网络可扩展性

网络可扩展性（精选11篇）

网络可扩展性 篇1

0 引言

在互联网的飞速发展中,传统TCP/IP固定层次互联网的体系结构和设计理念等严重不足的问题越来越受到挑战[1,2],如何进一步创新和完善互联网体系结构以很好地适应发展的需求,已经引起各国学术界的广泛关注[3,4]。纵观国内外的研究,众多的研究者都把目光投向了对可扩展性的要求,可见在网络研究中可扩展性研究的必要性和重要性。

可扩展性是对网络体系结构在扩展能力的一种衡量,可扩展性分析方法是可扩展性研究的关键工具,但是由于网络系统本身的复杂性和体系结构的多样性,可扩展性研究仍然缺少比较系统性的分析方法支持。文献[5]中从系统规模变化的角度出发给出可扩展性定义,即可扩展性指用户和系统资源的增加不会导致系统性能的明显下降以及管理的复杂性。对于网络体系结构,这样的可扩展性定义不够全面,对网络体系结构的可扩展性特征还不能够准确表达。在文献[6]中提出的多维可扩展性分析方法,从约束条件的个数、评价指标的个数及评价指标的不同表达方式上建立抽象的评价模型。但这样的分析方式并没有从其体系结构本身的特征的出发,在模型中缺少了网络体系结构本身特征的表达。文献[7]中提出了网络完全可扩展性、优化可扩展性和弱扩展性的概念,可以看作是网络变化对整体性能的影响能力的定义。这是从可扩展的能力上来进行分类,可以有效地用在不同系统的扩展性的比较中,但这种分析并不能深入解释体系结构可扩展性优劣的影响因素。由于采用的侧重点、描述方式和评价策略不同,在可扩展性优劣的比较中对不同的网络系统往往不能从根本上说明其差异性。

本文以网络服务实体为基本单元,提出一种网络服务可扩展性的分析方法。该方法将不同的网络系统行为用统一的描述方式抽象出服务拓扑模型,并通过统一的评价模型对不同的可扩展性评价测度进行分析,以便对比并能正确分析出不同网络系统的服务可扩展性差异及其影响因素,其分析流程如图1所示。分析对象是需要进行分析的网络系统的服务行为,确定分析对象是服务可扩展性分析的起点;服务拓扑模型是将网络模型的服务行为抽象而出的,是可扩展性分析的基本模型;评价模型是对服务模型选择用于可扩展性的描述特征和计算方式,对不同网络系统进行服务可扩展性评价和测试。该分析方法可以用于分析由于网络体系结构、网络拓扑结构、组网技术、网络互连等的不同而导致的服务可扩展性的差异,为网络服务扩展性分析提供了一个具有通用性的工具。

1 网络服务拓扑模型

服务拓扑模型是网络系统服务行为的抽象描述,由服务和关系这两种基本元素构建成。服务是服务拓扑模型的基本单元,是对在网络系统中能够完成某种功能的交互主体的抽象。服务之间最基本的关系是依赖关系和交互关系。依赖关系是服务之间存在交互的相互关联方式的描述;交互关系是对网络系统上应用的描述。服务拓扑元素关系如图2所示。

将服务S(Service)用S={A,c}描述。A是服务的属性向量,A={a1,a2,…,an},ai表示服务的第i种属性;c是服务的类型,根据服务的功能的不同而分类的。

将依赖关系定义为。c1和c2表示服务类型,<c1,c2>是对发生依赖关系的两个服务种类的约束;是依赖关系的依赖规则向量[可选项],是对依赖关系的逻辑描述。如果存在,则依赖关系R是有向的,否则是无向的。,ri是对依赖关系的第i种可选依赖规则;v是依赖关系的代价。

将交互关系定义为E={S1,S2,…,Sm}。E是一个服务集合,交互关系E中的各元素都参与了交互关系E。

静态服务拓扑是服务之间依赖关系的描述。如果用S_set表示服务的集合,R_set表示依赖关系的集合,E_set表示交互关系的集合,网络系统的静态服务拓扑(T)可以表示成T={S_set,R_Set,E_Set,f},其中f:S_set×S_set定义为服务到服务的映射函数,其中依赖关系作为映射关系。动态服务拓扑是在静态服务拓扑定义的基础上增加时间t,可以表示为T(t)={S_set(t),R_Set(t),E_Set(t),f(t),J(t)},其中J(t)是服务拓扑的变化规则集合。

2 评价模型

服务评价指标是指能够体现网络结构特性的具有实际意义的指标量,是网络系统服务可扩展性评价的直观表达(比如一个网络系统的总负载量、网络系统的平均资源定位效率、传输延时等)。根据具体的需求分析,确定选择一个或多个评价指标。如果评价指标只有一个即v(t),则可以直接用指标值的动态变化v(t+1)/v(t)来表示网络结构在此方面的服务可扩展性。如果选取了多个评价指标,并且这多个指标的益害性、成长规则相同,则需进行加权求和,用以表示网络结构在这若干个方向的综合可扩展性,即多维可扩展性。其计算分析公式如下所示:

其中αi表示指标vi在综合评价中的重要性权值,且有α1+α2+α3=1。

评价指标分为有益指标和有害指标,同时指标也会随着不同的成长规则增大或减小。如果多个服务评价指标益害性、成长规则不同,仅以此计算分析来体现评价指标与可扩展性的关系是不够的,可以通过分析网络系统的服务拓扑模型的特征维持能力和特征演进能力两个方面来评价网络服务可扩展性的优劣。使用式(2)可得出服务拓扑的变化系数,然后根据情形进行分析,当网络性能随着扩展变换而降低时,分析网络的特征维持能力;当网络性能随着扩展而得到优化时,分析网络的特征演进能力。

其中,原服务拓扑为T,经过n次动态变换后为T',评价指标数量为i,diff表示平均每次动态变化导致服务拓扑发生变化的变化系数。

特征维持能力是表达能够维持原有特征的能力,特征演进能力可以看成是按照指定方向改进其特征的改变的能力。对于这两方面能力的区别主要是扩展的目标不同,如图3所示。

特征维持能力和特征演进能力是可扩展性表现的两种方式,不同的结构和不同的变换方式可以导致不同的结果,服务拓扑的可扩展性分析是基于这两种能力的分析,然后还需在仿真系统中进行验证。

