資源優(yōu)化的方法范文

時(shí)間:2024-01-31 17:54:26

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資源優(yōu)化的方法

篇1

工程項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃與傳統(tǒng)的“機(jī)器排序”問(wèn)題有著較大差異:一是工作節(jié)點(diǎn)有著明確的先后作業(yè)順序并且一般不能改變,例如房屋的修建必須是從基礎(chǔ)開(kāi)始。二是工作節(jié)點(diǎn)的作業(yè)時(shí)間有著較大的不確定性,由于氣候、設(shè)計(jì)等因素造成的工期變化極為常見(jiàn)。三是由于工程項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃的時(shí)間窗單位比較大,所以最初的進(jìn)度計(jì)劃制定沒(méi)有像一般的制造加工業(yè)那樣要求精確。因此工程項(xiàng)目中的進(jìn)度優(yōu)化集中于研究對(duì)資源如何進(jìn)行分配,而不是各工序之間的作業(yè)次序調(diào)整。

1、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化

現(xiàn)代的工程項(xiàng)目都是應(yīng)用基于CPM和PERT的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)作為計(jì)劃、分配、控制的重要手段和工具。最常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃進(jìn)度優(yōu)化方法是強(qiáng)制縮短法,即采取措施使網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中的某些關(guān)鍵工作的持續(xù)時(shí)間盡可能縮短[3].目前關(guān)于工期進(jìn)度優(yōu)化方法的研究思路也集中于不斷改進(jìn)強(qiáng)制縮短法,力求在優(yōu)化項(xiàng)目工期的同時(shí),使所增加的額外成本最小。吳育華等學(xué)者提出了割集平行路線差額法解決工期優(yōu)化的算法[4],劉津明運(yùn)用“最大流最小截”理論研究了工期一成本非線性變化時(shí)工期優(yōu)化的算法思路[5].隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的日益成熟,使用Management scientist等軟件可以非常迅捷的求出基于上述強(qiáng)制壓縮法進(jìn)行進(jìn)度優(yōu)化的最優(yōu)結(jié)果[6].

強(qiáng)制壓縮法要求必須從外界投入新的資源到關(guān)鍵線路的工作節(jié)點(diǎn)中,然而在現(xiàn)實(shí)工程項(xiàng)目建設(shè)中經(jīng)常缺乏多余資源,這就要求利用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中非關(guān)鍵工作的既有資源進(jìn)行工期優(yōu)化,解決所謂的趕工問(wèn)題?;谏鲜鏊枷?,本文對(duì)單代號(hào)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中固定資源約束下的工期優(yōu)化算法進(jìn)行探討。

2 、算法思想

利用非關(guān)鍵工作的既有資源進(jìn)行工期優(yōu)化,就是利用非關(guān)鍵工作的時(shí)差,抽調(diào)其中的部分資源用于加強(qiáng)關(guān)鍵工作,以縮短關(guān)鍵工作的持續(xù)時(shí)間,使工期縮短〔3].利用關(guān)鍵線路的轉(zhuǎn)移進(jìn)行工期優(yōu)化的最終結(jié)果,是使網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中出現(xiàn)盡可能多的關(guān)鍵線路,或者是關(guān)鍵線路的工期與次關(guān)鍵線路的工期差值最小。即當(dāng)原關(guān)鍵線路的工期經(jīng)過(guò)優(yōu)化達(dá)到設(shè)定縮短的工期目標(biāo)時(shí),就認(rèn)為工期優(yōu)化已達(dá)到期望。

利用關(guān)鍵線路的轉(zhuǎn)移優(yōu)化工期,必須先明確關(guān)鍵線路上有可以壓縮的關(guān)鍵工作,非關(guān)鍵工作節(jié)點(diǎn)有關(guān)鍵線路上可壓縮工作節(jié)點(diǎn)壓縮所需的資源,并且這種資源可以分割轉(zhuǎn)移。非關(guān)鍵工作節(jié)點(diǎn)上的資源轉(zhuǎn)移會(huì)延長(zhǎng)其自身的工期,而關(guān)鍵線路上的工作節(jié)點(diǎn)接受了轉(zhuǎn)移的所需資源后會(huì)縮短計(jì)劃工期,從而縮短項(xiàng)目的整體工期。根據(jù)資源輸出和輸入節(jié)點(diǎn)的位置,原網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中的所有線路工期有可能出現(xiàn)不同程度的延長(zhǎng)或縮短,但壓縮后的原關(guān)鍵線路工期不能小于次關(guān)鍵線路工期。同時(shí),工作節(jié)點(diǎn)上資源的輸出或輸入量也受到最小資源需求用量和最大壓縮時(shí)間的約束。因此,將非關(guān)鍵工作中的資源轉(zhuǎn)移到關(guān)鍵線路上的工作中進(jìn)行工期優(yōu)化,要解決如下問(wèn)題:如何選擇進(jìn)行資源輸出的非關(guān)鍵工作節(jié)點(diǎn),各非關(guān)鍵工作節(jié)點(diǎn)輸出多少資源,以及如何選擇關(guān)鍵線路中的資源輸入節(jié)點(diǎn),各壓縮節(jié)點(diǎn)輸入多少資源。

3 、算法模型

3.1 前提假設(shè)

為簡(jiǎn)化研究,進(jìn)一步假設(shè)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的所有節(jié)點(diǎn)中只有一種可以分割轉(zhuǎn)移并且影響工期的資源。以往的大部分工期優(yōu)化研究都是基于成本費(fèi)用和工期之間的關(guān)系,通常項(xiàng)目所需的各種資源也能轉(zhuǎn)化為費(fèi)用進(jìn)行衡量,因此我們的假設(shè)不失一般性。調(diào)整非關(guān)鍵工作節(jié)點(diǎn)的總時(shí)差會(huì)影響其后工作節(jié)點(diǎn)的最早開(kāi)始時(shí)間,加大項(xiàng)目的不確定性,因此這里僅選擇具有自由時(shí)差的非關(guān)鍵工作節(jié)點(diǎn)作為資源輸出對(duì)象。同時(shí),假設(shè)工期優(yōu)化前的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中只有一條關(guān)鍵線路,在滿足約束前提下,各工作節(jié)點(diǎn)的資源變化量與工期變化量成線性關(guān)系。

3. 2 變量假設(shè)

設(shè)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃由m個(gè)工作節(jié)點(diǎn)和二條線路組成分別記為J={1,2, ……,m}和I={1,2…二}.特別地,將關(guān)鍵線路表示為cp , cp∈ I ,關(guān)鍵線路上的p個(gè)工作節(jié)點(diǎn)表示為cpk, cpk ∈ J, k∈P, P ={1 , 2, ……, p} .以xj表示工作節(jié)點(diǎn) j 資源的輸入或輸出量,qj為工作節(jié)點(diǎn)j的計(jì)劃資源用量。qj‘表示工作節(jié)點(diǎn)j資源需求量的極值,對(duì)于關(guān)鍵線路上的節(jié)點(diǎn),qj’表示工期經(jīng)過(guò)最大壓縮后,完成工作所需的資源量,對(duì)于非關(guān)鍵線路上的節(jié)點(diǎn),qj‘表示充分利用自由時(shí)差后完成工作需要的資源量,因此有xj ≤ |qj – qj’|.由前所述,在網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃只做一次性工期優(yōu)化的前提下,同一工作節(jié)點(diǎn)的資源只能單方向轉(zhuǎn)移(輸入輸出)或者不發(fā)生變化。設(shè)tj為工作節(jié)點(diǎn)j的計(jì)劃工期,以tj表示工作節(jié)點(diǎn)j工期變動(dòng)的最大范圍。對(duì)于非關(guān)鍵工作節(jié)點(diǎn),tj表示可以利用的自由時(shí)差,對(duì)于關(guān)鍵線路上的工作節(jié)點(diǎn),tj表示極限壓縮時(shí)間。設(shè)aj為工作節(jié)點(diǎn)j上資源與工期時(shí)間的相關(guān)系數(shù),aj表示約束條件下單位資源量對(duì)工期的影響程度,由資源變化量與工期變化量成線性關(guān)系的假設(shè),有

進(jìn)而工作節(jié)點(diǎn)j因?yàn)橘Y源量變化而引起的工期時(shí)間變化量為ajxj.設(shè)Tcp, Ti (i≠cp)分別表示關(guān)鍵線路和非關(guān)鍵線路的計(jì)劃工期,aij表示工作節(jié)點(diǎn)j的資源變化對(duì)線路i工期的影響系數(shù)。

3.3算法分析

令A(yù)j=qj×tj, Bj={Aj}.Aj表示節(jié)點(diǎn)j上包含有工期和資源用量的計(jì)劃安排,Bj表示關(guān)于節(jié)點(diǎn)j所有可行計(jì)劃安排的集合。根據(jù)是否是關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),有:

基于關(guān)鍵線路的轉(zhuǎn)移而提出的工期優(yōu)化算法,是尋找能最大壓縮工期的集合B,B={Bj}, j ∈ J .

以Fmax表示關(guān)鍵線路節(jié)點(diǎn)輸入資源后所能壓縮的最大工期,固定資源約束下的工期優(yōu)化問(wèn)題可以轉(zhuǎn)化為解決如下嵌套模型:

式(2)表示對(duì)于非關(guān)鍵工作節(jié)點(diǎn)在工作量恒定的前提下輸出資源會(huì)導(dǎo)致其工期延長(zhǎng)但工期延長(zhǎng)量不能超過(guò)可利用的自由時(shí)差。同理式(3)表示對(duì)于關(guān)鍵線路上的工作節(jié)點(diǎn)輸入資源會(huì)使工期縮短工期的縮短量不能超過(guò)極限壓縮時(shí)間。(4)式表示工期優(yōu)化后的關(guān)鍵線路工期不小于網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中的其它線路的工期。(5)式表示節(jié)點(diǎn)資源改變對(duì)工作線路工期的影響。式(6)和式(7)分別表示非關(guān)鍵工作節(jié)點(diǎn)中輸出的資源全部輸入到關(guān)鍵線路的工作節(jié)點(diǎn)中,各節(jié)點(diǎn)資源量改變的絕對(duì)值非負(fù)。

轉(zhuǎn)貼于

在實(shí)際工期優(yōu)化時(shí),非關(guān)鍵工作節(jié)點(diǎn)的自由時(shí)差和充分利用時(shí)差后完成工作所需的最小資源量,關(guān)鍵線路上工作節(jié)點(diǎn)的極限壓縮時(shí)間和對(duì)應(yīng)的需求資源量是已知的,由

可以求出各節(jié)點(diǎn)的資源時(shí)間相關(guān)系數(shù)從而把上述模型轉(zhuǎn)化為線性規(guī)劃問(wèn)題求解。下面以一個(gè)算例說(shuō)明固定資源約束下運(yùn)用轉(zhuǎn)移關(guān)鍵線路法進(jìn)行工期優(yōu)化的解決過(guò)程。

4 、算例說(shuō)明

我們引用文獻(xiàn)[7l的算例作為工期優(yōu)化對(duì)象隨機(jī)給出了關(guān)鍵線路上工作節(jié)點(diǎn)的最大壓縮工期并以(tj+tj) (qj-qj‘)=qj×tj 給出各節(jié)點(diǎn)工期極值下的資源需求量。圖1顯示了單代號(hào)網(wǎng)絡(luò)圖中各工作節(jié)點(diǎn)的計(jì)劃工期和資源消耗量。

各工作節(jié)點(diǎn)上的資源一時(shí)間參數(shù)如表1所示。

網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃各工作線路的計(jì)劃工期以及其上可進(jìn)行資源轉(zhuǎn)移的節(jié)點(diǎn)如表2所示。

對(duì)此算例進(jìn)行工期優(yōu)化,實(shí)質(zhì)上就是從H, J, E,L,M節(jié)點(diǎn)向C, F, 1, K節(jié)點(diǎn)輸入資源,這里用lindo程序運(yùn)算求解,主要結(jié)果如圖2所示。

圖2中的結(jié)果表明在不從外界投入資源的情況下,可以利用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中的既有資源,使工期最大縮短4個(gè)時(shí)間單位。在實(shí)際的工程建設(shè)中,很多都是以季度作為制訂網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的時(shí)間單位,因此上述算法對(duì)于工程實(shí)踐中的工期優(yōu)化有著明顯的意義。圖3為算例經(jīng)過(guò)工期優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖(數(shù)據(jù)取整),優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中出現(xiàn)了3條關(guān)鍵線路:A一B一H一O,A一C一F一I一K一O, A一M一O.

