情况下，则避圈法和破圈法有些不知所措。Excel是常用的办公软件，它所含的“规划求解”附件具有强大的计算功能，国内外学者也研究过利用Excel中的“规划求解”来求最小生成树，邱爽[1]曾借助Excel规划求解找寻最小生成树，但需要定义每个点的流入量、流出量、净流入量和流入流出合计量，对于复杂的网络图，很容易漏掉一些点的流入流出量。也有一些专门的软件可以求解最小生成树，但终究不如excel软件使用普遍。

对于一个网络图，每一条边都可能成为树的枝，最小生成树要求经过网络图里每一个节点，所以用excel求解最小生成树时首先需要将任意一点出发的每一条线路全部列举出来，而且还需要将反向的线路也列举出来。这在Excel中使用复制粘贴功能很容易实现。根据树的定义，连通图必须经过每一个节点，并且网络图里的边最多经过一次，这样就构成了规划求解的约束条件。现在以一个网络图为例来求解最小生成树。

有V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7七个点构成如图1，各边权数如图所示，求最小生成树。

用Excel求解的基本步骤如图3所示：

1）列出所有正向和反向的边（以流入流出表示线段的首尾端点）。

2）列出各边的权数。

3）O置0-1变量（0代表不经过这条边，1则代表经过这条边）。

4）列出所有节点。

5）利用Excel中“sumif”函数对各节点进行有条件求和。

6）设置目标函数为权数与变量乘积后求和。

7）所有的边最多只能走一次。

8）运行“规划求解”得到最优解。

9）根据最优解画出网络图，去除多余的那一条边。

运行“规划求解”，具体参数如图4。

篇5

1.引言

自从随机规划模型[1] 被提出以来，不确定理论[2]，[3]被用于解决现实生活中具有模糊性、随机模糊性和模糊随机性等不确定因素的决策问题.模糊决策模型已经提供处理实际的决策问题的一个重要的方面.在这一个方面体现于相关机会模型[4]、期望值模型[5]和机会约束规划模型[6].基于可信性理论，提出了一个新的模糊测度――可信性测度，而且模糊变量的期望值算子是以可信性测度为基础来下定义的[7].本文提出一类新的模糊规划模型――具有补偿机制的二次模糊规划模型（QFPR）.在第2节中将介绍该模型的定义.为了要解决QFPR问题，在第3部分我们设计一个包含了模糊模拟、禁忌搜索和神经网络的混合算法.最后，通过一个数值实验例子来说明该算法是有效的.

2.具有补偿机制的二次模糊规划模型

（1）模型的定义

3.混合运算

在这一部分中，我们将通过不确定模拟产生输入数据，设计一个将不确定模拟、神经网络和禁忌搜索算法结合的一个混合智能算法，用来求解本文所讨论的模型，用来训练一个神经网络，用网络的输出值来近似我们模型中的期望函数的值.有下列步骤：

第一步，产生一组补偿函数的训练样本数据.

第三步，设置参数，随机初始化一个可行解x，通过训练好的神经网络来计算目标函数的值，禁忌表置空.

第四步，判断是否满足停止条件，若满足，则停止计算，输出最优值；否则，继续下一步.

【参考文献】

[1]L.A.Zadeh，“Fuzzy sets as a basis for a theory of possibility，”Fuzzy Sets Syst.，Vol.1，pp.3-28，1978.

[2]D.Duois，H.Prade，“Fuzzy sets and systems： theory and application，” New York ： Academic Press，1980.

[3]G.J.Klir，“On fuzzy-set interpretation of possibility theory，” Fuzzy Sets Syst.，Vol 108，pp.263-373，1999.

[4]M.Inuiguchi，J.Ramik，“Possibilistic linear programming： a brief review of fuzzy mathematical programming and a comparison with stochastic programming inportfolio selection problem，” Fuzzy Sets Syst.，Vol.111，pp.3-28，2000.

篇6

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.08.229

1 引言

伴随网络信息技术的迅猛发展，传统的基于Ethernet和TCP/IP的网络因为其设计的松散性和简单性的特征，使得其在Internet得到了规模化应用和快速发展，然而随着Internet的应用日益深入和广泛和使用规模的不断扩大，Internet的结构和功能日趋复杂，传统网络与生俱来的缺陷逐渐呈现并且爆发起来。

传统网络架构设计的数据中心网络中，由于传统网络的纯分布式控制特点，管理者无法从全局角度指定数据包的整体路径，只能通过包头标识符的方式对数据包进行有限约束或优化。SDN（Software Define Network 软件定义网络）作为一种新的网络架构概念，具有控制和转发分离实现了逻辑集中控制、开放式编程接口，从而解决传统网络中的问题，为这些路径控制不明确的问题提供了新的解决思路和方案。