3 实验建模

本实验分析的是不同变换规则下域内路由系统的服务可扩展性。对于路由系统的服务可扩展性关键在于路由系统的规模和效率,对域内路由系统的分析主要关注其服务拓扑在动态变换过程中可扩展性的变化。

将路由器(路由节点)抽象为服务,将路由之间的连接关系抽象为依赖关系。建立服务S={A,c},A=(time,table_len,id),Time是转发延时(即转发处理时间),table_len是路由表长度,id是标志属性。依赖关系R={<Si,Sj>,delay},将链路延时delay作为依赖的代价。所有依赖的延时设为相等,将链路延时初始化为delay=20 ms,服务处理时间初始化为time=20 ms。对于路由系统初始状态的服务拓扑如下:

根据路由系统的应用需求,本实验中将任意两个服务之间的最小传输延时作为评价指标。路由系统服务拓扑变换具体步骤如图4所示。

本实验中为路由系统的规模增长建立以下变换规则,其中涉及到的参数有:服务数量x、依赖关系数量y、服务数量的最大值max。

规则1在服务数与依赖数的比值不变的前提下,每次向服务拓扑中增加x个服务和y条依赖关系,在确保服务拓扑图是联通的基础上,随机添加依赖关系,直到服务数达到max值。

规则2在服务数与依赖数的比值不变的前提下,每次向服务拓扑中增加x个服务和y条依赖关系,在确保服务拓扑图是联通的并且没有自循环的基础上,服务的依赖度数越高依赖连接的概率就越高(服务Si依赖连接的概率为p=ki/2m,其中ki为服务Si的度数,m为服务拓扑中的依赖关系数量),直到服务数达到max值。

由规则1和规则2变换得到服务拓扑T2和T3,再依照规则3和规则4对T2和T3进行变换。

规则3在依赖关系的平均延时不变的前提下,减少依赖度数较高的服务节点之间的依赖关系的延时,增加依赖度数较低的节点之间的依赖关系的延时。算法具体描述如下:

(1)随机选择两个依赖关系Ri和Rj,计算其两端服务的依赖度数之和ki和kj。

(2)若ki>kj,且ki>x,则将Ri的延时减去x,Rj的延时加上x;反之则将Ri的延时加上x,Rj的延时减去x。

(3)重复上述步骤(1)和(2)n次。

规则4在服务属性中的平均转发时延不变的前提下,减少依赖度数较高的服务节点的转发时延,增加依赖度数较低的节点的转发时延。算法具体描述如下:

(1)随机选择两个服务Si和Sj,其依赖度数分别为ki和kj。

(2)若ki>kj,且Si的转发延时大于x,则将Si的转发延时减去x,Sj的转发延时增加x;反之则Si的转发延时加上x,Sj的转发延时减去x。

(3)重复上述步骤(1)和(2)n次。

规则1和规则2是对网络系统规模的增长规则,规则3和规则4是对路由系统的优化变换规则。依据变换规则和评价指标,在规则1和规则2变换之下的服务拓扑模型的服务可扩展性体现在特征维持能力,随着服务拓扑模型规模的增大,路由系统期望依然能够保持小规模时的传输能力。在规则3和规则4变化之下的服务拓扑模型的可扩展性体现在特征演进能力,路由系统期望能够最大限度的演进最小传输延时。

4 实验仿真与分析

本实验选择使用网络仿真软件NS2[8,9,10],模拟的区域是1000 m×1000 m的方形区域,服务节点的总数为550个,随机分布在模拟区域内。对本文提出的方法中服务拓扑模型涉及到的参数设定如下:将路由服务数据处理延时参数设置为20 ms,依赖代价延时参数设置为20 ms,每五次变换进行一次记录一次分析结果。仿真结果中,将随机选择20个服务之间发送1 MB数据所需时间作为仿真结果评价值。

由图5仿真结果比较可知,经过规则2的变换后服务路由系统的平均延时的上升幅度明显比规则1变换后路由系统的慢,但是随着服务数量的增加,两者的上升变化都趋于稳定。这是因为规则2使用偏好连接方式进行变换,产生的结构具有更好的链路效用,比规则1具有更强的特征维持能力。

由图6仿真结果比较可知,服务拓扑T2和T3经过规则3和规则4的变换,其平均延时都在下降。同一种变换下,T3要比T2延时小。这是因为T3在优化过程中性能比T2略强一些,T3的特征演进能力略优于T2的特征演进能力。

由实验仿真与分析,可以得出结论:由于路由系统的结构与变换规则不同导致其可扩展性的不同,偏好连接的动态拓扑路由系统具有较优的可扩展能力。进而可以验证,所提出的网络服务可扩展性分析方法在分析网络服务系统的可扩展性方面具有适用性和优越性。

5 结语

网络系统的服务可扩展性不仅在技术研究中被作为评价网络体系结构优劣的重要指标,而且在理论研究中也被用来作为理论分析的重要依据。本文提出的一种网络服务可扩展性分析方法,将不同的网络系统行为用统一的描述方式抽象出服务拓扑模型,并通过统一的评价模型对其进行可扩展性分析,以便对比并能正确分析出不同网络系统的可扩展性差异及其影响因素。实验仿真与理论分析的结果基本吻合,为网络服务扩展性分析提供了一个具有通用性的工具,对进一步研究新型网络及其扩展性具有一定的指导意义。但是由于网络系统本身的复杂性和体系结构的多样性,下一步的研究将从服务拓扑模型这一基本理论出发,找出服务拓扑本身更多的更加准确的可用在可扩展性分析方面的性质和特征,研究新型网络体系结构其他方面的特性,如安全性,移动性和易管理等。

参考文献

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[4]刘韵洁.三网融合与未来网络的发展[J].重庆邮电大学学报:自然科学版,2010,22(6):693-697.

[5]Neuman B C.Scale in Distributed Systems[M].Readings in Distributed Computing System.Los Alamitos:IEEE Computer Society Press,1994:463-489.