5 、小結(jié)

本文提出了運(yùn)用關(guān)鍵線路的轉(zhuǎn)移進(jìn)行工期優(yōu)化的一類算法。在網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的既定資源約束下,利用非關(guān)鍵工作的自由時(shí)差將其上的資源轉(zhuǎn)移到關(guān)鍵線路的可壓縮工作上,從而縮短了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的工期。為簡(jiǎn)化模型,本文只利用有自由時(shí)差的非關(guān)鍵工作作為資源輸出對(duì)象,但也可以將具有時(shí)差的工作節(jié)點(diǎn)一并考慮,從而可能獲得更大的優(yōu)化效果。此外,節(jié)點(diǎn)的工期一資源并非一定成線性關(guān)系,已有學(xué)者利用灰色預(yù)測(cè)方法對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了深入研究[8].在實(shí)際的工程項(xiàng)目中,工期優(yōu)化還必須考慮資源均衡等諸多現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。因此一般情況下僅需將原關(guān)鍵線路的工期進(jìn)行一次性優(yōu)化到達(dá)工期優(yōu)化的期望值即可,實(shí)際上如果在優(yōu)化后新的關(guān)鍵線路上仍然有可以繼續(xù)壓縮的工作節(jié)點(diǎn),并且非關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上也有相應(yīng)的時(shí)差資源,就可以再次利用上述算法進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化。但如果完全利用非關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的時(shí)差資源后仍不能滿足工期優(yōu)化期望,則必須重新利用強(qiáng)制壓縮法從外部投入新的資源。在明確資源和工期的相關(guān)系數(shù)后,本文提出的算法轉(zhuǎn)化為了很多商業(yè)軟件都能求解的規(guī)劃問(wèn)題,對(duì)算法在實(shí)際工程行業(yè)中的推廣有著積極作用。

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篇2

一、灰色線性規(guī)劃方法

線性規(guī)劃是運(yùn)籌學(xué)的一個(gè)重要分支,它是一種在具有確定目標(biāo)又有一定約束限制條件下,從所有可能的選擇方案中找出最優(yōu)方案的數(shù)學(xué)方法,也是目前研究多變量復(fù)雜系統(tǒng)常用的一種最優(yōu)化方法。但是,一般的線性規(guī)劃存在問(wèn)題為:①靜態(tài)規(guī)劃不能反映約束條件隨時(shí)間變化的情況;②當(dāng)規(guī)劃模型或約束條件中出現(xiàn)灰數(shù)時(shí)不便處理;③從理論上講,定義在凸集上的凸函數(shù)是有解的,而實(shí)際計(jì)算中往往因技巧、技術(shù)問(wèn)題使求解過(guò)程難以進(jìn)行下去。

利用灰色系統(tǒng)的思想和建模方法,使上述問(wèn)題得到了一定程度的解決?;疑€性規(guī)劃彌補(bǔ)了一般線性規(guī)劃的不足,它不要求目標(biāo)函數(shù)中的效益系數(shù)、約束條件中的技術(shù)系數(shù)、資源量及其他限制量等都被固定下來(lái),而允許技術(shù)系數(shù)是可變的灰數(shù),約束值是發(fā)展的情況下進(jìn)行,是一種動(dòng)態(tài)的線性規(guī)劃?;疑€性規(guī)劃中的約束條件系數(shù),是灰區(qū)間數(shù),既可按下限規(guī)劃,又可按上限規(guī)劃,還可按區(qū)間內(nèi)的任何一白化值進(jìn)行規(guī)劃。在區(qū)間內(nèi),只要可以得到一組白化值,便可得到一組優(yōu)化方案,從而使規(guī)劃靈活多變,有眾多的調(diào)整余地,適應(yīng)情況的發(fā)展變化,避免了常規(guī)線性規(guī)劃使許多具體問(wèn)題得不到可行解的結(jié)論,或解過(guò)于死板,無(wú)調(diào)整余地的缺點(diǎn)。

關(guān)于數(shù)學(xué)模型的求解,除由于灰色線性規(guī)劃模型中效益系數(shù)、技術(shù)系數(shù)及約束系數(shù)是區(qū)間灰數(shù)外,為體現(xiàn)土地資源利用效益最高、費(fèi)用最低、土地資源配置最佳的原則,取效益系數(shù)的上限、技術(shù)系數(shù)的下限、約束參數(shù)的上限,可得到土地資源利用結(jié)構(gòu)的理論最優(yōu)方案。另取效益系數(shù)的下限、技術(shù)系數(shù)的上限、約束參數(shù)的下限,可得到土地資源利用結(jié)構(gòu)的警戒方案。根據(jù)今后土地開(kāi)發(fā)利用可能采取的方針和政策,對(duì)不同投入水平和不同需求條件下的土地資源利用結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,據(jù)此分別得出不同投入水平和不同需求條件的不同組合,根據(jù)土地資源利用結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀取漂移系數(shù),就可得到一組土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案,再綜合考慮社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益,再根據(jù)研究區(qū)域目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),最終優(yōu)選出一組土地資源利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案,實(shí)現(xiàn)土地資源利用結(jié)構(gòu)的優(yōu)化配置和持續(xù)利用。

二、土地資源利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化多目標(biāo)線性規(guī)劃模型

土地資源利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化即是土地資源利用結(jié)構(gòu)多目標(biāo)線性規(guī)劃數(shù)學(xué)模型。

需要說(shuō)明的是,土地資源利用結(jié)構(gòu)多目標(biāo)線性規(guī)劃模型中的其他約束可以是土地適宜性評(píng)價(jià)約束、土地總面積約束和數(shù)學(xué)上的非負(fù)約束等,特別強(qiáng)調(diào)的是本模型無(wú)論是目標(biāo)函數(shù)還是約束條件都可以采用灰數(shù),即本模型是灰色線性規(guī)劃多目標(biāo)模型見(jiàn)圖1,若模型中所有變量都為白數(shù)即為通常的線性規(guī)劃模型。

三、實(shí)例

本次計(jì)算實(shí)例選擇環(huán)京津地區(qū)7各地級(jí)市,對(duì)其土地資源利用結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化配置。

(一)環(huán)京津地區(qū)概況

河北省環(huán)京津地區(qū)包括唐山市、秦皇島市、滄州市、保定市、廊坊市、張家口市和承德市7個(gè)地級(jí)市以及13個(gè)縣級(jí)市、65個(gè)縣城,國(guó)土面積共13.82萬(wàn)平方公里,占全省總面積的73.5%,其中7個(gè)地級(jí)市城市建成區(qū)面積417.97平方公里,占區(qū)域總面積的0.3%。2007年總耕地面積3855633公頃,總?cè)丝?974.77萬(wàn)人,占全省總?cè)丝?943.19萬(wàn)人的57%,人口平均密度為287.6人/平方公里,農(nóng)村社會(huì)生產(chǎn)總值為124351338萬(wàn)元,占河北省的64%。

(二)環(huán)京津地區(qū)土地資源特點(diǎn)

河北省作為環(huán)京津地區(qū)的第一大省,是中國(guó)唯一兼有高原、山地、丘陵、平原、湖泊和海濱的省份,也是緊鄰京津的省份,京津地區(qū)任何發(fā)展變化都與河北省密不可分,其土地資源利用的特點(diǎn)也隨著京津地區(qū)的發(fā)展需求而發(fā)生變化。環(huán)京津土地資源的數(shù)量特征及其空間分布狀況,構(gòu)成了該地區(qū)土地資源的特點(diǎn)。

(三)模型采用的約束條件

本次計(jì)算采用灰色線性規(guī)劃方法,建立多目標(biāo)農(nóng)業(yè)土地利用模型,約束條件總的分為3大類,即社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境,包括12個(gè)約束條件。為了保證規(guī)劃的動(dòng)態(tài)性,約束系數(shù)aij和約束常數(shù)bi采用灰色GM(1,1)模型預(yù)測(cè),并結(jié)合定性分析得到其白化值。再進(jìn)行求解。

(四)目標(biāo)函數(shù)的價(jià)值系數(shù)

由于環(huán)境生態(tài)約束與社會(huì)約束選擇的是優(yōu)化后的結(jié)果,在總目標(biāo)中作為必須保證的約束處理,此時(shí)的總優(yōu)化目標(biāo)只取經(jīng)濟(jì)效益最大。

根據(jù)2007年統(tǒng)計(jì)資料,求得相應(yīng)地類的價(jià)值系數(shù),由于居民點(diǎn)和工礦用地及未利用土地不產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,故其價(jià)值系數(shù)取0。

(五)優(yōu)化結(jié)果

根據(jù)以上給定的約束條件和建立的灰色線性規(guī)劃模型,求得若干套環(huán)京津地區(qū)土地資源利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化結(jié)果,選擇有代表性的4套方案列于,由于采用灰色線性規(guī)劃優(yōu)化模型,任一灰變量在灰區(qū)間取任何一個(gè)不同的白化值都構(gòu)成一套優(yōu)化方案,在此不予贅述。

環(huán)京津地區(qū)土地資源利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化是在社會(huì)需求、生態(tài)效益最優(yōu)的的前提下,求農(nóng)村社會(huì)總產(chǎn)值最大,本次分析選擇與土地利用結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值作為比較對(duì)象,上述所選4套優(yōu)化方案與2007年實(shí)際各項(xiàng)產(chǎn)值相比。其中在2007年實(shí)際林業(yè)產(chǎn)值中包括果園產(chǎn)值。

四、結(jié)語(yǔ)

篇3

關(guān)鍵詞:分布式拒絕服務(wù)攻擊;自治系統(tǒng);動(dòng)態(tài)概率包標(biāo)記;域間溯源;域內(nèi)溯源

中圖分類號(hào): TP393.08 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

英文摘要

Abstract:Distributed Denial of Service (DDoS) attack is a serious threat to network security. In order to solve this problem, an effective method of tracing DDoS attack was proposed based on Autonomous System (AS) and Dynamic Probabilistic PacketMarking (DPPM). In the proposed method, a new scheme of packet marking was designed with setting up two markers as the domain marks and routing tags for interdomain tracing 原文traceability意為“可追蹤”,與中文不符,是否應(yīng)改為tracing?可以改為tracing and indomain 域內(nèi)可否用in-domain表示?

tracing原文traceability意為“可追蹤”,與中文不符,是否應(yīng)改為tracing?. Domain marks and routing tags were set at the same time using dynamic packet marking methods. Finally, through the path reconstruction on indomain and interdomain, the attack node was traced back rapidly. The experimental results show that the proposed algorithm is efficient and feasible, which provides an important basis for the DDoS attack prevention.

英文關(guān)鍵詞

Key words:Distributed Denial of Service (DDoS) attack; Autonomous System (AS); Dynamic Probabilistic PacketMarking (DPPM); interdomain tracing 原文traceability意為“可追蹤”,與中文不符,是否應(yīng)改為tracing?; indomain域內(nèi)可否用in-domain表示?可以改為in-domain tracing 原文traceability意為“可追蹤”,與中文不符,是否應(yīng)改為tracing?