本文的目的是通过在SDN新网络架构下使用OpenFlow技术来研究低负载条件的数据中心网络架构中的SDN实时路径规划问题。

2 基于SDN的实时路径规划的设计

2.1 网络拓扑

采用对称的Fat-Tree网络模型来分析问题，对称的Fat-Tree网络模型简便易行，胖树架构下，网络带宽不收敛，胖树网络则更像是真实的树，越到树根，枝干越粗，即：从叶子到树根，网络带宽不收敛，适合用来说明和解决问题。

2.2 系统设计思路

根据系统的功能性与非功能性需求分析，将本系统划分为4大功能模块：控制器交互模块、人机交互模块、路径选择模块、流量分析模块。

控制器交互模块：控制器交互模块分为三个子模块：Topo信息获取、Topo信息处理、转发控制。

人机交互模块：人机交互模块可分为图形界面设计、Topo显示、用户输入、转发路径输出共四个子模块。

路径选择模块：路径选择模块是本系统的计算核心，实现对数据包转发路径的计算。本模块可以划分为最短路径选择、最优路径选择两个子模块。

流量分析模块：流量分析模块必须具备如下两个核心功能：第一个是验证转发层是否在Ryu控制器的控制下按照路径选择模块计算出的转发路径转发数据包；第二个是监控整个Fat-Tree网络Topo中的流量。

2.3 软件体系结构

其中使用了跨平台的B/S结构，实现了PC/Mobile的平台兼容性，后台使用Flask作为Web框架，利用Nginx来进行py文件的渲染。在Ryu/Ryu和Mininet的环境下搭建拓扑，并读取数据，Application端的软件完全采用面向对象的方式来实现，极大的提高了`活性和可扩展性，为软件功能的扩充带来了方便。

2.4 应用场景介绍和特性总结

通过平台搭建和后台编程，最终实现了基于SDN的实时路径规划，总结起来应用场景有如下两个特征：

第一个是OpenFlow将控制功能从网络设备中分离出来，在网络设备上维护流表（flow table）结构，数据分组按照流表进行转发，而流表的生成、维护、配置则由中央控制器集中管理，灵活性和扩展性更高，从而加速网络部署周期。

第二个是可以通过中央控制器灵活地进行动态管理和配置，可在不影响传统网络正常流量的情况下，在现有的网络中添加规则，降低了网络复杂度。

综上所述，本文提出的实时路径规划需要加入动态路径规划（DP）模块的RYU控制器，DP模块可以读取整个网络的流量分布，并且可以根据策略对交换机进行流表配置。为交换机设置具有带宽控制的队列，每个队列可以设置经自己转发的包的最大最小带宽，以及对链路的占用时间。配置路径选择策略，控制器的DP模块根据策略建立每个交换机的流表配置，并写入交换机。

3 小结

本文分析和总结SDN相关的发展历程，分析基于SDN的实时路径规划中的各个核心问题，基于SDN的数据中心网络实现逻辑和控制分离，结合本文相关工作总结SDN有如下三个优点：1.集中高效的网络管理和运维维护；2.灵活的组网和多路径转发；3.智能虚拟机部署和迁移，解决当前数据中心网络集中自动化管理，多路径转发，绿色节能问题。

概而言之，SDN网络能力是开放和虚拟化有效实现数据中心容量提升，虚拟机智能部署和迁移，大规模虚拟租户需求，目前SDN技术还不成熟，多控制器控制机制的研究也将是下一个重要研究领域。

参考文献：

[1]范伟.软件定义网络及应用[J].成都：中国电子科技集团，2013.

[2]罗正华.可编程的网络――软件定义网络[D].成都：成都大学，2013.

篇7

网格的颗粒度建议细化为：一个封闭式小区，一栋或多栋商务楼（同一开发商），一个聚类市场。网格调整建议如下：争取通过网格区分政企及公众客户服务区域。针对及有写字楼又有住宅楼的楼盘按2个网格记录。对于底商，写字楼下的区域纳入政企网格，住宅区域纳入公众网格。但需填写底商数量。对于学校、政府单位、工厂、宾馆等单位性质区域，则可结合周边是否有同性质用户进行以不跨越道路为原则网格划分。封闭小区，可以结合小区周边道路、街道，按照小区用户规模定义成一个或多个接入网格。规模不大的小区可以定义成一个接入网格。没有小区围墙、市政道路等明显地理边界的开放小区（如城中村、城乡结合部等）可按管道路由、电缆交接箱或光配线节点的覆盖范围划分接入网格。开发园区，范围广，住宅用户稀少，厂矿企业多，可以结合园区道路、现网资源覆盖及光网络规划情况定义接入网格，单个接入网格的覆盖半径宜600-800米左右。对于工厂的住宅及学校的住宅区需单独提出作为公众网格划分。在进行网格基础资源信息调查时，可参照如下内容进行：图2ODN网格规划效果图