[6]Xu K,Xu M W,Li Q,et al.Analysis and Case Study on Multi-dimensional Scalability of Internet Architecture[J].Science in China Series F:Information Sciences,2008,51(11):1661-1680.

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网络可扩展性 篇2

根据人们对现代智能通信的需求，研究可扩展计算机网络软件系统的开发和设计，从而为计算机网络技术今后的发展提供建议。

1计算机网络设计软件的可扩展性

实现软件的可扩展性是所有软件开发人员的目的，其能够使软件的使用寿命有效延长，此种可扩展性不仅表现在软件规模方面，还表现在软件功能方面。基于可扩展性的计算机网络软件使用具有独特的功能，此种计算机网络技术的使用的扩展主要从三方面出发：

(1)软件功能。可视化软件功能的可扩展性主要表现为以下方面：通过网络技术功能的创新，在展现全新网络产品功能的基础上将软件网络化协议功能相互结合，实现网络技术发展的有效追踪。

(2)性能分析。在性能分析方面，以网络技术规模化的发展为基础，实现网络优化设计及使用。根据全新的性能模型，全面评价项目的设计质量。以软件使用能力的便捷化使用能够有效创建全新的性能模型结构。

(3)软件外部接口。在实现计算机软件外部接口的基础上，全面分析网络设计项目并且将其保存，重视网络设计管理的规范化，实现软件的优化设计，对软件外部接口进行全面优化，实现接口的可扩展性。

2系统的分析和实现

(1)系统的结构分析。以计算机网络设计的内容为基础，能够将软件分为四个基础功能：分别为系统调度模块，其主要目的就是实现系统功能的调度;网络拓扑设计模块，其主要目的就是设计可视化网络拓扑结构，并且划分子网、网络路由及网络设计参数;网络性能分析，其主要目的就是以软件系统的设计的性能需求为基础创建性能分析模型，全面分析网络的运行效果、安全性及开销;网络性能仿真，其主要目的就是实现网络的仿真运算。

为了有效实现系统软件外部功能的扩展，在设计过程中还要添加数据库接口模块，实现系统和数据库的接口连接，使用标准化数据库系统及软件系统完成接口设计，软件使用分层模型进行设置，将所有的功能模块相互结合，图1为系统的结构图。通过下图可以看出来，将软件分为两层结构，系统第一层主要包括调度模块，通过网络设计参数、对象实现和第二层接口实现此层的功能，并且将第二层和操作系统接口实现软件系统的调度功能。软件的第二层主要包括网路仿真模块、网络拓扑设计及性能分析，其主要目的就是實现软件的具体使用功能及软件的全新功能。根据基于数据库的多层软件体系结构，数据库结构的`主要目的及时连接数据库和其他软件系统，其虽然在软件系统中的，但是并没有被存放到分层结构中，其是一个独立的设备参数，将系统中的功能模块进行相互连接，其通过面向对象实现创建。软件其他部分的功能实现都是相互独立的，但是和网络设备参数和对象共享接口。在调用第二层功能的时候，软件第一层能够对数据访问接口进行更改。因为所有的数据都是根据共享数据进行，假如共享数据的结构不发生变化，网络功能扩展的主要目的就是创建完善的网络设备数据库。

(2)系统设计过程中的问题。在设计网络软件过程中，首先要进行网络拓扑图编辑及处理，在网络设计过程中，创建设备并且删除，从而实现划分设备，实现子网创建及管理。在网络配置过程中，根据网络的应用及配置优化进行项目化合理设计，并且进行数据库设计的优化及使用。在展示设备过程中，要实现设备工作的配置和仿真处理。

论广播网络视频节目的二次扩展 篇3

关键词：网络视频节目 星光网络广播 二次扩展

网络视频节目已经越来越多地补充到电视的日常报道当中，河南电视台的《雷颖网聊》《打渔晒网》《微博民生汇》《观点制胜》，安徽卫视的《超级新闻场》，东方卫视的《我心唱响》都较好地运用了网络视频节目。

不过，广播电台自办的网络视频节目，目前大多仍是传统媒体的附属品——配合广播频率实现在线收听收看、用于网络点播，抑或是同步呈现大型活动。笔者认为，媒介融合时代，广播网络视频节目必须寻找对策，从被动接受到主动出击，围绕受众兴趣进行二次加工，进行多渠道延展，将视觉媒介的感官效应放大，才能拉长节目链条，实现优质资源的多次增殖。笔者将这种联动叫做广播网络视频节目的二次扩展。

广播网络视频节目的二次扩展，不是简单地把采写的同一内容放在不同的介质上就算完事，而是根据不同媒介的需求，将同一内容的新闻素材制成不同类型的新闻产品，运用不同的传播方式，以满足受众对新闻个性化的需求。实践证明，广播电视媒体网上音视频内容扩展的空间很大。那么，如何将广播节目的内容盘活，实现二次扩展呢？笔者试图结合郑州电台星光网络广播的实践，认为要着力于以下几点。

一、提炼新闻价值，为高质量的新闻信息产品找到卖点

美国威斯康辛大学新闻学教授格兰特·郝德对新闻价值的论述为：“最佳之新闻即为贻最大多数人以最大兴味者。”①在今天，新闻来源发生了变化，广播电台的网络视频节目要想提高浏览量，改变不瘟不火的现状，就要敏锐地抓住用户关注的点，通过网络平台与各类硬件的链接，采集高质量的新闻信息产品，抓住网友的兴趣点。