0 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,各類不同形式的網(wǎng)絡(luò)攻擊也變得愈來(lái)愈嚴(yán)重。分布式拒絕服務(wù)攻擊(Distributed Denial of Service, DDoS) [1] 攻擊方式簡(jiǎn)單有效且很難被檢測(cè),成為網(wǎng)絡(luò)中比較常見(jiàn)且最具威脅性的一類攻擊。如何準(zhǔn)確、快速地進(jìn)行DDoS攻擊檢測(cè)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。

DDoS主要利用IP溯源技術(shù),針對(duì)它的研究主要集中在數(shù)據(jù)包標(biāo)記、日志記錄法、鏈路測(cè)試法及基于互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議(Internet Control Message Protocol, ICMP)中英全追蹤的標(biāo)記方法等。數(shù)據(jù)包標(biāo)記技術(shù)[2-4]是路由器將其標(biāo)記信息寫入轉(zhuǎn)發(fā)分組的IP頭域中,受害者從收到的分組中提取標(biāo)記,從而確定攻擊路徑。因標(biāo)記域的空間有限,并且以一定概率對(duì)分組進(jìn)行標(biāo)記,每個(gè)被標(biāo)記的IP分組只帶有部分路徑的信息。因此,需要通過(guò)大量的被標(biāo)記的IP分組來(lái)完成攻擊路徑的重構(gòu)。Savage等[5]首先提出了概率包標(biāo)記(Probabilistic Packet Marking, PPM)算法,其提出的節(jié)點(diǎn)采樣、邊采樣和分段標(biāo)記算法被廣泛應(yīng)用于隨之出現(xiàn)的各種優(yōu)化方案中,但該算法存在很多缺陷,由于標(biāo)記位不足,需大量分片來(lái)重構(gòu)路徑,計(jì)算負(fù)載過(guò)高且具有很高的誤報(bào)率;Song等[6]為了減少重構(gòu)所需數(shù)據(jù)包數(shù)量,提出了利用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⑦M(jìn)行標(biāo)記的高級(jí)包標(biāo)記方法,受害者即使沒(méi)有得到完整的IP地址信息也能重構(gòu)路徑,但前提是要獲取上游路由器的拓?fù)鋱D;Peng等[7]提出的自適應(yīng)包標(biāo)記算法,采用可變的概率進(jìn)行標(biāo)記,增加了受害者收到距離攻擊者近的路由器的信息的概率,但概率值的確定沒(méi)有根據(jù)路由器實(shí)際情況作出相應(yīng)變化;Liu等[8]提出了是DPPM嗎,給出中英全稱動(dòng)態(tài)概率包標(biāo)記(Dynamic Probabilistic PacketMarking, DPPM)算法,在自適應(yīng)概率包標(biāo)記的基礎(chǔ)上,引入用中英全生存時(shí)間值(Time To Live, TTL)域來(lái)計(jì)算數(shù)據(jù)包的傳輸路徑長(zhǎng)度;朱曉建等[9]提出非重復(fù)標(biāo)記方案,減少了路由器的標(biāo)記工作量;張敏等[10]提出的基于壓縮邊分段采樣(Compressed Edge Fragment Sampling, CEFS)算法改進(jìn)的壓縮邊分段采樣(Enhance_Compressed Edge Fragment Sampling, E_CEFS)算法,大大降低了重構(gòu)所需數(shù)據(jù)包量和分片組合數(shù),但誤報(bào)率較高;靳娜[11]提出改進(jìn)的動(dòng)態(tài)概率包標(biāo)記優(yōu)化(Enhance_Hash Dynamic Probabilistic PacketMarking, E_HDPPM)算法對(duì)數(shù)據(jù)包包頭字段進(jìn)行充分的挖掘和重新定義,同時(shí)采用一種新的組合方式對(duì)標(biāo)記信息進(jìn)行處理,降低了重構(gòu)所需收斂包數(shù)目、計(jì)算復(fù)雜度以及誤報(bào)數(shù),但效率不是很高。

為了進(jìn)一步降低誤報(bào)率、提高算法效率,在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合自治系統(tǒng)(Autonomous System, AS)、動(dòng)態(tài)概率包標(biāo)記(Dynamic Probabilistic PacketMarking, DPPM)算法,本文提出了一種結(jié)合自治系統(tǒng)與動(dòng)態(tài)概率包標(biāo)記的方法,記作E_AS_DPPM。該方法設(shè)計(jì)了一種新的標(biāo)記方案,該方案設(shè)置兩套標(biāo)記,分別作為域標(biāo)記和路由標(biāo)記,域標(biāo)記和路由標(biāo)記過(guò)程同時(shí)進(jìn)行,然后通過(guò)自治域間和域內(nèi)的路徑重構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)攻擊節(jié)點(diǎn)的快速溯源。最后,通過(guò)與DPPM算法,以及改進(jìn)算法E_CEFS和E_HDPPM的對(duì)比實(shí)驗(yàn)來(lái)證明本文算法的高效性。

1 相關(guān)原理

1.1 DDoS攻擊

DDoS攻擊指以分散攻擊源來(lái)攻擊指定網(wǎng)站的黑客方式。DDoS的攻擊方式[12]有很多種,最基本的DoS攻擊就是利用正當(dāng)?shù)姆?wù)請(qǐng)求來(lái)占用大量的服務(wù)資源,使正常用戶無(wú)法得到服務(wù)的響應(yīng)。DDoS攻擊是在傳統(tǒng)的DoS攻擊基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的一類攻擊方式。

DDoS通過(guò)操縱眾多的傀儡機(jī),大規(guī)模地攻擊目標(biāo)。相對(duì)于DoS攻擊來(lái)說(shuō),DDoS攻擊由于其在一條鏈路上的流量更少,使得它更隱秘,更難被檢測(cè)到,易于形成。另外,匯集后的DDoS攻擊異常流量非常龐大,極具破壞力。刪去圖1,DDoS已為大家所熟悉圖1為DDoS攻擊的示意圖,后面圖的編號(hào)相應(yīng)改變。

1.2 自治系統(tǒng)

在互聯(lián)網(wǎng)中,一個(gè)自治系統(tǒng)(AS)[5] 是一個(gè)有權(quán)的、可以自主地決定在本系統(tǒng)中應(yīng)采用何種路由協(xié)議的小型單位。一個(gè)自治系統(tǒng)將會(huì)被分配到一個(gè)全局且唯一的16位號(hào),一般把這個(gè)號(hào)叫作自治系統(tǒng)號(hào)(Autonomous System Number, 英文全稱ASN)。

每個(gè)AS域獨(dú)立維護(hù)一個(gè)追蹤管理器(Traceback Manager, TM),TM為所管理的AS域的邊界路由器分配唯一的編號(hào)并負(fù)責(zé)各個(gè)AS間的通信,且在路由重構(gòu)完成時(shí),對(duì)相應(yīng)攻擊源采取應(yīng)對(duì)措施。用來(lái)為自己AS域內(nèi)的邊界路由器分配唯一的編號(hào)和負(fù)責(zé)各個(gè)AS間的通信,并且在重構(gòu)完成時(shí)采取相應(yīng)的措施此句不通

。

1.3 動(dòng)態(tài)概率包標(biāo)記

在傳統(tǒng)概率包標(biāo)記 (PPM)方案中,因采用固定的標(biāo)記概率且不具有對(duì)已標(biāo)記IP分組的鑒別功能,使攻擊路徑的重構(gòu)比較困難。當(dāng)標(biāo)記概率P選取得比較大時(shí),標(biāo)記的覆蓋問(wèn)題會(huì)表現(xiàn)得非常嚴(yán)重,將會(huì)出現(xiàn)“最弱鏈”問(wèn)題。并且,在沒(méi)有大量攻擊數(shù)據(jù)包用作標(biāo)記的情況下,若標(biāo)記概率選取得比較小時(shí),將出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)漏標(biāo)的問(wèn)題。

Peng 等[7]提出的自適應(yīng)標(biāo)記方案中:為了降低數(shù)據(jù)包被路由器重復(fù)標(biāo)記的概率,隨著數(shù)據(jù)包在路由路徑中的轉(zhuǎn)發(fā),路由器應(yīng)該降低數(shù)據(jù)包的標(biāo)記概率。離攻擊者越近的路由器應(yīng)該具有越大的標(biāo)記概率,離受害者越近的路由器標(biāo)記概率越小。

Liu等[8]提出的動(dòng)態(tài)概率包標(biāo)記(DPPM)中,不用額外增加一個(gè)標(biāo)記空間來(lái)記錄數(shù)據(jù)包所經(jīng)過(guò)的路由器跳數(shù),而是利用數(shù)據(jù)包包頭TTL域的值來(lái)計(jì)算出數(shù)據(jù)包w從源點(diǎn)出發(fā)所經(jīng)過(guò)的距離。

2 優(yōu)化方法E_AS_DPPM

2.1 設(shè)計(jì)思想

本文提出一種新的標(biāo)記方案,即設(shè)置兩套標(biāo)記,分別作為域標(biāo)記和路由標(biāo)記,分別用作域間溯源和域內(nèi)溯源。域標(biāo)記和路由標(biāo)記過(guò)程同時(shí)進(jìn)行,標(biāo)記過(guò)程采用動(dòng)態(tài)包標(biāo)記的方法。本方案設(shè)置兩個(gè)標(biāo)記概率p1、p2。p1用作是否進(jìn)行標(biāo)記,采用DPPM的概率選取方案;p2用作進(jìn)行域標(biāo)記還是路由標(biāo)記。

方法分為自治域間和域內(nèi)溯源兩個(gè)階段。

1)自治域間溯源:該階段主要由邊界路由器參與標(biāo)記,當(dāng)收集到一定數(shù)量的標(biāo)記包時(shí),利用標(biāo)記包中的標(biāo)記信息來(lái)找到攻擊者所在的自治域。通過(guò)自治域間的溯源方法可以縮小攻擊者所在的范圍。

2)自治域內(nèi)溯源:該階段主要由域內(nèi)的所有路由器參與標(biāo)記,當(dāng)收集到一定數(shù)量的標(biāo)記包時(shí),通過(guò)路徑重構(gòu),找到真正的攻擊者。圖1所示為溯源示意圖。

2.2 標(biāo)記域的設(shè)置

本文的優(yōu)化算法利用IP報(bào)文首部的空閑區(qū)域來(lái)存儲(chǔ)路由器標(biāo)記信息。利用有限的空間,盡可能詳細(xì)地記錄路由器標(biāo)記信息。由文獻(xiàn)[13]可知,由于因特網(wǎng)鏈路的不斷完善,分片越來(lái)越少,僅占不足0.25%,并且可以通過(guò)自動(dòng)中英全最大傳輸單元(Maximum Transmission Unit, MTU)發(fā)現(xiàn)機(jī)制來(lái)避免分片。因此,這里將IP報(bào)頭[14]16b的Identification域、1b的TOS低位保留位、3b的Flag域以及13b的Fragment Offset域,共33b作為標(biāo)記空間。將這33b空間重新劃分為5個(gè)域,每個(gè)域?qū)?yīng)不同的標(biāo)記信息,設(shè)置兩組標(biāo)記:域標(biāo)記和路由標(biāo)記,分別用于AS域間和域內(nèi)溯源,如圖2所示。

1)of(1b):表示將IP分為兩片后,ip_edge的片偏移,取0,1,分別與IP分片相對(duì)應(yīng);

2)d1(5b):表示數(shù)據(jù)包被第一次標(biāo)記的路由器所在的AS域到受害者所在的AS域經(jīng)過(guò)的AS域路徑長(zhǎng)度;

3)d2(5b):表示數(shù)據(jù)包被第一次標(biāo)記的路由器到受害者經(jīng)過(guò)的路由器路徑長(zhǎng)度;

4)ri_as(10b):表示自治域的身份標(biāo)識(shí);

5)ri_ip(10b):表示路由器的身份標(biāo)識(shí);

6)as_edge(16b):表示自治域間的邊信息;

7)ip_edge(16b):表示路由器的邊信息;

8)f1(1b):表示該IP數(shù)據(jù)包包頭標(biāo)記類型,取0、1,分別對(duì)應(yīng)域標(biāo)記、路由標(biāo)記;

9)f2(1b):表示IP數(shù)據(jù)包所經(jīng)過(guò)的路由是否為邊界路由器,取0、1,分別對(duì)應(yīng)不是邊界路由器、是邊界路由器。

2.3 路由器標(biāo)記算法

2.3.1 動(dòng)態(tài)概率P的選取

1)采用固定標(biāo)記概率(一般取0.4)時(shí),會(huì)使攜帶離攻擊者較近路由器的標(biāo)記信息的數(shù)據(jù)包被隨后經(jīng)過(guò)的路由器重復(fù)標(biāo)記,受害者將很難收到離攻擊者較近的路由器標(biāo)記信息。假設(shè)攻擊路徑G=(A,R1,R2,…,Rd,B),A、B為攻擊者與受害者,Ri(i=1,2,…,d)為攻擊路徑上的路由器。當(dāng)標(biāo)記概率為P時(shí),設(shè)攻擊者發(fā)出的數(shù)據(jù)包總數(shù)為n。受害者要收到至少一個(gè)只被離攻擊者最近的路由器標(biāo)記過(guò)的數(shù)據(jù)包,即:

2.3.2 標(biāo)記算法

本算法中路由器根據(jù)概率p1來(lái)決定是否標(biāo)記當(dāng)前通過(guò)的IP數(shù)據(jù)包,根據(jù)p2來(lái)決定進(jìn)行的是域標(biāo)記還是路由標(biāo)記,具體標(biāo)記算法如圖3所示。

1)若d=0,x2

2)若d=1,x2

3)若d=0且x2不小于p2,則進(jìn)行第一次路由標(biāo)記:對(duì)路由器IP進(jìn)行處理得Hash_ip和ip[i];將Hash_ip添加到hash_ip域;ip[i]添加到ip_edge域; f1域置1,;d2域置1;of域置1;標(biāo)記完成,轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。

4)若d=1,x2不小于p2, f1不為0,則進(jìn)行第二次路由標(biāo)記:路由器為邊界路由器,對(duì)路由器IP進(jìn)行處理得Hash_ip和ip[i];獲取of域值w.of;將ip[w.of]與標(biāo)記ip_edge域異或添加到ip_edge域;d2域值加1;標(biāo)記完成,轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。

2.4 路由器重構(gòu)算法

當(dāng)受害者檢測(cè)到攻擊時(shí),對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理。路徑重構(gòu)過(guò)程,先進(jìn)行域間的重構(gòu),找到攻擊者所在AS域,再進(jìn)行域內(nèi)的路由重構(gòu)。將數(shù)據(jù)包按f1域值分為兩類。

2.4.1 域間重構(gòu)

1)將受害者所在自治域作為一棵樹(shù)的根節(jié)點(diǎn);

2)將f1域值為0的數(shù)據(jù)包按d1值進(jìn)行分類;

3)從d1=0開(kāi)始,獲取as_edge的值,通過(guò)aba=b的性質(zhì)來(lái)算出上一跳AS域的域值,如圖4所示;

4)利用AS域上一跳拓?fù)鋱D進(jìn)行該AS域的自治號(hào)的身份驗(yàn)證;

5)將4)驗(yàn)證后得到的上一跳AS域加入到樹(shù)中;

6)直到d1達(dá)到最大值時(shí),停止重構(gòu),最后樹(shù)的最底層葉子節(jié)點(diǎn)就是攻擊者所在的AS域。

2.4.2 域內(nèi)重構(gòu)

1)通過(guò)域間重構(gòu)的攻擊路徑來(lái)得到攻擊者所在自治域到下一跳自治域的出口路由地址;

2)將1)中的出口路由地址作為一棵樹(shù)的根節(jié)點(diǎn);

3)將f2域值為1的數(shù)據(jù)包按d1值進(jìn)行分類;

4)選取d2相同而of值不同的數(shù)據(jù)包,比較它們的ri_ip值,若相等,將它們的ip_edge域值按of值0、1順序組合成一條邊,獲取其中的d2值,通過(guò)aba=b的性質(zhì)來(lái)算出上一跳AS域的域值;

5)利用上一跳路由拓?fù)鋱D進(jìn)行該邊IP地址的驗(yàn)證;

6)從3)獲取的d2值開(kāi)始,選取距離域小于d2的數(shù)據(jù)包繼續(xù)溯源;

7)將驗(yàn)證后的路由加入樹(shù)中;

8)直到d2達(dá)到最大值時(shí),停止重構(gòu)。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 算法理論比較分析

3.1.1 重構(gòu)路徑計(jì)算量

重構(gòu)時(shí),在重組分段時(shí),先對(duì)ri部分進(jìn)行比較,再進(jìn)行重組數(shù)據(jù)包的IP驗(yàn)證,減少了IP驗(yàn)證次數(shù),從而降低計(jì)算量。用ki表示距離值為d,of值為i的edge數(shù)目,基本DPPM中分段重組次數(shù)與IP驗(yàn)證的次數(shù)為∏7i=0ki,本文標(biāo)記算法中為∏1i=0ki,與DPPM相比,運(yùn)算量減少到(∏3i=0ki)-1≈k-2。

3.1.2 誤報(bào)數(shù)分析

當(dāng)有多個(gè)攻擊者時(shí),會(huì)產(chǎn)生多條攻擊路徑,將會(huì)出現(xiàn)多種組合,會(huì)發(fā)生誤報(bào)的情況,∏7i=0ki隨著k指數(shù)級(jí)地增長(zhǎng),∏7i=0ki種組合有k個(gè)組合能得到真的合法節(jié)點(diǎn),而其余的∏7i=0ki-k種組合通過(guò)檢驗(yàn)的平均數(shù)量為(∏7i=0ki-k)×2-32≈2-32∏7i=0ki。在k值相同的情況下,與DPPM相比,本文標(biāo)記算法E_AS_DPPM的誤報(bào)數(shù)更少,約為k/λ+λ(λ為每個(gè)AS域內(nèi)路由器平均數(shù))。

3.1.3 重構(gòu)路徑復(fù)雜度分析

Ψ(d)為距離受害者的距離值為d(1≤d≤30)的路由器節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù);CplexDPPM為基于DPPM算法,受害者路徑重構(gòu)時(shí)的攻擊路徑復(fù)雜度;CplexE_AS_DPPM為基于本文E_AS_DPPM算法,受害者路徑重構(gòu)時(shí)的攻擊路徑復(fù)雜度。

3.2 模擬測(cè)試

為了驗(yàn)證本文提出的基于AS與DPPM的DDoS攻擊溯源優(yōu)化方法的性能,對(duì)其進(jìn)行了測(cè)試,實(shí)驗(yàn)采用CPU Intel Q8200,內(nèi)存6GB,顯卡AMD 5750的配置,在仿真軟件NS2的環(huán)境中。在模擬實(shí)驗(yàn)中,以一個(gè)子網(wǎng)代表一個(gè)自治域系統(tǒng)。根據(jù)文獻(xiàn)[15]可知,網(wǎng)絡(luò)中分組經(jīng)過(guò)的IP長(zhǎng)度一般為15跳左右,最長(zhǎng)的IP路徑長(zhǎng)度一般也不超過(guò)30跳。另,該分組經(jīng)過(guò)的AS路徑長(zhǎng)度為3~5,平均長(zhǎng)度為4,99.5%的AS路徑長(zhǎng)度小于8。因此,搭建一個(gè)小型“Internet”。

在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置多個(gè)AS域,為了方便說(shuō)明問(wèn)題,僅設(shè)置一個(gè)主機(jī)充當(dāng)受害者,設(shè)置多個(gè)攻擊者對(duì)受害者發(fā)動(dòng)DDoS攻擊,同時(shí)設(shè)置多個(gè)合法訪問(wèn)用戶。在仿真實(shí)驗(yàn)中,設(shè)置20個(gè)AS域,其中一個(gè)子網(wǎng)代表一個(gè)AS域,設(shè)置200個(gè)攻擊者和100個(gè)合法用戶分別對(duì)受害者進(jìn)行惡意攻擊與合法訪問(wèn),將攻擊者與合法用戶數(shù)量不等地設(shè)置在20個(gè)AS域中。實(shí)驗(yàn)中將與DPPM、E_CEFS[10]以及E_HDPPM[11]算法進(jìn)行對(duì)比。本文提出的E_AS_DPPM算法是以傳統(tǒng)的DPPM算法為基礎(chǔ),通過(guò)結(jié)合AS來(lái)縮短溯源路徑,以達(dá)到快速溯源的目的,因此,將其與DPPM進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn);同時(shí),將其與E_CEFS與E_HDPPM等改進(jìn)算法進(jìn)行對(duì)比,用以驗(yàn)證本算法的高效性。

3.2.1 收斂性

為了測(cè)試重構(gòu)路徑所需數(shù)據(jù)包的數(shù)量,即收斂性,任意選取一條攻擊路徑使其路徑長(zhǎng)度從1到30,對(duì)每一距離d值,發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量遞增為30,60,90,…,直到受害者重構(gòu)出整個(gè)攻擊路徑,對(duì)任一距離d值重復(fù)做50次仿真實(shí)驗(yàn),然后取其平均值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。

從圖5中可以看出,由于本文算法采用的是域間和域內(nèi)動(dòng)態(tài)同時(shí)標(biāo)記的方案,在路徑重構(gòu)時(shí)不管攻擊路徑長(zhǎng)度是多少,所需的數(shù)據(jù)包數(shù)比DPPM、E_CEFS以及E_HDPPM算法有明顯的減少,因此在路徑重構(gòu)時(shí)只需要較少的數(shù)據(jù)包就可以重構(gòu)路徑,收集路徑信息的效率較高,收斂性能較好。

3.2.2 重合度

為了測(cè)試域間和域內(nèi)不同路徑長(zhǎng)度對(duì)重構(gòu)路徑與攻擊路徑重合度的影響,選取不同的AS路徑長(zhǎng)度與路由路徑長(zhǎng)度,進(jìn)行50次仿真實(shí)驗(yàn)取其平均值,最后統(tǒng)計(jì)結(jié)果,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6、7所示。

從圖6、7可以看出,隨著路徑長(zhǎng)度的增加,四種算法域間和域內(nèi)的路徑重合度均有不同程度的下降,本文算法較DPPM、E_CEFS以及E_HDPPM算法重合度下降率小,效果較好。

3.2.3 健壯性

為了測(cè)試攻擊者數(shù)目對(duì)算法的準(zhǔn)確度的影響,攻擊者數(shù)目從20開(kāi)始增加到200,進(jìn)行50次仿真實(shí)驗(yàn)取其平均值,由于分片和攻擊者數(shù)目的共同影響,會(huì)造成一定的誤報(bào)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖8所示。

誤報(bào)率是指受害者重構(gòu)出的攻擊路徑并不是真實(shí)的路徑,而是合法路徑。由圖8可知,傳統(tǒng)的DPPM算法誤報(bào)率較高,并隨著攻擊者的增加不斷增長(zhǎng)。本文優(yōu)化算法誤報(bào)率的增長(zhǎng)較DPPM、E_CEFS以及E_HDPPM算法緩慢,說(shuō)明在面臨大量攻擊者時(shí),即在DDoS攻擊下,本文所提出的優(yōu)化方案具有更高的有效性,健壯性較好。

4 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)DDoS攻擊對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的嚴(yán)重威脅問(wèn)題,提出基于AS與DPPM的DDoS攻擊溯源優(yōu)化方法,在該方法中,設(shè)計(jì)了一種新的包標(biāo)記方案,設(shè)置兩套標(biāo)記,分別作為域標(biāo)記和路由標(biāo)記,分別用作域間溯源和域內(nèi)溯源。域標(biāo)記和路由標(biāo)記過(guò)程同時(shí)進(jìn)行,標(biāo)記過(guò)程采用動(dòng)態(tài)包標(biāo)記的方法。最后,通過(guò)域間和域內(nèi)溯源來(lái)達(dá)到降低攻擊的目的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文提出的優(yōu)化方法與E_CEFS、E_HDPPM相比,具有較好的收斂性、較高的重合度與較好的健壯性。

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Abstract: the engineering plan of resources in network optimization is to point to will limited resources to carry on the reasonable allocation, and resources to achieve the balance. In time limit fixed, by the use of network plan for resources optimization, general is to realize the reasonable distribution of resources and balanced. The concrete methods have RSM optimization method, the minimum variance method and cut the peak and valley method. Through the definition of network plan to engineering and engineering network plan of the resources optimization is introduced, this paper analyzes the network resources optimization plan engineering problems, and explores the application of the method.