2、无源光网络

2.1、无源光网络介绍无源光网络(PON)，是指在OLT和ONU之间是光分配网络(ODN)，没有任何有源电子设备。无源光网络PON由位于局端的OLT(OpticalLineTerminal，光线路终端)、终端ONU(OpticalNetworkUnit，光网络单元)、以及ODN(OpticalDistributionNetwork，光配线网)。在各种宽带接入技术中，无源光网络以其容量33大、传输距离长、较低成本、全业务支持等优势成为热门技术。已经逐步商用化的无源光网络主要有TDM-PON(APON、EPON、GPON)和WDM-PON。

2.2、无源光网络技术比较目前网络主流的无源光缆网络技术主要有GPON和EPON，但其实GPON和EPON的技术差别很小。两者的区别主要是接口，其交换、网元管理、用户管理都是类似、甚至相同的。比较而言，GPON在多业务承载、全业务运营上更有优势，这主要是由于GPON标准是FSAN组织制定的，而FSAN是运营商主导的。GPON与EPON技术比较如下：

2.3、ODN网络介绍ODN是基于PON设备的FTTH光缆网络。其作用是为OLT和ONU之间提供光传输通道。从功能上分，ODN从局端到用户端可分为主干光缆子系统，配线光缆子系统，入户线光缆子系统和光纤终端子系统四个部分，中间节点包括光缆交接箱、光分路器等。图3ODN网络结构图现网ODN网络主要有以下三种结构：1）环形无递减结构该结构主要应用于局间中继和重要政企客户的光图4环型无递减结构图图5树型递减结构图缆需求。现阶段城区接入光缆中普遍运用的网络拓扑结构，配纤方式为“公共纤+独占纤芯”。独占纤芯主要满足重要客户的双路由需求，当某节点独占纤芯资源紧张时，通过调整公共纤芯满足。环型结构承载重要政企客户、3G基站、接入局所等对安全性要求较高的用户或业务时，效率明显。2）树型递减结构该结构主要应用于家庭客户等终端的光缆需求。适应PON方式为主的接入网建设模式。每经过一个光节点光缆芯数递减，只上下该节点需求的纤芯量，其它纤芯直熔。树型结构承载中小政企客户、视频监控点、公众客户FTTB/H等安全性要求不高的用户或业务时，效率明显。3）树型+环型独占纤结构该结构是上述两种方式的组合，在ODN网络规划建设中大量应用于城市区域的主干光缆层的光缆需求。既能适应PON方式的客户承载需求，又能满足重要政企客户对不同物理路由安全性要求。独占纤芯数按节点覆盖范围内的客户需求计算。图6树型递减+环型独占纤结构图

3、ODN规划方法及流程

网格ODN规划是网络规划发展中的一个重要里程碑，实现了网络架构、覆盖能力实时展现，产品、资源能力匹配无缝全息展示。基于管线资源的ODN规划，通过系统实时统计网格内规划所需信息，IT系统保存，为下年规划奠定基础。ODN网络规划采取由用户至局端逐层推导的方式，以区域网格为基础逐步推出配线光节点规划、主干光节点规划、OLT节点规划，最终输出ODN接入网规划。

3.1、ODN网络总体规划原则ODN网络一般按主干层、配线层和引入层三层架构规划和建设，遵循“分层、分区、适度超前”的原则，满足全业务经营形势下，公众、政企客户等业务的综合承载需求。ODN光缆网规划需结合现有光缆网资源及市场需求，围绕OLT局所分区域编制。城市区域ODN网络需重点区分不同业务在ODN网络上的需求差异。基于现有ODN网络资源，完善调整城区ODN网络架构，以期提升业务响应速度。农村区域ODN网络规划需满足乡镇及周边自然村业务需求，提升市场差异竞争能力。

篇8

中图分类号：TN914.332 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）02-0061-02

1 引言

目前通信网络中光传输网络的规模庞大、结构复杂且安全性差，而且网络中的瓶颈问题严重影响着全网的性能，本文就光网络评估与优化方法着手分析研究。

2 光传输网络评估方法

2.1 网络资源评估

（1）端口占用率。指标含义：一般来讲，核心节点不直接下业务，在核心节点上下挂扩展子架来开放2M端口。经过统计每个扩展子架配置的最大2M端口数量和已占用的2M端口数量，来评估该节点的端口使用率，从而分析其资源占用以及空闲情况。

指标定义：统计分析已占用2M端口数量与最大2M端口数量的比值来得到端口占用率。

评估方法及优化建议：现网中，业务的分布一般是核心节点到其它节点开放，分别统计核心节点和其它节点的配置2M数与实占2M数，并计算每个节点的2M占用率；建议每个节点的占用率小于80%，如超过该比率则发出预警，安排扩容。