郑州电台星光网络广播（下称星光网络广播）从受众（包括网友）的关注焦点出发，全盘统筹节目的“卖点”，让节目的新闻价值得到最大限度的实现。星光网络广播立足郑州本土，以郑州人民关心的焦点热点问题为选题方向，获得了很高的点击率、收听率。事实上，实现星光网络广播的产品不是传统广播产品简单复制的目标，星光网络广播的节目与郑州电台的广播节目相互配合，共同扩大了郑州电台节目的社会影响力。比如，2011年7月，郑州电台新闻频率与星光网络广播、郑州广播在线同时推出《政风行风在线访谈》节目。郑州市物价局局长做客郑州电台的专场，他回答网友提问时说道：“郑州的物价水平在全国36个大中城市中居第32位。”星光网络广播敏感地意识到这是一个很好的新闻点，便将随之而来的在直播间里的热烈交流做成了微视频，作为头条。这样做产生了多米诺骨牌效应。郑州的物价水平居于全国省会城市的中下游这个话题得到了很多网友的回应。星光网络广播和郑州广播在线网友围绕这个话题又有了很多深入的讨论，这些信息反馈到直播间，物价局长和主持人在直播间里与网友和听众聊得更多了。节目结束后，星光网络广播又将大量跟帖内容整理出来交由郑州新闻广播《百姓热线》节目追踪报道，实现了热点话题的二次扩展。

二、传统媒体发起，网络媒体综合放大

眼下，无论是报纸、期刊等平面媒体，还是广播、电视等电子媒体，都在不断适应网络传播带来的环境变化，实现信息传播的立体化，在内容和形式上开发出新的竞争手段和吸引受众的方式，以提高自身的竞争优势。②传统媒体具有信息供应者的独家优势，专业化的新闻队伍、长期形成的品牌、广阔的信息渠道、丰富的经验，这些都不是网络媒体在短期内可以造就的。和传统媒体传播相比，网络媒体具有交互性、海量性、多媒体、即时性、个人化、超文本等特性。笔者认为，星光网络广播只有实现广播和网站的有效互动、音频和视频的有机融合，从内容和形式上开发出新的竞争手段和吸引受众的方式，将新闻内容延伸为多种传播形态的新闻产品，实现信息传播的立体化，才能提高各自的竞争优势，从而彰显“可看的广播”的新闻价值。

2011年8月，郑州新闻广播强档推出《新闻有话说》节目，每周一、三、五午间12：20～13：00播出，针对社会热点话题展开讨论。星光网络广播主动加入，使之成为同步视频直播节目。星光网络广播主动融合传统广播节目所做的还不仅仅是全程全景再现广播的节目，围绕二次扩展的理念，星光网络广播还根据新闻价值寻找节目“卖点”，精选出具有吸引力的内容，加入微博截图、图片、论坛热帖等编辑制作后，提供给大河网、中原网、河南百度等兄弟媒体，供网民点播。星光网络广播的做法得到了郑州新闻广播同人的高度评价，不仅使他们的节目可视化，而且实现了节目内容的二次乃至三次营销，有效地扩展了节目的影响力和到达率。

三、媒体助政、网络问政，推動信息公开

胡锦涛总书记指出，新闻宣传工作“要把提高舆论引导能力放在突出位置”。星光网络广播将舆论引导、舆论监督等国家赋予主流媒体的职责作为自己的使命。星光网络广播力争做好郑州党委和政府的“第一传达室，第一监督室，第一监察室”，在媒体助政和网络问政方面进行了一些积极的尝试。星光网络广播专门开辟聊天室，作为网民诉求平台，对于网民在平台当中反映强烈的问题，平台管理员及时发现、通知相关部门给予处置回复，并根据事件处置情况，进行阶段性或办结性回复。这种媒体监督方式成本低、覆盖广、效率高，得到了郑州市委、市政府的肯定。我们先后开展了“十字路口调查、霓虹灯调查、出租车违章调查、最差街道调查”，帮助政府推进政务公开。

2011年8月15日，郑州市公交B1路公交司机王志亮捡到10万元现金，他通过郑州电台找到了失主荥阳市地税局副局长卢宗纲。星光网络广播立即进行了详细报道，引起中原网进行跟踪报道。“地税局副局长在公交车上丢失巨款”这一事件吸引了很多受众的眼球，大家众说纷纭，有很多不良的信息出现。星光网络广播协同兄弟媒体及时跟进，及时发布了当事人认真详细的解释，使得不良的社会舆论得到纠正，种种不实的传言很快偃旗息鼓。

四、媒体人眼光，平民化语言，增强感染力

新闻用词的变化不断生产新的话语，公众对新闻的接受程度也随之改变，运用恰当的词汇表述事实符合网络用户的要求。比如，胡锦涛总书记在改革开放30周年大会上用到了“不折腾”这个词；2010年11月10日登上了《人民日报》头版的网络热词“给力”等。这些词汇为受众（包括网民）熟知，容易引起共鸣，并因为容易使他们产生眼前一亮的亲切感而激起阅读、点击的兴趣。

为了响应中央提出的“走、转、改”号召，星光网络广播不断在新闻词汇的选用方面进行有益的尝试。我们主张尽量多地使用老百姓的生活语言和面对面交流的词汇，以求贴近受众，与受众融为一体。我们还将这些词汇，用到了标题上。

比如，“星光微播”和“星光有缘”栏目就起了这样的一些标题：《媒体偏爱铁道部》《网络新闻，你看到的不一定是真的》《求变还是求美，我的郑州》《我们都爱聚会》《玩大的青春——80后的胡言论语》……这些标题既简单朴实，通俗易懂，又体现了蓬勃的时代朝气。

网络数字生活发达的今天，业界开始对视频网站的内容充满期待。传统媒体创办的区域性网络媒体更需要转变观念，根植于本地市场，建立较为稳定的跨媒体协作机制，寻找更多的合作伙伴，编织立体的传播网络，形成多媒体协调行动的格局，以用户需要为出发点，对网络视频节目进行二次扩展，用先进优秀的文化产品占领网络文化阵地。

（作者单位：郑州人民广播电台）

（本文编辑：范国平）

网络可扩展性 篇4

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网络可扩展性 篇5

关于大学英语第二课堂扩展性教学的思考

阐述了开展大学英语第二课堂扩展性教学的意义和必要性以及其框架设想;重点探讨了如何突破大学英语第一课堂教学局限,努力发掘、拓展第二课堂教学来延伸、补充、加强大学英语第一课堂教学,为学生提供更多的.自主学习和语言实践机会.本文提出大学英语第二课堂扩展性教学实践可分为三个组成部分:丰富多彩的大学英语第二课堂教学实践活动;层次化、自主化的大学英语网络教与学活动;及时、有效的大学英语教师课外辅导、答疑以及学习过程监督、检查活动.学生通过积极参与丰富多彩的大学英语第二课堂扩展性教学各项活动,在实践中体验英语,实践英语,不断提高感悟语言、运用语言的能力.