Paper keywords: engineering network plan; Resources optimization; Resources equilibrium

中圖分類號(hào):TN711文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1 工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃 1.1 工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的定義 國(guó)外自從上世紀(jì)二十年代,工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃就已經(jīng)被人們所了解從而慢慢地發(fā)展成為一種常用的項(xiàng)目管理工具國(guó)外有很多用于進(jìn)度計(jì)劃編制的商業(yè)軟件,自20世紀(jì)70年代末期和80年代初期開(kāi)始,我國(guó)也開(kāi)始研制進(jìn)度計(jì)劃軟件,這些軟件都是在工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃原理的基礎(chǔ)上編制的,應(yīng)用這些軟件可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助建設(shè)工程項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃的編制和調(diào)整,以確定工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的時(shí)間參數(shù)。工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的主要思路是:在工程項(xiàng)目規(guī)劃和建設(shè)中,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)圖的應(yīng)用,對(duì)工程項(xiàng)目中各個(gè)工序、活動(dòng)、任務(wù)進(jìn)行先后順序的連接,并且對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)或者工序中所耗費(fèi)的資源和時(shí)間進(jìn)行估算,采用一些動(dòng)態(tài)(離散)規(guī)劃的算法去尋找一種最長(zhǎng)權(quán)數(shù)的線路,即關(guān)鍵路徑,確定總工期;從而再對(duì)每個(gè)工作工序的一些信息如總時(shí)差、自由時(shí)差等進(jìn)行計(jì)算,在此基礎(chǔ)上在推導(dǎo)出各項(xiàng)任務(wù)執(zhí)行的邏輯關(guān)系,為了對(duì)執(zhí)行中的任務(wù)或者工序進(jìn)行有效的監(jiān)督和控制,實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)配置,即保證物力、人力、時(shí)間、財(cái)力的合理利用,在有限的資源下實(shí)現(xiàn)任務(wù)的順利完成。 1.2 工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的資源優(yōu)化 每個(gè)工程項(xiàng)目的規(guī)劃和建設(shè)都涉及到各種資源使用,如財(cái)力資金、人力資源、各項(xiàng)設(shè)備和材料等。每個(gè)工程項(xiàng)目所要求的資源量跟工程的規(guī)模及其設(shè)計(jì)的方法有著密切的關(guān)系,在工程項(xiàng)目的施工圖和計(jì)劃確定之后,就基本上對(duì)所要求的資源量進(jìn)行了確定。進(jìn)行工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的資源優(yōu)化主要是為了使那些有限的資源進(jìn)行合理的分配,實(shí)現(xiàn)多資源的均衡,而不是盡最大努力去減少資源總量。所以,資源優(yōu)化涉及到兩個(gè)方面的問(wèn)題,一是有限資源的合理分配問(wèn)題,二是實(shí)現(xiàn)資源均衡的問(wèn)題。 工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的有限資源合理分配主要是因?yàn)樵诠こ虒?shí)踐中所需要的資源是有限的,所以,其所優(yōu)化的目標(biāo)就是通過(guò)合理的配置使有限的資源以滿足工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中當(dāng)天的需求量,并且盡量使總工期縮短。現(xiàn)在對(duì)于有限資源優(yōu)化配置的方法主要有RSM優(yōu)化方法,即“the resource scheduling method”。關(guān)于資源均衡問(wèn)題,主要是指在資源不存在有限的情況下,在整個(gè)工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中,使所需的資源趨于均衡,使各個(gè)工序或者工作段中的資源耗費(fèi)避免出現(xiàn)低谷和高峰現(xiàn)象。因?yàn)橘Y源的不均衡使用,將會(huì)使資源供應(yīng)變得復(fù)雜化,從而使工程中的勞動(dòng)生產(chǎn)率降低,將增加工程項(xiàng)目中的施工費(fèi)用。通過(guò)資源的均衡使用將能對(duì)施工中各種臨時(shí)設(shè)備的規(guī)模進(jìn)行縮減,從而提升工程中的勞動(dòng)生產(chǎn)率。比如,在某縣工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中的人工消耗,如果能對(duì)這些人力資源進(jìn)行均衡利用,將能避免工人忙閑不均和大量工人窩工的資源浪費(fèi)現(xiàn)象。 2 工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中資源優(yōu)化所面臨的問(wèn)題 網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)在工程項(xiàng)目中的應(yīng)用,其資源優(yōu)化過(guò)程中也會(huì)遇到一些問(wèn)題。其原因許多,下面主要從單個(gè)資源考慮和片面性兩個(gè)方面進(jìn)行分析。 2.1 目前工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃資源優(yōu)化的對(duì)象單一 目前的工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃資源優(yōu)化的方法和相關(guān)理論實(shí)踐所針對(duì)的資源大多是單個(gè)的資源,即對(duì)象單一。不管是資源有限的合理分配還是實(shí)現(xiàn)資源的均衡使用,工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃所使用的資源都假定為一種資源。盡管這樣做能使工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的計(jì)算量加以簡(jiǎn)化,可是卻不符合工程施工實(shí)踐的現(xiàn)實(shí)情況,跟工程建設(shè)的現(xiàn)實(shí)有很大差距。工程建設(shè)所使用到的資源多種多樣,它們的價(jià)格、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、使用量等都不一樣。因此,在資源有限合理配置過(guò)程中必須對(duì)其進(jìn)行綜合考慮,分別進(jìn)行研究和計(jì)算。同時(shí),在對(duì)它們進(jìn)行均衡優(yōu)化的過(guò)程中也必須進(jìn)行分別計(jì)算和規(guī)劃。 2.2 目前工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃資源優(yōu)化的考慮不全 目前工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃資源優(yōu)化措施的單獨(dú)進(jìn)行往往只能對(duì)部分問(wèn)題進(jìn)行解決,它僅僅只能對(duì)單純的資源進(jìn)行優(yōu)化,或者對(duì)單純的工期進(jìn)行。但是在工程實(shí)踐中,工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃往往涉及到多方面的因素,如資源、成本、工期等等,這三者都是互相影響的,要想實(shí)現(xiàn)工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的整體優(yōu)化必然要對(duì)這三個(gè)因素進(jìn)行綜合考慮。但是,在目前的工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃資源優(yōu)化的過(guò)程中,往往只注重資源的優(yōu)化配置,而忽視了成本、工期的優(yōu)化。這就使得工期、成本、資源不能實(shí)現(xiàn)整體的優(yōu)化目標(biāo),具有片面性

2.3 目前工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃資源優(yōu)化方法過(guò)于復(fù)雜 目前網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃資源優(yōu)化方法和理論對(duì)于一些比較小的工程項(xiàng)目進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃,僅僅需要手工計(jì)算就能解決問(wèn)題,可是在處理一些大型的工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的時(shí)候,其所需要的計(jì)算量和處理的復(fù)雜程度將出現(xiàn)指數(shù)增長(zhǎng),在工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃資源優(yōu)化過(guò)程中,是無(wú)法進(jìn)行手工計(jì)算來(lái)得出結(jié)果的,它必須借助各種計(jì)算機(jī)工具?,F(xiàn)在,市場(chǎng)上可購(gòu)買到的項(xiàng)目管理軟件非常多,可是對(duì)于網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃資源優(yōu)化方面的軟件或者由此功能的軟件卻非常有限,目前大多數(shù)軟件僅僅有資源過(guò)量標(biāo)識(shí)的功能,而對(duì)于資源的優(yōu)化和調(diào)整卻完全需要我們?nèi)斯ね瓿伞1M管有些軟件,具有資源優(yōu)化的功能,往往是局限于資源過(guò)度分配問(wèn)題的解決,而不能將工期、資源、成本三者進(jìn)行綜合考慮。 3 工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中資源優(yōu)化措施 3.1 加強(qiáng)工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中多資源的優(yōu)化 對(duì)于工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中僅僅針對(duì)單資源的優(yōu)化方法和理論,我們應(yīng)該加大力度,實(shí)現(xiàn)這些理論和方法應(yīng)用于多資源的優(yōu)化上去。對(duì)于工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中的多資源優(yōu)化問(wèn)題,首先要考慮的就是各種資源之間的關(guān)系,對(duì)各種資源之間相互影響及其影響程度進(jìn)行分析和計(jì)算;其次對(duì)于多資源優(yōu)化的計(jì)算方法,應(yīng)該加以改進(jìn),即在RSM優(yōu)化方法等方面加入多資源的因素。通常,多資源優(yōu)化的計(jì)算過(guò)程都比較復(fù)雜,計(jì)算量較大,因此還應(yīng)當(dāng)考慮借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行求解的方法。 3.2 實(shí)現(xiàn)工期、成本、資源的整體優(yōu)化 在工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中,其資源、成本、工期是彼此互相影響、互相制約的,優(yōu)化它們當(dāng)中的任何一個(gè)都會(huì)影響到其他兩個(gè)因素的優(yōu)化,因此,在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化的過(guò)程中必須對(duì)其三者進(jìn)行整體考慮,促使三者的整體優(yōu)化。同時(shí),目前對(duì)于網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃綜合優(yōu)化的方法還比較缺乏,在成本的降低、工期的縮短以及資源的合理利用方面不能充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的作用,跟傳統(tǒng)橫道圖方法相比沒(méi)有體現(xiàn)出其應(yīng)有的優(yōu)勢(shì),并且變得較為復(fù)雜,嚴(yán)重阻礙了工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)的廣泛應(yīng)用。因此,必須大力開(kāi)發(fā)工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù),使其實(shí)現(xiàn)資源、成本、工期的整體優(yōu)化目標(biāo)。 3.3 加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中資源優(yōu)化軟件的開(kāi)發(fā) 由于網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中資源優(yōu)化軟件的缺乏,相關(guān)計(jì)算量較大且比較復(fù)雜,大大增大了相關(guān)人力的消耗量,這也是一種資源的浪費(fèi)。因此,必須大力加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中資源優(yōu)化軟件的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。或者在過(guò)去的一些軟件中加入資源的優(yōu)化和調(diào)整的功能,使網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃軟件能廣泛的應(yīng)用。在這些軟件開(kāi)發(fā)時(shí),也應(yīng)該將工期、資源、成本三方因素考慮進(jìn)去,只有這樣,才能實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化目標(biāo)。

4計(jì)算機(jī)輔助建設(shè)工程項(xiàng)目進(jìn)度控制的意義

國(guó)外有很多用于進(jìn)度計(jì)劃編制的商業(yè)軟件,自20世紀(jì)70年代末期和80年代初期開(kāi)始,我國(guó)也開(kāi)始研制進(jìn)度計(jì)劃軟件,這些軟件都是在工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃原理的基礎(chǔ)上編制的,應(yīng)用這些軟件可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助建設(shè)工程項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃的編制和調(diào)整,以確定工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的時(shí)間參數(shù)。

4.1解決當(dāng)工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃計(jì)算量大,而手工計(jì)算難以承擔(dān)的困難。

4.2確保工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃計(jì)算的準(zhǔn)確性

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關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);服務(wù)質(zhì)量;QoS;優(yōu)化

中圖分類號(hào) TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)111-0227-01

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展,帶來(lái)的是業(yè)務(wù)需求對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的不斷提高。網(wǎng)絡(luò)管理部門只有保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)始終處在良好的狀態(tài),即穩(wěn)定并足夠的數(shù)據(jù)傳輸帶寬、降低丟包率以及剪短傳輸網(wǎng)絡(luò)延時(shí)等,才能穩(wěn)定提高QoS。但是,網(wǎng)絡(luò)資源是有限的,無(wú)法避免搶網(wǎng)現(xiàn)象的發(fā)生,因此當(dāng)搶網(wǎng)現(xiàn)象比較嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響到整個(gè)QoS。因此,只有提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量,并將網(wǎng)絡(luò)資源根據(jù)其本身的特點(diǎn)進(jìn)行合理的規(guī)劃和分配,才能充分的利用網(wǎng)絡(luò)資源,進(jìn)一步提升QoS。

1 QoS優(yōu)化的基本問(wèn)題

QoS優(yōu)化的基本問(wèn)題主要指數(shù)據(jù)包的丟失、網(wǎng)絡(luò)延時(shí)和數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤等。在網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中,當(dāng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)達(dá)到某緩沖區(qū)已滿路由器的時(shí)候,路由器則只能根據(jù)實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)狀況對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸,這樣就會(huì)使一些數(shù)據(jù)甚至所有的數(shù)據(jù)丟失,并且這種丟包現(xiàn)象是無(wú)法預(yù)測(cè)的。在客戶端,在一系列的時(shí)間等待后接收到不完整的數(shù)據(jù)包,便會(huì)響應(yīng)到服務(wù)器,重新發(fā)出請(qǐng)求,從而造成網(wǎng)絡(luò)延時(shí)。針對(duì)無(wú)法預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)包丟失情況,有的是不同路徑的傳輸,有的是路由阻塞的情況,因此,要解決延時(shí)的問(wèn)題就會(huì)比較困難。數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤是指在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中,不同數(shù)據(jù)有不同的路徑傳輸,有的路況相對(duì)好、距離相對(duì)近;有的路況差、距離也遠(yuǎn),因此,數(shù)據(jù)到達(dá)目標(biāo)地點(diǎn)的時(shí)間、順序等也會(huì)出現(xiàn)差異,而傳輸?shù)那闆r又存在隨機(jī)性和不確定性,故接收端需要特殊的協(xié)議將數(shù)據(jù)進(jìn)行順序的重排。此外,在網(wǎng)絡(luò)傳輸中,跑錯(cuò)傳輸路徑和數(shù)據(jù)包損壞現(xiàn)象也是常見(jiàn)的,這就要求接收端還要有識(shí)別損壞數(shù)據(jù)包的設(shè)備,丟棄不能用的數(shù)據(jù)包,然后響應(yīng)到服務(wù)器并要求重新發(fā)送。