（2）槽位占用率。指标含义：由于每一个机框槽位数量是有限的，各个槽位能提供的后背板速率也不相同，所以各个槽位要物尽其用，核心或汇聚节点的槽位问题更是突出。合理有效的安排光槽位和支路槽位，考察空闲槽位数量，分别得到光路扩容能力与支路扩容能力数值。一般只考察2.5G及以上速率网元的剩余光槽位和支路槽位。

指标定义：统计分析已占用光槽位数与光槽位总数的比值来得到光槽位占用率；统计已占用支路槽位数与支路槽位总数的比值来得到支路槽位占用率。

评估方法及优化建议：熟悉掌握各槽位背板可提供的总线带宽，分析所插单板是否与之匹配，统计分析槽位紧张节点，建议占用率小于80%，超过指标则发出预警，调整槽位占用位置或者安排扩容。分析业务走向，合理分担各个汇聚节点业务，不需要对所有资源紧张的站点进行扩容。

（3）交叉占用率。指标含义：一般设备的高级交叉能力都比较充足，低阶交叉能力有限，低阶交叉能力要合理使用才能达到业务的最大化，对低阶交叉配置不合理的情况进行整改或更换大容量的交叉矩阵。

指标定义：统计分析已占用低阶交叉能力与总低阶交叉能力的比值来得到低阶交叉资源占用率。

评估方法及优化建议：在考察时主要统计分析低阶交叉资源利用率。通过统计分析，找出低阶交叉能力不足的站点，建议占用率小于80%，超过指标则发出预警，进行优化或扩容。网络中各个节点所需低阶交叉能力不同，要根据业务分布情况配置不同容量的交叉矩阵。

2.2 网络安全评估

（1）网元保护率。指标含义：网元保护率主要衡量网络中实现自愈保护的网元占全网网元的比率，评估网络中的网元保护情况。

指标定义：统计分析已实现自愈保护的网元数与总网元数的比值来得到网元保护率。

评估方法及优化建议：网元的自愈保护主要是防止光缆阻断或单向光板故障后对业务产生影响。实现网络自愈保护的方式有多种，多数为环形组网，也有部分链型组网；若采用无保护链型组网结构，则链上所有网元均不具备自愈保护能力。网元保护率的理想值为1，越接近该值表明网络保护能力越强。如网元保护率低于0.5，则表明网络中没有保护功能的网元过多，需考虑改链型为环型组网。

（2）关键节点。指标含义：为降低某网元失效时导致的业务失效影响，需合理分摊各个节点所携带业务数量。

指标定义：统计分析网元失效时影响的业务量与全网业务量的比值来得到业务损失比，若损失比较大，则该节点可定义为关键节点。

评估方法及优化建议：一般情况下，要求业务损失比要小于等于30%，合理分摊各个网元携带的业务数量可以避免出现关键节点。如网络中出现了关键节点，可以通过重新规划业务进行分担或者建立双节点保护机制来减少关键节点数量。

（3）同缆环。指标含义：网络中不同段落需采用不同路由的光缆，避免出现一处光缆中断导致网路中部分网元的脱网。

指标定义：一个独立环网上任意两段光路在同一条路由上的环网称为同缆环。

评估方法及优化建议：根据网络结构，分段核查每段路由的光缆使用情况，避免在核心环和汇聚环中出现同缆环。如果网络承载在波分系统上，还需逐段核查占用波道是否同路由。

（4）核心单板1+1保护比例。指标含义：核心单板是设备的命脉，一旦发生故障会影响整个网络。主要的核心单板包括时钟板、交叉板、电源板等。

指标定义：要求重要节点的核心单板全部实现热备份，核心单板保护主要分为：电源板1+1保护、时钟板1+1保护和交叉板1+1保护。一般我们考察2.5G及10G速率以上节点的单板热备情况，未实现的节点尽快增加配置实现。

评估方法及优化建议：建议对2.5G及10G速率以上节点的核心单板进行1+1配置保护。

2.3 组网结构评估

（1）网络层次匹配性。指标含义：为防止网络中由于上层结构容量小限制下挂网络的发展，需对网络中上下层结构的速率进行合理匹配，避免出现上层网络带宽不足造成其下挂网络无法合理扩展。

指标定义：统计分析上层网络带宽与下层接入带宽比值来得到网络层次匹配率。

评估方法及优化建议：建议各层网络带宽依照SDH的速率等级来建设，不要跨速率接入，即10G网络只下挂2.5G网络，2.5G网络只下挂622M网络，622M网络只下挂155M网络；同时下挂网络容量之和不可超过上层网络容量，即一个10G网络最多下挂4个2.5G网络，以此类推。如下挂网络容量和超过了上层网络容量，则需考虑上层网络扩容或者将下层网络割接到其它网络中下挂。