作 者：补爱华 李小炜 金丽 陈艳群 BU Ai-hua LI Xiao-wei JIN Li CHEN Yan-qun 作者单位：怀化学院,大学英语教研室,湖南,怀化,418000刊 名：怀化学院学报英文刊名：JOURNAL OF HUAIHUA UNIVERSITY年，卷(期)：26(10)分类号：H319关键词：大学英语第一课堂教学 大学英语第二课堂教学 网络教与学 体验 实践

网络可扩展性 篇6

近日 ， 全球有线和无线通信半导体创新解决方案的领导者博通（Broadcom）公司（Nasdaq：BRCM）宣布，StrataGX系列SoC增加了5款新产品，可为大型及中小企业网络提供更大带宽的千兆连接。这5款新产品是StrataGX SoC的伴随器件，在单芯片上集成了高性能处理器、千兆以太网（GbE）交换器、GbE物理层收发器（PHY）、USB 3.0和流量加速器。与目前市场上的解决方案相比，新产品能使企业和运营商级接入点、分支办公室路由器以及企业级集成服务路由器的速度提高40倍，电源效率提高40%。

由于对服务需求的日益增加，越来越多的企业采用了5G WiFi，这些都要求大型及中小企业网络提高性能、容量和可靠性。博通的StrataGX系列是一个全面解决方案的组成部分，以实现独立的平台，提供5G WiFi具备的千兆无线速率。该系列的集成式功能可实现性能更高、规模更大的网络，使企业用户能以提高10倍的速度同时传送VoIP、视频电话等应用的语音和视频流， 而无需目前网络所需的缓冲，也不会出现目前网络可能产生的中断。

StrataGX系列SoC最新推出的这5款产品还满足了日益增加的多媒体分配需求。这些新芯片将高速缓存容量增加了一倍，并在内核中集成了数字信号处理单元和多媒体引擎，以满足对无线带宽日增加的需求，并适应企业网络更大的CPU吞吐量。

网络可扩展性 篇7

主动网络是一种区别于传统网络被动传输数据的全新网络计算模型, 是对网络数据流执行相应程序操作的主动节点集合。主动网络有两个含义:一是被称为主动节点的网络中间节点 (如路由器、交换机) , 不仅完成存储转发等网络级的功能, 而且可以对包含数据和代码的所谓主动包进行计算;二是用户根据网络应用和服务的要求可以对网络进行编程以完成这些计算。这样, 通过对网络进行编程, 新业务可以快速地进入到网络中。

1.1 主动网络体系结构

主动网络是不同网络技术互连的主动节点集合, 而每个主动节点由一个操作系统和若干个执行环境组成, 因此主动网络体系结构 (如图1所示) 实际上就是主动节点的体系结构。主动节点上运行着一个节点操作系统 (Node OS) 、一个或多个执行环境 (execution environment, 简称EE) 。用户通过主动应用 (active application, 简称AA) 获得业务, AA是通过EE提供端到端业务的。Node OS负责分配、调度和管理节点的资源, 通过EE向AA提供抽象应用。每个EE由一个独立的虚拟机实现, 负责解释到达节点的主动分组, 不同的EE定义不同的虚拟机。

1.2 主动网络实现方法

目前主动网络有两种实现方法:可编程交换机方法 (分散式) 和封装 (Capsule) (或集中式) 方法。

可编程交换机方法是将程序注入网络节点的过程与数据包在网络节点处理的过程割离, 即向网络节点首先发送将要运行的程序, 然后发送数据分组, 网络节点运行收到的程序处理数据。封装方法的思想更深远一些, 即把程序与数据包捆绑在一起发送, 这种封装数据和程序的报文被形象地称之为Capsule。封装方法更能体现可编程网络的特性, 适用于实时处理, 具有更大的灵活性。

1.3 主动网络管理体系结构

主动网络管理ANM (Active Network Management) 体系结构中主动节点是主动网管所要管理的主动对象。主动节点与控制管理工作站 (NMS) 之间的通信是一种对等的关系, 而不像SNMP中客户端与服务端之间的非对等关系。ANMS是网络管理者控制和管理主动网络的界面, 主动节点是网管系统的主要管理对象, 负责处理主动信包。执行环境EE提供了主动信包运行和处理所必需的环境。MEE负责主动节点的全局管理功能。代码服务器CS负责提供网元设备收集数据所必需的逻辑方法。终端系统使用主动节点的服务运行主动应用。

2 Web Services及其基础结构

Web Services是提供特定功能元素 (如应用程序逻辑) 的可编程实体, 任何数量的、可能是完全不同的系统都可以用常见的Internet标准 (如XML和HTTP) 访问它。由于可以通过标准接口访问, 因此Web Services使异类系统能够作为单个计算网络协同运行。Web Services使用基于XML的消息处理作为基本的数据通信方式, 以帮助消除使用不同组件模型、操作系统和编程语言的系统之间存在的差异。Web Services正在开创一个分布式应用程序开发的新时代, 作为Internet的下一个革命性的进步, Web Services将成为把所有计算设备链接到一起的基本结构。

Web Services采用一种基础结构, 该基础结构提供下列内容:定位Web Services的发现机制、定义如何使用这些服务的服务说明以及通信时使用的标准连网形式。图2显示了此基础结构的一个示例。

3 对主动网络的扩展

3.1 对主动网络体系结构的扩展

为使主动节点能够运行Web Services, 需对其体系结构进行扩展和增强, 如图3所示。最底层的节点操作系统 (Node OS) 可基本保持不变。中间层执行环境 (EE) 可以用Web Services应用服务器 (如J2EE服务器) 进行扩展。而最上层主动应用 (AA) 则可以由Web Services组件进行扩展。经过扩展, 主动节点除兼容原有的全部功能外, 还提供了运行标准Web Services的能力, 即原有的主动节点成为更具通用性并能提供强大计算能力的网络服务节点。