2 QoS優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)方法

QoS優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)方法,大致有以下四種形式:

2.1 服務(wù)類型優(yōu)化方法

本方法主要是借助對(duì)修改類服務(wù)類型字段來(lái)實(shí)現(xiàn)QoS的優(yōu)化,而服務(wù)類型的字段一般是由8個(gè)二進(jìn)制位組成。實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的優(yōu)化。服務(wù)類型(TOS)字段主要由8個(gè)二進(jìn)制位構(gòu)成,在數(shù)據(jù)包包頭中處于9-16位中間,其相應(yīng)的位數(shù)代表優(yōu)先程度,有的代表延遲,有的代表吞吐率。

2.2 綜合服務(wù)優(yōu)化方法

在保證帶寬的前提下,實(shí)現(xiàn)“端到端”的QoS綜合服務(wù)優(yōu)化。在網(wǎng)絡(luò)的安排中,應(yīng)當(dāng)使所有的路由器均支持本服務(wù)的功能,因此,綜合服務(wù)承載了受控負(fù)載和可靠服務(wù)兩種形式的服務(wù)質(zhì)量?jī)?yōu)化方法。前者確保各個(gè)數(shù)據(jù)包的完整傳輸,后者確保可以提供充足的帶寬資源,并且無(wú)延遲情況。本方法中,要求對(duì)網(wǎng)絡(luò)整體進(jìn)行服務(wù)質(zhì)量的優(yōu)化,然后,只針對(duì)小范圍的網(wǎng)絡(luò)適用,因?yàn)樗粌H會(huì)給路由器造成額外的負(fù)荷,而且需要所有網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)對(duì)此服務(wù)均支持。

2.3 區(qū)分服務(wù)優(yōu)化方法

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)服務(wù)類型和綜合服務(wù)優(yōu)化以后,可能會(huì)存在一定的漏洞,而區(qū)分服務(wù)的優(yōu)化能很好的彌補(bǔ)這些漏洞。首先,本方法具有跨網(wǎng)工作的能力,且尺度性良好;其次,它在網(wǎng)絡(luò)中區(qū)形成分區(qū)服務(wù)路由器,在形成前,需要對(duì)通信業(yè)務(wù)進(jìn)行分類,此方法的優(yōu)勢(shì)是在分類之后運(yùn)用邊界式操作省去維護(hù)QoS狀態(tài)的步驟。因此,可以在大型局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)中使用。

2.4 業(yè)務(wù)流量?jī)?yōu)化方法

以上三種方法雖然都可以對(duì)QoS進(jìn)行優(yōu)化,但QoS優(yōu)化最有效的方法是對(duì)業(yè)務(wù)流量進(jìn)行整形。業(yè)務(wù)流量處在網(wǎng)絡(luò)的邊緣,是整形局域網(wǎng)流量的工具。本方法不僅可以用于業(yè)務(wù)歸類,還可以對(duì)帶寬進(jìn)行設(shè)置,此外,它還能處理一些突發(fā)的傳輸現(xiàn)象。

3 QoS優(yōu)化的規(guī)建模型

QoS優(yōu)化大概有四個(gè)方面的規(guī)建模型。

3.1 分配模型

在網(wǎng)絡(luò)傳輸中,QoS資源的分配問(wèn)題一直是網(wǎng)絡(luò)資源配置的關(guān)鍵問(wèn)題,解決好此問(wèn)題,可以大大的節(jié)約網(wǎng)絡(luò)資源并使其使用率提高。本模型有效合理的處理的QoS帶寬問(wèn)題和隊(duì)列空間以及網(wǎng)絡(luò)資源的分配問(wèn)題等。

3.2 調(diào)度模型

調(diào)度模型的目的和資源模型一致,主要是保證在QoS中合理的調(diào)度網(wǎng)絡(luò)帶寬,進(jìn)而優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源的配置。所以,兩者在技術(shù)上沒(méi)有太大的區(qū)別,調(diào)度模型包括單個(gè)任務(wù)和多個(gè)任務(wù)的調(diào)度,且不同網(wǎng)絡(luò)有不同的調(diào)度方式。

3.3 部署模型

本模型的意義在于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)框架與網(wǎng)絡(luò)資源的最大程度化結(jié)合,保障QoS的優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)暢通性和服務(wù)器的最佳使用率等。部署模型有服務(wù)器部署、軟件部署、硬件部署以及防火墻部署等。

3.4 參數(shù)配置模型

在QoS的軟件優(yōu)化方面,系統(tǒng)參數(shù)模型主要包括擁塞窗口大小配置和傳輸節(jié)點(diǎn)功耗配置等。在所有的優(yōu)化模型中,系統(tǒng)參數(shù)配置模型可以說(shuō)是最有效的模型,因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)硬件都是通過(guò)合理的參數(shù)設(shè)置發(fā)揮其作用的。

隨著客戶需求的提升,現(xiàn)有的QoS已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)代的用戶,因此,單單依靠新技術(shù)和新創(chuàng)意并不能解決問(wèn)題?,F(xiàn)有的QoS整體設(shè)計(jì)存在不足和缺陷,所以,只有從QoS所存在的基本問(wèn)題和設(shè)計(jì)問(wèn)題入手,系統(tǒng)化設(shè)計(jì)QoS優(yōu)化方法才能解決問(wèn)題的根本。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,通過(guò)解決QoS優(yōu)化的基本問(wèn)題,找到了解決問(wèn)題的方法并建立科學(xué)合理的模型,并對(duì)QoS進(jìn)行了有效的優(yōu)化,從而改善網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。借助各種分配和設(shè)置方法,完善QoS措施和策略,可以使使網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量進(jìn)一步提升,保證了QoS工作的順利

進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

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篇6

關(guān)鍵詞:水文學(xué)及水資源專業(yè);運(yùn)籌學(xué);教學(xué)內(nèi)容與方法

中圖分類號(hào):G643;O22文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):10052909(2012)06009303提高研究生教育質(zhì)量一直是高校研究生教育工作的重中之重,如何培養(yǎng)高層次、高質(zhì)量的研究生對(duì)中國(guó)科技發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步至關(guān)重要[1-2]。運(yùn)籌學(xué)是水文學(xué)及水資源專業(yè)研究生的一門重要基礎(chǔ)課程,加強(qiáng)其教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革,“量身定做,因材施教”,對(duì)提高學(xué)生質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用。

一、運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題

運(yùn)籌學(xué)作為一門管理數(shù)學(xué),已經(jīng)廣泛應(yīng)用到國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的多種行業(yè)中。水文學(xué)及水資源專業(yè)與運(yùn)籌學(xué)結(jié)合緊密,如水資源配置時(shí)需要線性規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃等方面的知識(shí)[3];地下水?dāng)?shù)值模擬參數(shù)選取時(shí)經(jīng)常需要應(yīng)用諸如遺傳算法等現(xiàn)代優(yōu)化理論[4],分布式水文模型參數(shù)率定時(shí)需要現(xiàn)代優(yōu)化算法[5];流域區(qū)域水資源管理中經(jīng)常應(yīng)用多目標(biāo)規(guī)劃、線性規(guī)劃等理論;水庫(kù)優(yōu)化運(yùn)行、地下水水源地優(yōu)化運(yùn)行經(jīng)常用到多目標(biāo)規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、先行規(guī)劃等方面的理論[6]。在研究生運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中,中國(guó)大多高校目前存在的問(wèn)題主要集中在教學(xué)內(nèi)容不科學(xué)、實(shí)踐教學(xué)不足、教學(xué)方法不合理等方面[7-11]。

(一)教學(xué)內(nèi)容不科學(xué)

隨著現(xiàn)代優(yōu)化理論與算法的發(fā)展,運(yùn)籌學(xué)的內(nèi)容不斷增加,但由于教學(xué)課時(shí)有限,不可能涵蓋運(yùn)籌學(xué)的所有內(nèi)容,需要根據(jù)專業(yè)要求合理地選擇教學(xué)內(nèi)容才能滿足教學(xué)需要。首先,當(dāng)前中國(guó)高校運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中,教學(xué)內(nèi)容的選擇帶有一定的隨意性,存在著因教師的專業(yè)背景不同而教學(xué)內(nèi)容不同現(xiàn)象;其次,教學(xué)內(nèi)容偏重理論知識(shí)與公式推導(dǎo),輕視或忽略實(shí)際應(yīng)用與能力培養(yǎng),學(xué)生缺乏解決實(shí)際問(wèn)題的能力。(二)實(shí)踐教學(xué)不足

中國(guó)高校研究生在實(shí)踐(實(shí)驗(yàn))教學(xué)中,往往是教師先設(shè)置好上機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,再讓學(xué)生具體操作,這種方法導(dǎo)致學(xué)生缺乏實(shí)踐想法,難以達(dá)到實(shí)踐教學(xué)的目的。缺乏實(shí)例(文獻(xiàn))教學(xué)和文獻(xiàn)閱讀特別是英文文獻(xiàn)閱讀能力的培養(yǎng)是導(dǎo)致學(xué)生實(shí)踐教學(xué)不足的另一原因。運(yùn)籌學(xué)軟件教學(xué)內(nèi)容少且單一,學(xué)生不知道怎樣根據(jù)自己的特點(diǎn)和愛(ài)好使用相關(guān)軟件,諸如Excel、Matlab、DPS統(tǒng)計(jì)軟件[12]、Lingo、Lindo、WinQSB[13]等。

(三)教學(xué)方法不合理

不少高校在運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中還存在著“填鴨式”“灌輸式”教學(xué),在實(shí)際教學(xué)中沒(méi)有發(fā)揮學(xué)生能動(dòng)性,無(wú)法進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)。另外,板書教學(xué)存在信息量少、課堂效率低等缺點(diǎn);多媒體教學(xué)在理論推導(dǎo)的時(shí)候會(huì)引起學(xué)生思路跟不上或注意力分散等缺點(diǎn);需要進(jìn)行多媒體加板書式教學(xué),增加文獻(xiàn)討論課,促進(jìn)教師與學(xué)生互動(dòng)、學(xué)生與學(xué)生互動(dòng),以提高教學(xué)質(zhì)量。

12高等建筑教育2012年第21卷第6期

平建華,等水文學(xué)及水資源專業(yè)研究生運(yùn)籌學(xué)教學(xué)探索

二、教學(xué)內(nèi)容改革

加強(qiáng)現(xiàn)代數(shù)學(xué)及現(xiàn)論優(yōu)化算法諸如遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模擬退火、禁忌搜索等算法和耗散論、博弈論的介紹與應(yīng)用,以提高學(xué)生在今后科研和工作中應(yīng)用現(xiàn)代優(yōu)化理論與方法的能力,提高學(xué)生科研創(chuàng)新能力,拓寬學(xué)生知識(shí)面。

三、實(shí)例教學(xué)

在闡述運(yùn)籌學(xué)教學(xué)內(nèi)容時(shí),結(jié)合具體的水文水資源學(xué)科實(shí)例,既重視基本概念和原理的講述,又注重水文水資源學(xué)科的應(yīng)用。實(shí)例教學(xué)有助于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,提高其自學(xué)能力,有利于今后畢業(yè)設(shè)計(jì)選題的確立。