（2）环网配置合理性。指标含义：将网络中每一个环分割，考察每个小网络中网元的数量来分析配置合理性。

指标定义：∣环网配置合理性∣=∣实际站点数-理想站点数∣/理想站点数；根据每个小网络处于整个网络中的位置来分析合理站点数，给出如下指标值：

核心环的理想站点数5-7个；汇聚环的理想站点数6-8个；接入环的理想站点数8-10个；边缘环的理想站点数8-12个。

评估方法及优化建议：环网配置合理性的值越接近0，表明环网站点数量配置越合理。反之，表明环网中的站点数量太多或者太少。合理性参数大于1说明网元数目太多，不利于环网的扩展管理，此时环网需要拆环重新；合理性参数小于1说明网元数量太少，环网的使用率低，可将其它环中节点割接到该环中。

（3）支链配置合理性。指标含义：由于链型组网一般没有自愈保护功能，所以要考察链型组网中网元的多少。

指标定义：统计分析链型网中实际网元数与最大理想网元数量的比值来得到支链配置合理性数值；一般我们建议城区支链的理想站点数小于等于3；郊区支链的理想站点数小于等于5；核心环和汇聚环避免出现链型组网。

评估方法及优化建议：若支链配置合理性的值越接近于0，表明支链节点数量越合理；若超过1，表明支链节点过多，可以实施分割为几个链或者改链成环工作。

3 光传输网络优化思路

3.1 网络资源方面

（1）网络资源的占用尽量做到合理均匀分摊，重要业务要分布到长短路径上，既可以保护业务不会同时阻断，也可提高网络的资源利用率，在建网初期做好业务规划，如果出现了不合理的分摊要及时进行割接整改，承载业务越多，改造起来越费时费力；

（2）端口和槽位资源的占用要有适当的预留，一般为20%，避免出现需要紧急开通业务时无资源可用。

3.2 网络安全方面

（1）核心节点尽可能在投资允许的情况下实现双节点互联，避免出现关键节点；组网时要分析现有光缆资源情况，尽可能采用有自愈保护的组网结构，一旦网络搭建起来再进行整改，会是一个繁琐的过程；

（2）受地域限制等原因，现网中无保护链型组网情况也很多，尽快减少链型组网中网元数量，无法回避时可以采用折线成环或加入旁路器等方法规避由于某站停电造成的业务影响；核心环汇聚环上所有节点必须实现重要单板热备保护。

3.3 网络结构方面

（1）一张健壮的可持续发展的网络一定要将各层网络的容量配比合理，网络带宽太大可能会造成浪费，太小会影响后续发展，要充分分析业务流向以及后续发展规模合理配置网络容量和节点数目；

（2）尽量减少链型组网，如果在接入末端无法避免链型组网，则尽量减少链上节点数，缩小到3个以内以降低故障时对业务的影响，核心层和汇聚层网络杜绝出现无保护链型组网。

4 结语

网络优化是一个复杂繁琐的过程，而且不是短期就可完成的工作，需要不断的开展实施。同时实施时不仅要对各项网络性能指标熟悉，还需结合投资预算等进行分析，好钢用在刀刃上，在优化过程中要依照重要性，列出计划，逐步进行整改，相信经过不懈的网络优化工作会给电信运营商提高自身市场竞争力增加新的筹码。

参考文献

[1]《光传输网络技术》，何一心.人民邮电出版社，2008年.

[2]《光网络组网技术指导意见书》.华为大学，2010年.

[3]《光网络物理层安全脆弱性的研究》.张引发现代军事通信，2009年.

篇9

1、数控系统的组成

在这里我们将一般数控系统的概念广义化,定义成由控制器,机械结构,伺服单元等三个主要部分组成的产品模式。控制器就是我们通常所说的计算机数控系统,它由专用或通用计算机硬件加上系统软件和应用软件组成,完成数控装备的运动控制功能,人机交互功能,数据管理功能和相关的辅助控制功能,是数控装备功能实现和性能保证的核心组成部分,是整个数控体系的中心模块。机械结构是展现控制器运动控制功能的执行机构和机械平台,如数控机床系统中的铣床、车床和加工中心等机械部分;数控机器人系统中机械手和机械臂等。机械结构根据具体应用场合的不同,具体形态千差万别,但都可以按照运动学和动力学方法简化成运动机构的各种组合形式,这种组合越复杂其对控制器的能力要求就越高,同一种控制器可以完成对不同机械结构的控制,同样一种机械结构可接受不同控制器的控制,这说明机械部分和控制器组合起来可形成形式多样的产品类型。伺服单元是连接控制器和机械结构的控制传输通道,它将控制器数字量的指令输出转换成各种形式的电机运动,带动机械结构上执行元件实现其所规划出来的运动轨迹。伺服系统包括驱动放大器和电机两个主要部分,其任务实质是实现一系列数模或模数之间的信号转化,表现形式就是位置控制和速度控制。在此基础上,随着开放式数控技术的出现,数控系统体系具备了自我扩展和自我维护的功能,这得益于各种二次开发手段提供了自由完善和自定义系统软硬件功能和性能的能力。因此,开放数控所特有的二次开发平台也作为一个新的组成部分融入了数控系统体系结构中,并在深刻改变着传统数控系统的结构特征和应用方式。