3.2 对主动网络管理的扩展

为了管理整个主动网络, 可以成立一个主动网络管理中心, 每一个加入到主动网络中的主动节点, 应及时在管理中心进行注册 (图4) 。这样, 管理中心就能掌握整个主动网络中各主动节点的详细信息, 如主动节点的物理位置、软硬件资源配置、运行状态等。这为在主动网络中部署Web Services提供了可靠的依据。

4 在扩展的主动网络中应用Web Services

由于扩展后的主动节点完全具备运行Web Services的基本软硬件资源和条件, 故可成为Web Services的服务提供者。在扩展的主动网络中应用Web Services的完整步骤如下 (如图5所示) :

4.1 服务提供者首先向主动网络管理中心提出申请, 要求在主动网络中部署其Web Services。

4.2 然后, 主动网络管理中心根据整个主动网络的运行情况, 在某些合适的主动节点上部署Web Services。

4.3 部署了Web Services的主动节点现在成为新的服务提供者。它们同原服务提供者一起, 向中介者发布服务。

4.4 接着, 请求者从中介者处发现服务。由于现在有多个服务提供者, 中介者可以从中选择一个对请求者最有利的服务提供者 (如物理位置距请求者最近) 。

4.5 请求者现在可以向主动节点或原服务提供者提出服务请求。

4.6 主动节点或原服务提供者响应请求, 并返回结果。

从以上步骤可以看出, 客户的服务请求在经过扩展后的主动网络时可以由大量主动节点来响应并返回结果。这可大大减轻原有服务提供者的计算压力, 同时也使得Web Services服务具有更好的分布性。这是在扩展后的主动网络中应用Web Services的一个优点。

结束语

综上所述, 在对原有主动网络从体系结构及网络管理两方面进行扩展后, 主动节点具备了运行Web Services的能力。这使得Web Services具有更好的分布性, 提高了Web Services的性能。另外, 主动节点上的计算资源也能被更合理的共享和使用, 提高了资源利用率。后续的研究工作, 将针对文中提出的思路, 在实际的主动网络环境中进行实验和计算机仿真实验, 以进一步研究其可行性和可操作性。

参考文献

[1]华蓓, 李正, 熊焰, 葛琳.主动网络节点操作系统 (NodeOS) 的研究[J].计算机工程, 2005年第14期:119-121.

[2]李明.一种基于主动网络管理模型的设计与研究[J].计算机科学, 2006年第6期:48-51.

[3]李明, 刘福明, 胡飞, 彭涛.主动网络技术分析与应用研究[J].重庆三峡学院学报, 2006年第3期:16-18.

[4]K.Psounis, Active networks:applications, security, safety, andarchitecture, IEEE Communications Surveys 2 (1) (1999) 2-16.

[5]David L.Tennenhouse, David J.Wetherall, "Towards anActiveNetwork Architecture, "[J]Computer Communication Review, 1996, 26:5-18.

[6]钱洁.Active Network技术的研究及在网络管理中的应用[D].电子科技大学, 2004.

[7]华蓓.主动网络节点操作系统的关键技术研究[D].中国科学技术大学.2005.

NTT将全球IP网络扩展至泰国 篇8

NTT Com将通过其屡 获殊荣的 一级IP网络提供IPv4/IPv6双协议栈接入服务,客户不仅包括国内互联网服务提供商(ISP)和互联网内容提供商(ICP),而且包括在泰国及缅甸、老挝、柬埔寨和越南等大湄公河次区域(GMS)国家提供互联网相关服务的跨国公司。

NTT Com将充分利用其在泰国的影响力来强化该国的互联网环境。泰国逾6,700万人口推动着国际IP流量约70%的复合年增长量。泰国发挥着GMS中心的作用,在此背景下,新设立的PoP也将改善拥有约3亿人口的整个GMS区域的互联网环境。

网络可扩展性 篇9

近年来国内外在网络模拟器方面开展的研究较多, 对取得的研究成果进行分析, 按照实现方式可以将现有的网络模拟器分为两类:纯软件模拟器和软硬件结合模拟器。纯软件模拟器成本低廉, 但是纯软件模拟器与所有调试的协议代码的耦合性较大, 而且模拟的精度低, 无法适用于一些特殊场合。

与纯软件模拟器相比, 软硬件结合模拟器虽然需要额外的硬件支持, 但是模拟精度高、实时性强, 并且可以通过提供标准接口使模拟器与协议代码之间完全隔离, 减少模拟器与协议之间的耦合性。

在软硬件结合的模拟器方面, 近年来各研究机构也取得了一定的研究成果, 构造了不少网络模拟系统, 但这些设备普遍存在如下不足:第一, 不能模拟隐终端和暴露终端问题;第二, 不能模拟与拓扑有关的协议;第三, 仿真系统的规模依赖串口卡所提供的串口数量, 因此可扩展性较差;第四, 模拟器无法模拟结点的移动性, 因而不能模拟动态拓扑;第五, 模拟器采用虚拟设备的方法模拟无线网络特性, 但是虚拟设备增多时精度降低。

二、可扩展网络模拟方法

通过对现有的软硬件结合模拟器进行分析, 发现普遍存在可扩展性差或只能模拟某一层协议等缺点, 本方法立足真实模拟TDMA网络环境, 由至少两个终端和一个网络模拟控制器组成, 可根据组网规模级联扩展增加, 每个终端均内嵌一块时钟处理板和以太网卡。时钟处理板与网络模拟控制器时钟处理模块连接, 用来接收统一的时钟同步信号;以太网卡与控制平台连接, 用来收发控制平台发送的消息。

2.1高精度同步组网技术

终端加电工作后, 自动提取存储单元的网络参数, 网络参数文件是各个终端入网认证的唯一标识。在终端人机交互界面设置终端启动参数, 选择成员编号、成员类型、工作模式、工作参数信息, 并指定是否承担网络时钟同步基准的责任, 即是否作为主站建立网络。