線性規(guī)劃法在求解水文地質(zhì)參數(shù)[14]、水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度[15]、水資源配置[16]、水源地優(yōu)化運(yùn)行[17]等方面都有廣泛應(yīng)用。目標(biāo)規(guī)劃在水資源配置[18]、水庫(kù)調(diào)度[19]、地下水資源管理[20]方面應(yīng)用較多。動(dòng)態(tài)規(guī)劃在水庫(kù)水電站優(yōu)化調(diào)度[21]、水資源優(yōu)化配置[22]、水資源系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行[23]、水質(zhì)-水量聯(lián)合調(diào)度[24]、污水處理[25]等方面有很多運(yùn)用?,F(xiàn)代數(shù)學(xué)優(yōu)化算法也有大量的應(yīng)用實(shí)例,如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、水資源系統(tǒng)優(yōu)化計(jì)算、水電站優(yōu)化運(yùn)行、水文預(yù)報(bào)等方面,遺傳算法應(yīng)用于參數(shù)優(yōu)化、水資源系統(tǒng)優(yōu)化決策、水資源系統(tǒng)評(píng)價(jià)等方面。

在講述耗散論、突變論、協(xié)同論、博弈論時(shí),結(jié)合應(yīng)用實(shí)例介紹其在水文學(xué)及水資源學(xué)科中的應(yīng)用。

四、運(yùn)籌學(xué)軟件教學(xué)

Excel(或其他背景下)的spreadsheet將所要解決的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行概念描述、數(shù)據(jù)處理、建立并求解模型,使運(yùn)籌學(xué)的理論與方法變得易于理解和使用,推動(dòng)了運(yùn)籌學(xué)方法在科研和生產(chǎn)中的應(yīng)用[26]。吳忠、江濱[27] 應(yīng)用基于Excel的spreadsheet舉例求解了線性規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃和非線性規(guī)劃;鄭蕉、涂傳清[28]應(yīng)用Excel解決了多目標(biāo)規(guī)劃問(wèn)題并進(jìn)行了靈敏度分析;海心[29]應(yīng)用Excel求解了動(dòng)態(tài)規(guī)劃問(wèn)題;晶晶[30]應(yīng)用Excel中的隨機(jī)函數(shù)模擬了多服務(wù)臺(tái)單對(duì)列排隊(duì)系統(tǒng),提供了Excel解決排隊(duì)論的實(shí)例;付木亮、余小飛[31]應(yīng)用Excel結(jié)論了網(wǎng)絡(luò)最短路問(wèn)題的求解;Excel在決策分析、存儲(chǔ)論、隨機(jī)模擬等方面也有大量的應(yīng)用[32]。在教學(xué)中,介紹了各種基本規(guī)劃的原理后,實(shí)驗(yàn)課運(yùn)用Excel實(shí)例教學(xué),使學(xué)生加深了對(duì)基本原理的理解,并掌握應(yīng)用軟件求解優(yōu)化問(wèn)題的方法。

Matlab(Matrix Laboratory)是矩陣實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)稱,它是由美國(guó)MathWorks 公司研制開(kāi)發(fā)的一套高性能的集數(shù)值計(jì)算、算法開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)分析、信息處理、圖形顯示等于一體的可視化數(shù)學(xué)工具軟件,目前已有8.0版本。相對(duì)于C或Fortran等語(yǔ)言,Matlab的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣,它的表達(dá)式與數(shù)學(xué)和工程中常用的形式十分相似,應(yīng)用十分方便。Matlab中包含多個(gè)功能強(qiáng)大的“工具箱”,如主工具箱(Matlab main toolbox)、控制系統(tǒng)工具箱(control system toolbox)、優(yōu)化工具箱(optimization toolbox)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱(neural network toolbox)、小波工具箱(wavele toolbox)等,這些工具箱在解決線性規(guī)劃、目標(biāo)規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃等方面都有廣泛的應(yīng)用[33-34],在應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、模擬退火、蟻群算法等現(xiàn)代算法中也有大量的應(yīng)用。教學(xué)過(guò)程中,結(jié)合Matlab在優(yōu)化管理方面的應(yīng)用,使學(xué)生迅速掌握Matlab求解優(yōu)化問(wèn)題的技術(shù),提供學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

另外,國(guó)內(nèi)自主開(kāi)發(fā)的DPS統(tǒng)計(jì)軟件、Lingo、Lindo、WinQSB都可以作為運(yùn)籌學(xué)教學(xué)軟件使用。

五、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上教學(xué)內(nèi)容與方法上的改革,學(xué)生既加深了對(duì)運(yùn)籌學(xué)理論的理解又掌握了運(yùn)籌學(xué)在水文水資源學(xué)科中的應(yīng)用,熟悉了一些運(yùn)籌學(xué)專業(yè)軟件的應(yīng)用??傊?,在水文學(xué)及水資源專業(yè)研究生運(yùn)籌學(xué)教學(xué)中,教師要不斷地探索新的理論知識(shí)和技術(shù)方法,推動(dòng)教學(xué)改革,加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng),調(diào)動(dòng)他們的積極性,挖掘他們的潛力,提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)優(yōu)秀專業(yè)技術(shù)與管理人才。

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篇7

【關(guān)鍵詞】工程項(xiàng)目;施工進(jìn)度;控制

【 abstract 】 this paper by analyzing the influential factors of engineering project construction schedule and project construction schedule and the optimization of the project construction schedule adjustment to explain the three aspects of the construction progress of the control method, construction units for reference.

【 keywords 】 engineering projects; Construction progress; control

中圖分類號(hào):TU71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):

本文擬從影響施工進(jìn)度的因素、項(xiàng)目施工進(jìn)度計(jì)劃的優(yōu)化及施工進(jìn)度計(jì)劃的調(diào)整三個(gè)方面闡述工程項(xiàng)目施工進(jìn)度的控制管理,供施工單位參考。

一、影響工程項(xiàng)目施工進(jìn)度的因素

由于工程項(xiàng)目具有規(guī)模龐大、工程結(jié)構(gòu)與工藝技術(shù)復(fù)雜、建設(shè)周期長(zhǎng)及相關(guān)單位多等特點(diǎn),決定了工程進(jìn)度將受到許多因素的影響。要想有效地控制工程進(jìn)度,就必須對(duì)影響進(jìn)度的有利因素和不利因素進(jìn)行全面、細(xì)致的分析和預(yù)測(cè)。這樣,一方面可以促進(jìn)對(duì)有利因素的充分利用和對(duì)不利因素的妥善預(yù)防;另一方面也便于事先制定預(yù)防措施,事中采取有效對(duì)策,事后進(jìn)行妥善補(bǔ)救,以縮小實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度的偏差,實(shí)現(xiàn)對(duì)工程進(jìn)度的主動(dòng)控制和動(dòng)態(tài)控制。常見(jiàn)的影響因素有:

1、業(yè)主因素:如應(yīng)提供的施工場(chǎng)地條件不能及時(shí)提供或所提供的場(chǎng)地不能滿足工程正常需要等。

2、勘察設(shè)計(jì)因素:如勘察資料不準(zhǔn)確,特別是地質(zhì)資料錯(cuò)誤或遺漏;施工圖紙供應(yīng)不及時(shí)等。

3、施工技術(shù)因素:如不合理的施工方案;施工安全措施不當(dāng)?shù)取?/p>

4、自然環(huán)境因素:如不明的水文氣象條件;地下埋藏文物的保護(hù);地震、臺(tái)風(fēng)等不可抗力等。

5、社會(huì)環(huán)境因素:如外單位臨近工程施工干擾;臨時(shí)停水、停電、斷路;戰(zhàn)爭(zhēng)、騷亂等。

6、組織管理因素:如合同簽訂時(shí)遺漏條款、表達(dá)失當(dāng);計(jì)劃安排不周密,組織協(xié)調(diào)不力,導(dǎo)致停工待料等。

7、材料、設(shè)備因素:如材料、設(shè)備供應(yīng)環(huán)節(jié)的差錯(cuò),品種、規(guī)格等不能滿足工程的需要;施工設(shè)備不配套,選型失當(dāng)?shù)取?/p>

8、資金因素:如資金不到位;匯率浮動(dòng)和通貨膨脹等。

二、項(xiàng)目施工進(jìn)度的優(yōu)化

用來(lái)控制項(xiàng)目施工進(jìn)度的計(jì)劃應(yīng)該是優(yōu)化的計(jì)劃,網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)化是提高經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。施工工期、資源投入量與成本消耗量,是三個(gè)相互聯(lián)系又相互制約的因素。項(xiàng)目施工進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)化,就是通過(guò)合理改變工序之間的邏輯關(guān)系,充分利用關(guān)鍵工序的時(shí)差,科學(xué)地調(diào)整工期與資源消耗使之最小,不斷地改善初始的計(jì)劃,在一定約束條件下,尋求優(yōu)化的項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃。

網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)化目標(biāo)應(yīng)按計(jì)劃任務(wù)的需要和條件選定,根據(jù)優(yōu)化目標(biāo)的不同,網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)化可分為工期優(yōu)化、費(fèi)用優(yōu)化和資源優(yōu)化三種。

1、工期優(yōu)化

工期優(yōu)化是指網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的計(jì)算工期不滿足要求工期時(shí),通過(guò)壓縮關(guān)鍵工作的持續(xù)時(shí)間以滿足要求工期目標(biāo)的過(guò)程。

網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃工期優(yōu)化的基本方法是在不改變網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中各項(xiàng)工作之間邏輯關(guān)系的前提下,通過(guò)壓縮關(guān)鍵工作的持續(xù)時(shí)間來(lái)達(dá)到優(yōu)化目標(biāo)。在工期優(yōu)化過(guò)程中,按照經(jīng)濟(jì)合理的原則,不能將關(guān)鍵工作壓縮成非關(guān)鍵工作。此外,當(dāng)工期優(yōu)化過(guò)程中出現(xiàn)多條關(guān)鍵線路時(shí),必須將各條關(guān)鍵線路的持續(xù)時(shí)間壓縮相同數(shù)值;否則,不能有效地縮短工期。

2、費(fèi)用優(yōu)化

費(fèi)用優(yōu)化又稱工期成本優(yōu)化,是指尋求工程總成本最低時(shí)的工期安排,或按要求工期尋求最低成本的計(jì)劃安排的過(guò)程。

費(fèi)用優(yōu)化的基本思路:不斷地在網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中找出直接費(fèi)用率(或組合直接費(fèi)用率)最小的關(guān)鍵工作,縮短其持續(xù)時(shí)間,同時(shí)考慮間接費(fèi)隨工期縮短而減少的數(shù)值,最后求得工程總成本最低時(shí)的最優(yōu)工期安排或按要求工期求得最低成本的計(jì)劃安排。

3、資源優(yōu)化

網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的資源優(yōu)化通常分為兩種,即“資源有限,工期最短”的優(yōu)化和“工期固定,資源均衡”的優(yōu)化。前者是通過(guò)調(diào)整計(jì)劃安排,在滿足資源限制條件下,使工期延長(zhǎng)最少的過(guò)程;而后者是通過(guò)調(diào)整計(jì)劃安排,在工期保持不變的條件下,使資源需用量盡可能均衡的過(guò)程。

資源優(yōu)化的前提條件是:①在優(yōu)化過(guò)程中,不改變網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中各項(xiàng)工作之間的邏輯關(guān)系;②在優(yōu)化過(guò)程中,不改變網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中各項(xiàng)工作的持續(xù)時(shí)間; ③網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中各項(xiàng)工作的資源強(qiáng)度(單位時(shí)間所需資源數(shù)量)為常數(shù),而且是合理的; ④除規(guī)定可中斷的工作外,一般不允許中斷工作,應(yīng)保持其連續(xù)性。

三、施工進(jìn)度計(jì)劃的調(diào)整

施工進(jìn)度的調(diào)整方法主要有兩種:

1、縮短某些工作的持續(xù)時(shí)間

這種方法的特點(diǎn)是不改變工作之間的先后順序關(guān)系,通過(guò)縮短網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中關(guān)鍵線路上工作的持續(xù)時(shí)間來(lái)縮短工期。具體措施包括:

①組織措施

增加工作面,組織更多的施工隊(duì)伍; 增加每天的施工時(shí)間(如采用三班制等); 增加勞動(dòng)力和施工機(jī)械的數(shù)量。

②技術(shù)措施

改進(jìn)施工工藝和施工技術(shù),縮短工藝技術(shù)間歇時(shí)間; 采用更先進(jìn)的施工方法,以減少施工過(guò)過(guò)程的數(shù)量(如將現(xiàn)澆框架方案改為預(yù)制裝配方案); 采用更先進(jìn)的施工機(jī)械。