2、应用开发系统组成和功能规划

本文所建立的一体化数控系统应用开发平台,完成对上面四个组成环节的统一管理控制,系统规划,设计开发和仿真校验流程。系统组成规划模块完成所需数控装备产品的单元组合,功能规划和性能规划;机械结构设计模块完成对机械执行机构的物理建模,动态性能仿真,实体造型,结构绘图和工艺设计;伺服单元控制模块完成伺服系统的选型,位置控制规划,速度调节规划;运动规划控制模块完成运动轨迹规划,插补算法设计和仿真,控制策略设计和仿真;人机交互管理模块完成人机交互界面的设计和实现,数据管理和通讯功能。

整个应用开发系统的每个模块都分为应用和开发两个部分:应用部分针对于现有的系统模式和控制方法,从熟悉、使用、理解角度出发通过相应的软硬件技术手段实现对现有技术资源和产品资源的消化吸收;开发部分在应用部分的基础上,针对应用中发现的问题和产生的创意,对数控系统体系的某些组成环节进行旨在提高其性能和丰富其功能个性化的二次开发并提供进行这种二次扩展的软硬件技术支持环境。

应用开发系统采用两种模式来实现这一目标:第一种是硬件仿真模式,即为特定的典型硬件结构建立一个由软件虚拟的硬件层。硬件层以硬件电路图框的形式展现,其输入输出口可进行交互,以此来模拟整个硬件部分工作时的信号流程,并可像真实硬件一样接受软件算法的代码控制。第二种是建立模块化的硬件单元框架,以真实的硬件模块封装后加入到系统结构中,模块之间采用便于安装和检测的接口,以此来实践系统硬件部分的实际搭建能力。

3、关键技术及其实现

(1)引导型应用和开发模式

层次化的教学模式要求应用开发活动有一个可依附的实践模板,它体现一种交互式的资源响应机制,对学生的实践活动作出引导和评价,并提供获取相关资源的渠道。本系统所建立的引导环境是一种浮动式内嵌帮助平台,它底层以数据库的形式作为资源实体,按照具体应用开发的层次和场合,主要采用交互对话模式,符号描述模式,精灵向导模式三种手段来集中或分散地展示资源。交互对话模式是采用工作步骤预定义的方式,将一些比较成熟的应用开发流程的顺序和内容固定下来,以对话框的形式体现配置环境,最后展现出整个过程的信息结果。符号描述模式采用自定义编程语言的模式对一些需要验证的软件算法和控制流程进行规划,它有别于一般通用的编程语言,只是针对于具体应用场合采用特征描述的方式搜集特定的信息表示,与其所连接的资源数据库进行交互后,给出算法或流程运行的结果和评价。精灵向导模式是提供一个实时在线的帮助信息窗口,该窗口具备智能化的交互形式,可自动根据当前所处的状态提供出相关的引导型帮助信息,并具备自学习的记忆模式,按照用户的应用开发进展调整引导的策略。

篇10

一、引言

当前电信网络IP化在给电信运营商带来业务多样化、业务控制能力加强、网络建设成本降低等诸多的好处，但IP网络中所固有的安全问题始终是电信网络IP化中挥之不去的阴影。网络安全，已成为电信网络IP化过程中运营商必须解决的重要问题之一。因此运营商也通过各种不同方式来加强网络的安全，如光线路保护（OLP）技术的应用便是加强网络安全的一种方式，而引入OLP技术也对光缆双路由提出了建设要求。目前许多本地网核心、骨干机房间均有计划、或在建、或已建设有双路由光缆，通过在物理层面进行双路由光缆的组网，使得网络更加安全，但在实际组网应用中，在同一系统的组网中往往又出现光缆同路由、光缆同出局、光缆同管道现象，存在一条光缆或一个出局光缆中断而造成一个机房业务全阻的现象，对网络存在安全隐患，因此有必要对光缆网双路由双平面进行探讨研究。

二、城域双路由光缆网的现状

城域网一般分为骨干层、汇接层和接入层。骨干层的主要功能是给业务汇接点提供高容量的业务承载与交换通道，实现各叠加网的互联互通。骨干网的位置和功能决定了骨干网络设备应满足大容量、高带宽、高可靠性的要求，因此双路由光缆网的建设在骨干层也就显得尤为重要。因此本文重点讨论骨干层的光缆网络建设，考虑到目前机房主要为两个出局路由，因此本文也主要以一个机房两个出局路由和环型光缆建设为研究对象。