选定承担时间同步基准的终端设置启动参数后, 主站通过时钟处理板将向外广播发送同步信号。为了保证时钟信号稳定、可靠、长距离传输, 本方法使用差分传输技术, 采用RS-485总线进行时钟信号的发送和接收, 设计完成网络模拟控制器, 非时间同步基准终端 (即从站) 通过网络模拟控制器接收到时钟同步基准的消息后入网, 获取当前时隙的时元、时帧、时隙号, 与基准时间统一, 可实现平台消息的收发。

2.2 TDMA无线信道数据传输模拟技术

在以太网正常工作情况下, 任何两个结点之间都是连通的, 并且数据传输产生差错的概率非常小。为了模拟无线结点不连通和传输差错的场景, 通过开发组网控制软件来控制时钟处理板来模拟链路传输的通断和差错。

可根据用户实际需求, 在网络模拟控制器人机交互界面设置终端的通信半径和各个终端信息收发的误码率, 也可随时修改网络拓扑结构, 使指定退网的终端脱离时钟同步基准的覆盖, 从而实现退网的管理。

在网络模拟控制器有视频输出接口, 可外接显示器对网络成员进行监视和管理;此外, 网络模拟控制器可进行级联, 通过级联可使更多的终端进行组网, 任意一个终端入网、故障、脱网均能在网络模拟控制器的显示界面查看。

当网络模拟控制器停止运行, 执行退网处理, 在网络模拟控制器人机界面可见网络拓扑结构发生的变化, 曾经入网的终端都随之消失。

三、小结

本设计为实验室模拟系统提供一套廉价、易控的基于有线时隙同步的可扩展组网控制方法, 从整个系统架构设计、系统工作流程、信息处理等方面深入研究, 彻底解决了网络模拟的可扩展性差、各层协议模拟困难、有线模拟组网差错传输不可控制的问题。

参考文献

[1]战术Ad Hoc网络模拟器的设计与实现, 系统仿真学报, 兰明蛟彭来献田畅, 2008

[2]基于TDMA短波通信网络的仿真, 现代电子技术, 张雅, 2012

[3]TDMA网络及通信信道模拟系统地设计与实现, 军事通信技术, 成昂轩彭来献田畅, 2008

网络可扩展性 篇10

在“网络世界大会”2011暨第十届以太网世界大会召开期间, 就以太网技术发展状况和趋势, 我刊专访了IEEE802标准委员会副主席、博通公司技术总监Patricia Thaler女士。

40G/100G标准迅速发展

在以太网跃进式的发展进程中, 标准的作用功不可没。以太网也是公认在标准方面做得最为出色的技术领域。

然而, 新技术从标准走向产业化并不容易。比如在数据中心领域, 随着流量呈爆发性增长, 10G服务器大量部署, 架顶式交换机40G上行将成为主流, 100G也将逐步得到应用。对数据中心网络而言, 当前迫切的问题是40G的产业化。但是由于价格太高, 技术还不是特别成熟, 40G/100G的普及不可避免地给芯片开发商、设备制造商和最终用户都带来一系列新的挑战和问题。

Patricia Thaler认为, 业界应对标准制定充满信心, 40G/100G等新技术能提供更小尺寸、更低功耗、逐步降低设备及网络应用的成本。随着标准的落地, 40G/100G以太网边缘/核心路由器的价格会迅速下跌, 40G/100G以太网应用的序幕会迅速拉开。

博通芯片方案覆盖三大领域

业内人士认为, 未来五年, 以太网市场将从传统的局域网网络扩展到更广泛的网络互联领域, 特别是在数据中心、城域以太、移动回程三大领域, 以太网作为链路层技术, 将成为网络领域的基础和主要的承载技术。

Patricia Thaler表示, 博通公司将借助标准, 继续创新更多的技术, 如虚拟交换和汇聚技术的应用。目前, 针对企业数据中心的需求, 博通推出的基于FCoE的融合网络解决方案使IT专业人员能在常见的10GbE架构上整合数据和存储网络, 同时极大地降低功耗、冷却和布线成本, 提供高性能融合网络和存储互连。

网络可扩展性 篇11

1 NS仿真软件简介

NS2 (Network Simulation Version 2) 是用C++编写的网络模拟仿真器[2], 其前端是OTCL解释器, 仿真器内核定义了有层次结构的多种类, 称为编译类结构, OTCL中有相似的类结构, 称为解释类结构, NS2是有OTCL脚本驱动的仿真器, 由C++构造网络部件, 如, 网络协议、定时器、网络框架等。OTCL是面向对象的脚本语言, 是对TCL的扩展, 在脚本中定义的每个对象是C++类的实例。

NS2提供的仿真支持有:①模拟的网络类型:广域网、局域网、移动通信网、卫星通信网;②数学方面的支持:随机数的产生、随机变量、积分;③跟踪监测:包类型 、队列监测、 流监测;;④路由点到点传播路由、组播路由、网络动态路由、层次路由。

2 NS2安装

NS[3]是在UNIX系统上开发的, 因此, 在Linux、FreeBSD、Solaris等Unix系统安装是最佳选择, 当然NS也可以运行在windows平台上。

2.1 Linux系统下的安装与卸载

下面是不同的Linux版本与不同的NS版本的安装组合:

Ubuntu5.10 + NS2.29;

Ubuntu6.06 + NS2.29.3;

Ubuntu5.04 + NS2.29 (NS2.28) ;

RedHat 9.0 + NS2.26 2.27 2.28 2.29 2.30;

FC4 + NS2.28 2.29。

目前最流行的Linux版本是Red Hat Linux, 最新NS版本是2.30。下面以2.26版本为例介绍一下在Linux系统下的安装:

(1) 安装系统Red Hat Linux9.0, 并简单学习一下linux系统操作。

(2) 下载NS安装软件

官方下载:http://www.isi.edu/nsnam/ns/ns-build.html;

把下载到的ns-allinone-2.26.tar.gz放在目录/home/adhoc/下面 (adhoc是自己新建的目录名) , 打开终端:

输入:cd /home/adhoc 回车;

输入:ls 回车。

上面两个命令执行完后就到了/home/adhoc/目录下, 此时可以看到有一个文件包ns-allinone-2.26.tar.gz

再在终端输入: tar xvfz ns-allinone-2.26.tar.gz 回车就可以看到解压缩过程。

解压完成后输入:ls 回车;

于是在/home/adhoc/目录下就多了一个名字为ns-allinone-2.26的文件夹。

输入: ls –a 回车就可以看到一个名字为install的文件。

然后在终端中输入: ./install 此时NS开始安装了。

安装完后窗口里会有设置路径的提示, 先把设置路径复制下来。

此时安装基本完成, 但接着还要设置PATH、LD-LIBRARY-PATH和TCL-LIBRARY三个环境变量的值。

新建一个终端, 输入: cd /root 回车 进入到root目录下面。

输入:gedit .bashrc 回车 (gedit是一个文本编辑器, .bashrc是一个隐藏的文件, 用gedit .bashrc就可以直接打开) 。

在.bashrc该文件末尾添加如下语句: (如下语句即上面步骤中复制好的设置路径直接粘贴过来) 。

export

PATH="$PATH:/home/adhoc/ns-allinone-2.26/bin:/home/adhoc/ns-allinone-2.26/tcl8.3.2/unix:/home/adhoc/ns-allinone-2.26/tk8.3.2/unix"

export

LD-LIBRARY-PATH="$LD-LIBRARY:/home/adhoc/ns-allinone-2.26/otcl-1.0a8:/home/adhoc/ns-allinone-2.26/lib"

export

TCL-LIBRARY="$TCL-LIBRARY:/home/adhoc/ns-allinone-2.26/tcl8.3.2/library

此时NS安装完成。

新建一个终端, 输入:ns 回车。

如果出现%, 则证明NS软件安装成功。

卸载时直接把ns-allinone-2.26文件夹删除即可。

2.2 Windows xp系统下的安装

(1) 先安装cygwin软件 (安装程序可以从网站www.cygwin.com下载) , 例如:安装到c:cygwin目录, 安装好之后可以在windows平台下打开类似Linux的模拟环境。

(2) 安装ns2的步骤

①s-allinone-2.27.tar.gz拷贝到目录cygwinhome*** (***为登陆windows时的用户名) ;②输入命令:tar xvfz ns-allinone-2.27.tar.gz 进行解压缩;③输入命令:cd ns-2.27 ;再输入:./install 安装;④运行NS前, 先设置路径, 打开目录c:cygwinhome***下的文件.bashrc, 在文件末尾添加下列语句:

此时, ns2.27的安装就已经完成。卸载时直接删除安装文件夹即可。

3 以添加mflood新协议为例, 说明NS的仿真过程

NS2包含[4]Tcl/Tk、Otcl、NS、Tcl, 其中Tcl是一个开放脚本语言, 用来对NS2进行编程;Tk是Tcl的图形界面开发工具, 可帮助用户在图形环境下开发图形界面;OTcl是基于Tcl/Tk的面向对象扩展, 有自己的类层次结构;NS-2.26为本软件包的核心, 是面向对象的仿真器, 用C++编写, 以OTcl解释器作为前端;Tclcl则提供C++和OTcl的接口, 使对象和变量出现在两种语言中。为了直观的观察和分析仿真[5]结果, NS2 提供了可选的Xgraphy、可选件Nam。

下面依次说明mflood协议扩展[6]过程,

(1) 图1为NS2文件包的内容:

再打开图1中文件夹ns-2.26。

(2) 将下载的码 (mflood.cc、mflood.h、mflood-packet.h、mflood-seqtable.cc、mflood-seqtable.h) 保存为一个名为mflood的文件夹放到图1的ns-2.26目录下, 并对几个相关的文件进行改动。

修改NS目录下的packet.h文件;修改tcl/lib/ns-packet.tcl, 为新的分组增加一个入口;修改makefile文件, 将*.o文件加入到该文件NS对象文件列表中。在ns-2.26依次运行make clean、make depend和make命令, 如果make过程没有错误提示, 则表示成功添加了mflood新协议。

(3) 下面是一个调用MFLOOD协议的脚本文件mflood-3nodes.tcl:

在终端敲入命令: ns mflood-3nodes.tcl 即可运行此脚本文件。

运行完后, 在与脚本文件相同目录下生成mflood.tr和mflood.nam两个文件。Mflood.tr结果实例如下:

s 10.000000000 -0- AGT ---0 cbr 512 [0 0 0 0] ------ [0:0 2:0 32 0] [0] 0 0

r 10.000000000 -0- RTR ---0 cbr 512 [0 0 0 0] ------ [0:0 2:0 32 0] [0] 0 0

在此列举几个NS自带的常用工具:动画显示工具nam, 图形绘制工具xgraph和gnuplot, 数据处理工具gawk和tracegraph。

(4) 用Java语言或gawk语言编程对仿真得到的trace文件进行处理, 得出所需要得一些统计数据 (如, 丢包率、端到端时延等) 。

(5) 按照步骤 (4) 得出的数据用gnuplot或matlab画图, 通过绘图找出数据的规律, 更直观的分析比较协议的各种性能。

4 结束语

NS2是一个面向对象的网络仿真工具, 它能对软件库中已有元素进行分析, 也能进行新构件的添加扩展进而进行仿真。以AODV协议为例详细介绍了NS2仿真Ad Hoc网络路由协议的具体过程。仅给出了不同的停留时间下的仿真结果, 但对于其它, 如, 不同的运动速度、不同的节点数量、不同的业务源数等情况下的无线自组网协议性能仿真也具有积极的参考价值。

参考文献

[1]罗薇, 罗娟, 彭兵.基于NS-2的无线网络仿真分析与研究[J].电脑知识与技术, 2009 (5) :2576-2578.

[2]康春年.基于NS2的Ad hoc网络仿真研究[J].信息通信, 2008 (5) :12-14.

[3]徐雷鸣, 庞博, 赵耀.NS与网络模拟[M].北京:人民邮电出版社, 2003.

[4]汪国星, 张怡轩.基于NS2的Ad-Hoc网络路由协议仿真[J].计算机与数字工程, 2006 (34) :68-70.

[5]王振中, 关媛, 陆建德, 等.基于NS2仿真平台的Ad-Hoc新路由协议的模拟[J].计算机仿真, 2007, 24 (4) :139-144.