首先，我们先看下图：

下图为目前双路由光缆建设的主要方式，为便于说明，本文根据光缆出入局方式定义图2-1（A）～图2-1（C）的名称，即图2-1（A）定义为同向型双路由出入局光缆；图2-1（B）定义为异向型双路由出入局光缆 （下文简称为异向型）；图2-1（C）定义为混合型双路由出入局光缆 （下文简称为混合型）。上图中各个方式的机房间均已有双路由组网，以下对 3种方式存在问题进行分析比较。

a）现状分析

方式一：同向型，图2-1（A）

1、全网未定义光缆的平面，实际组网时，所有光缆任意组合组网，造成双路由光缆使用不平衡；

2、机房A和机房B之间组网时，若采用机房A和机房B的直达双路由光缆，则在出入局出现同路由，因此必须要将机房C作为跳纤站点，这种情况对于机房数量较少、距离较近的情况下可以采用，不适合环网机房数较多的情况；

3、设备组网（如WDM/OTN/SDH系统）在线路侧引入OLP的技术时，一个方向出入局光缆全部中断将使同一侧的OLP主备路由同时中断，在环型网络时，光缆出局处故障，环网仍会进行倒换，但不影响业务。

方式二：异向型，图2-1（B）

1、全网未定义光缆的平面，实际组网时，所有光缆任意组合组网，造成某些局出口光缆同路由，如图2-1（B）中的光缆2、光缆3、光缆6组网，机房A和机房B的出局出现同路由；

2、采用异向型光缆建设时，光缆双路由建设会在某一段落容易出现相交情况。如机房的数量为奇数时，环型光缆双路由建设会在某一段落会出现相交，如图2-1（B）的光缆5、光缆6，机房的数量为偶数时，可以解决交叉问题；

3、设备组网（如WDM/OTN/SDH系统）在线路侧引入OLP的技术时，一个方向出入局光缆中断将会使一侧OLP的主用路由和另一侧的备用路由同时中断，如在环型网络中某一出局故障时，环网仍可正常运行。

方式三：混合型，图2-1（C）

1、全网未定义光缆的平面，实际组网时，所有光缆任意组合组网，造成多个出局口光缆同路由，机房A和机房B的出局出现同路由；

2、楸苊夤饫峦路由组网，若不对上图光缆网进行改造，图2-1（C）中光缆6在任何时候都无法选取，该条光缆在出入局上无法完全达到双路由保护的功能；

3、若不是图2-1（C）中这种混合型光缆双路由进行建设，而是随意混合时，则可能出现全网都无法选出一个不同路由的光缆组网。

b）比较分析

从以上问题分析，方式三混合型毫无规律的双路由光缆建设需要尽量避免。同向型光缆建设和异向型光缆建设各地市根据实际光缆路由建设适当选取，异向型光缆的建设在机房数为奇数时，双路由光缆会出现交叉点，因此同向型光缆建设应比较有优势，当然各地市也需要根据实际路由情况选择异向型双路由光缆的建设。

另外，针对目前扁平化的网络，许多地市核心机房或者地市关口局机房实际上只有2个核心骨干机房，其他为一般本地网骨干机房，因此还会出现2个核心骨干机房之间的组网（如图2-1（A）中的机房A和机房B），此时采用同向型双路由光缆建设还应增加两个骨干节点间的光缆建设（下图2-2（A）中的光缆7），以满足机房A和机房B之间的组网，避免机房A和机房B之间的组网都通过机房C跳纤。

注：图2-2（A）中机房A和机房B之间光缆也可建设双路由光缆（建设光缆7和8），如图2-2（B）。

三、双路由光缆网规划和组网应用中应注意的问题

针对图2的问题分析，双路由光缆网规划应注意以下几点：

1、各地市根据维护习惯，需对全网骨干机房定义机房的出入局（如出口1、出口2或出口A、出口B等）；

2、定义光缆路由，如定义A、B路由或1、2路由等，对二个路由的光缆建设进行统一长远规划，要求在出入局、竖井、全程光缆路由以及机房内的光缆走向进行详细规划，对同向型、异向型以及环型等方式的光缆建设进行统一规划，定义好后，不管是哪种方式，都必须光缆面成环；

3、组网时，1、2路由光缆负荷分担，原则上同一系统优先统一都承载在1路由或者2路由光缆上，当单独1路由或2路由无法满足组网时，可1、2路由混合选取光缆组网；

四、城域双路由光缆网规划建设的几种典型方式

目前机房光缆出局普遍为2个出局，许多本地网络一般也仅为2个核心机房，为便于分析，本文以2个核心机房和多个骨干机房进行重点分析。同时为便于说明，本文光缆出局以出局1和出局2区分。

类型1：相邻双核心机房，环型双路由光缆情况

该类型与前面2-1（A）、图2-1（B）分析的类型相同，具体见图

说明：

该类型以机房A和机房B的环形光缆网为主，必须保证各个机房间的1、2路由出口分开；

若环型光缆网线路环型路由比较长时，根据实际路由情况建设其他机房间的连接光缆，连接光缆也必须遵循环型光缆同向型（或异向型）的建设原则，如图4-1中的机房A和C、机房B和D的连接光缆，这样在出现部分节点组网的情况时，既可以节省部分段落的光纤资源又减少跳纤的站点，减少了故障，如仅有机房A、B、E组网时，就可以减少与机房C、机房D相关的光缆；

若投资允许以及条件成熟，连接光缆可以建设双路由光缆，可以形成全网双路由网状光缆网。

另外为满足机房A和机房B之间的组网时，同向型光缆应再建设机房1、2的环形光缆，如图2-2（A）或2-2（B）机房A和机房B间的光缆建设。

类型2：非相邻双核心机房，环型双路由光缆情况

说明：

该类型以机房A和机房D的环形光缆网为主，必须保证各个机房间的1、2路由出口分开；

该类型可以考虑以机房A和机房D为相邻节点，分片区建设，分片区后和类型1的光缆建设类似。

条件和投资允许，机房A和机房D之间的光缆建设可以按照图2-2（B） 中的机房A和机房B方式建设双路由光缆。

类型3：双核心机房，各个区域（各县市）也为双机房环型双路由光缆情况

注：上图中，假设A县（区）为核心机楼所在区域，B、C、D县分别有两个机房

说明：

该类型光缆建设需要根据设备组网方式来进行规划建设，目前主要组网方式有两种，即区域内的一个机房纳入组网（如A1A2B1C1D1、A1A2B2C2D2分别组环）和区域内的两个机房同时纳入组网（如A1A2B1B2C1C2D1D2节点组环），不管是哪种组网方式，两个平面的环型光缆必须按不同路由单独成环来规划建设；

区域内的一个机房纳入组网：该类型在现网中较为普遍，在二干传输网络也很常见，即两个核心机房，各区域也为两个机房，全网组网时往往是机房A1A2B1C1D1组成一平面，A1A2B2C2D2机房组成二平面，该组网方式确定后，局间光缆只需在A县区建设不同路由的局间光缆3/4（如图4-3（A）和图4-3（B）），其他县区不需建设局间光缆3/4；

区域内的两个机房同时纳入组网：该类型同时将各区域的两个机房纳入双节点组环，即机房A1A2B1B2C1C2D1D2双平面双路由组环，该组网方式确定后，各县区都需建设不同路由的局间光缆3/4（如图4-3（A）和图4-3（B））；

该类型除两个平面单独成环的光缆建设外，同时建议在各区域1、2节点机房间建设环型光缆（即各县区的局间光缆1和局间光缆2），用于区域重点机房相互间的组网；

上述若ABCD县各任选一个节点组单节点环网时，通过合理选取光缆，可完全避开光缆同路由现象。

类型4：多个核心机房的情况，采用分片^方式建设）

部分网络规模较大的本地网可能会出现大于两个的核心机房，多个骨干机房，如下图所示（6个核心机房）

说明：

该类型一般会出现本地网规模较大的地市，往往业务网也会根据区域进行划分，因此光缆也可根据业务网的情况进行区域划分；

根据区域划分后，采用类似类型1、2、3的方式进行光缆网的规划建设；

核心机房间会有较多的业务转接，核心机房间的业务也较为重要性，并且核心机楼间往往也已网状网的方式组网，因此可在各区域间建设光缆，如机房A、D间建设双路由直达光缆，如图4-4（C），同理在机房B、E以及机房C、F间建设双路由直达光缆，核心机房间基本形成双路由网状网方式建设。

采用图4-4（A）建设时，应建议再建设区域机房间的环形光缆，如机房A和B的环型光缆。

五、城域双路由光缆网的规划建设方式

目前光缆建设主要有管道、架空、直埋等几种方式，其中管道敷设的光缆最为安全，因此在骨干层双路由光缆建设应优选管道光缆，其次再选择架空或直埋方式建设光缆，如现网中出现在难以找到两个路由的光缆段落上，通过建设了一条管道和一条杆路的方式，实现了光缆双路由的建设。

六、结束语

总之，两个不同物理路由的光缆安全性要高于单路由光缆，而目前不同厂家设备、同一厂家的多个系统承载在不同平面的光缆上，也大大提高的网络的安全，在双路由（双平面）光缆的规划建设还应结合各地市实际路由、机房条件、投资计划、路由安全等实际情况来确定，如有条件，部分机房间甚至有可能建设第3、4出局光缆路由来满足网络的安全。