③經(jīng)濟(jì)措施

實(shí)行包干獎(jiǎng)勵(lì); 提高獎(jiǎng)金數(shù)額; 對(duì)所采取的技術(shù)措施經(jīng)予相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。

④其他的配套措施

改善外部配合條件; 改善勞動(dòng)條件; 實(shí)施強(qiáng)有力的調(diào)度等。

一般來(lái)說(shuō),不管采取哪種措施,都會(huì)增加費(fèi)用。因此,在調(diào)整施工進(jìn)度計(jì)劃時(shí),應(yīng)利用費(fèi)用優(yōu)化的原理選擇費(fèi)用增加量最小的關(guān)鍵工作作為壓縮對(duì)象。

2、改變某些工作間的邏輯關(guān)系

這種方法的特點(diǎn)是不改變工作的持續(xù)時(shí)間,而只改變工作的開(kāi)始時(shí)間和完成時(shí)間。對(duì)于大型建設(shè)工程,由于其單位工程較多且相互間制約比較小,可調(diào)整的幅度比較大,所以容易采用平行作業(yè)的方法來(lái)調(diào)整施工進(jìn)度計(jì)劃。而對(duì)于單位工程項(xiàng)目,由于受工作之間工藝關(guān)系的限制,可調(diào)整的幅度比較小,所以通常采用搭接作業(yè)的方法來(lái)調(diào)整施工進(jìn)度計(jì)劃。但不管是搭接作業(yè)還是平行作業(yè),建設(shè)工程在單位時(shí)間內(nèi)的資源需求量將會(huì)增加。

除了分別采用上述兩種方法來(lái)縮短工期外,有時(shí)由于工期拖延得太多,當(dāng)采用某種方法進(jìn)行調(diào)整,其可調(diào)整的幅度又受到限制時(shí),還可以同時(shí)利用這兩種方法對(duì)同一施工進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整,以滿足工期目標(biāo)的要求。

四、結(jié)束語(yǔ)

施工進(jìn)度控制是技術(shù)性要求較強(qiáng)的工作。在工程項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,施工企業(yè)不僅要對(duì)可能會(huì)對(duì)施工進(jìn)度造成影響的因素都考慮到,還要做好實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度的比較,并及時(shí)調(diào)整偏差現(xiàn)象,把施工進(jìn)度控制落實(shí)到實(shí)處,這樣才能確保工程項(xiàng)目順利按期建成交付使用。

篇8

關(guān)鍵詞:CDMA;網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化;呼叫失敗

1 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的概念

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是對(duì)正在正常運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)檢查、參數(shù)采集、數(shù)據(jù)分析,找出影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量的原因,采取技術(shù)手段,對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,優(yōu)化資源配置,合理地調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的參數(shù),使網(wǎng)絡(luò)達(dá)到最佳的運(yùn)行狀態(tài),使現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源達(dá)到效益最大化。

2 CDMA網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題呼叫失敗所引起的現(xiàn)象

CDMA網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題有呼叫失敗問(wèn)題、掉話問(wèn)題、切換問(wèn)題、干擾問(wèn)題、覆蓋問(wèn)題、尋呼和登記問(wèn)題、負(fù)荷及準(zhǔn)入控制問(wèn)題等;下邊就網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過(guò)程中幾種最常發(fā)生的問(wèn)題引起的現(xiàn)象進(jìn)行展開(kāi)說(shuō)明。

移動(dòng)臺(tái)的呼叫包括起呼和被呼,都是屬于接入過(guò)程。當(dāng)一個(gè)用戶撥打另一個(gè)號(hào)碼時(shí),稱為一次接入,不能在指定的時(shí)間內(nèi)完成起呼者到被呼者之間呼叫連接的呼叫建立過(guò)程就稱為一次接入失敗。網(wǎng)絡(luò)呼叫情況的整體評(píng)估用呼叫成功率來(lái)衡量,提高呼叫成功率,會(huì)使用戶增加對(duì)網(wǎng)絡(luò)的信心,提高設(shè)備的利用率。呼叫成功率包括起呼成功率和被呼成功率。呼叫失敗的現(xiàn)象有以下幾種:(1)設(shè)備故障引起呼叫失敗的現(xiàn)象。(2)覆蓋不足引起呼叫失敗的現(xiàn)象。(3)無(wú)線信道衰落引起呼叫失敗的現(xiàn)象。(4)前反向不平衡引起呼叫失?。ㄇ跋蚝糜诜聪颍┑默F(xiàn)象。(5)接入/切換沖突引起呼叫失敗。(6)資源不足引起呼叫失敗。(7)移動(dòng)臺(tái)激活集搜索窗設(shè)置過(guò)小引起呼叫失敗。(8)尋呼信道增益設(shè)置過(guò)小引起呼叫失敗。(9)接入?yún)?shù)設(shè)置不當(dāng)引起呼叫失敗。

3 呼叫失敗問(wèn)題解決方案

(l)由于是設(shè)備故障問(wèn)題導(dǎo)致非正常掉話,所以不能叫做優(yōu)化方法。解決問(wèn)題的方法就是對(duì)癥下藥,通過(guò)上面的排查方法找出設(shè)備故障所在,解決該故障即可。設(shè)備故障引起呼叫失敗在故障排查時(shí)可以重點(diǎn)關(guān)注TRX(收發(fā)單元,通常也認(rèn)為是載頻)、CHM、CCM、天饋系統(tǒng)等是否存在問(wèn)題。在解決問(wèn)題時(shí)應(yīng)注意對(duì)軟硬件進(jìn)行復(fù)位、更換、回退等操作一定要慎重,在對(duì)軟硬件進(jìn)行復(fù)位、更換、回退等操作時(shí)最好在午夜進(jìn)行,要有詳細(xì)的操作計(jì)劃,操作時(shí)要記錄操作步驟,如果沒(méi)有解決問(wèn)題或者引起更壞后果,應(yīng)及時(shí)回退。

(2)覆蓋不足引起呼叫失敗要分以下兩種情況進(jìn)行分析:a.對(duì)于覆蓋不足引起的呼叫失敗最根本的解決方法就是在覆蓋盲區(qū)或者弱區(qū)增加基站,也可以使用直放站,當(dāng)然新增基站要考慮到和原有網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)配合問(wèn)題;b.如果加站暫不可行,可以使用其他一些方法來(lái)加強(qiáng)覆蓋,比如增加基站天線高度、選用大增益天線調(diào)整天線方向角、下傾角等,這些方法需要在不影響網(wǎng)絡(luò)整體性能的前提下使用。

(3)無(wú)線信道衰落引起呼叫失敗的解決方案為優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),盡量減少信號(hào)覆蓋衰減變化特別大的區(qū)域。

(4)前反向不平衡引起呼叫失?。ㄇ跋蚝糜诜聪颍┑慕鉀Q方案主要是找出前反向不平衡的根源,力爭(zhēng)使前反向鏈路達(dá)到平衡,主要方法有:a.判斷是否小區(qū)功率設(shè)置過(guò)大;b.判斷是否導(dǎo)頻增益設(shè)置過(guò)大;c.判斷是否存在反向干擾。

(5)接入、切換沖突引起呼叫失敗的解決方案可以分情況討論:如果系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)接入過(guò)程中的切換(同時(shí)需要移動(dòng)臺(tái)也支持),就不會(huì)出現(xiàn)由于接入、切換沖突而導(dǎo)致的呼叫失??;也可以合理調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),合理規(guī)劃軟切換區(qū)域,在出現(xiàn)上述問(wèn)題較為嚴(yán)重的區(qū)域可以適當(dāng)增大軟切換區(qū),這樣一是可以讓移動(dòng)臺(tái)在起呼前通過(guò)空閑切換先切換到另一小區(qū);二是可以讓移動(dòng)臺(tái)起呼后有足夠的時(shí)間和信號(hào)強(qiáng)度完成接入。

(6)資源不足引起呼叫失敗的解決方案需要找出具體是哪些方面資源不足,對(duì)癥下藥,對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整(參數(shù)調(diào)整、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)調(diào)整)或者擴(kuò)容。a.如果是物理資源不足(如信道板CE資源不足、聲碼器資源不足、中繼電路資源不足等),考慮對(duì)相應(yīng)物理資源進(jìn)行擴(kuò)容。b.如果是前向功率資源不足(即前向功率過(guò)載),可考慮進(jìn)行如下優(yōu)化方法:無(wú)線參數(shù)優(yōu)化檢查后臺(tái)無(wú)線參數(shù)設(shè)置,各種前向過(guò)載控制參數(shù)設(shè)定是否合理;網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)調(diào)整(包括天饋參數(shù)和小區(qū)功率調(diào)整),讓話務(wù)較閑的小區(qū)合理分擔(dān)話務(wù)過(guò)忙小區(qū)的話務(wù)量;小區(qū)分裂,增加基站;升級(jí)為雙載頻。

(7)移動(dòng)臺(tái)激活集搜索窗設(shè)置過(guò)小引起呼叫失敗的解決方案主要是檢查后臺(tái)無(wú)線參數(shù)設(shè)置,根據(jù)實(shí)際情況合理設(shè)置各種搜索窗尺寸,以達(dá)到最佳效果。

篇9

關(guān)鍵詞:課程資源;整合;優(yōu)化

中圖分類號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2013)17-116-01

“萬(wàn)物”皆資源,尤其可稱之謂化學(xué)課堂教學(xué)的資源。所謂課程資源是指與課程相關(guān)的、有助于實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)的一切因素。具體的說(shuō)是課程設(shè)計(jì)、實(shí)施和評(píng)價(jià)過(guò)程中可利用的一切人力、物力以及自然資源的總和。專家指出:“沒(méi)有課程資源的廣泛支持,再美好的課程改革設(shè)想也很難變成中小學(xué)的實(shí)際教學(xué)成果,因?yàn)檎n程資源的豐富性和適應(yīng)性程度決定著課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)范圍和實(shí)現(xiàn)水平”。隨著人們對(duì)新課程觀的理解,課程資源的整合、優(yōu)化也越來(lái)越受到重視,學(xué)校和教師應(yīng)該成為課程資源開(kāi)發(fā)的重要力量,教科書不應(yīng)該也不可能成為唯一的課程資源了。那么,在化學(xué)課堂教學(xué)過(guò)程中,如何有效的整合和優(yōu)化課程資源呢?

一、充分發(fā)揮和利用教師這一重要的課程資源

有效的整合和優(yōu)化課程資源,教師是“靈魂”。教師是教育教學(xué)的組織者,是課程實(shí)施的核心。教育教學(xué)目標(biāo)的完成要靠教師來(lái)實(shí)現(xiàn),課程改革的成敗在很大程度上取決于教師。教師不僅決定課程資源的鑒別、開(kāi)發(fā)、積累和整合利用,是素材性課程資源的重要載體,也是課程實(shí)施的首要基本條件資源。教師的素質(zhì)決定了課程資源的識(shí)別范圍、開(kāi)發(fā)與利用、整合與優(yōu)化的程度。只有教師慧眼識(shí)珠,才能挖掘課程資源的多種利用價(jià)值;只有高素質(zhì)的教師才能夠化靜態(tài)為動(dòng)態(tài),變無(wú)用為有用,才能使課程資源的價(jià)值得以充分發(fā)揮和顯現(xiàn)。在執(zhí)行新課程計(jì)劃中,教師應(yīng)當(dāng)樹(shù)立新的課程資源觀,發(fā)揮課程資源的作用,使各種資源和學(xué)校資源融為一體,更好的為教育教學(xué)發(fā)展服務(wù)。學(xué)生是課程資源的主體和學(xué)習(xí)的主人,教師不僅僅是知識(shí)的傳播者,而且應(yīng)該圍繞學(xué)生的學(xué)習(xí),引導(dǎo)幫助學(xué)生走出教科書,走出課堂和學(xué)校,充分利用校外各種資源,在社會(huì)的大環(huán)境里學(xué)習(xí)和探索。教師應(yīng)該成為學(xué)生利用課程資源的引導(dǎo)者,成為課程資源的開(kāi)發(fā)者和利用者,對(duì)課程資源的整合、優(yōu)化是每個(gè)化學(xué)教師的責(zé)任,課程資源整合、優(yōu)化得越好,未來(lái)的教學(xué)工作越省力,教師的素質(zhì)越能得到相應(yīng)的提高,教學(xué)質(zhì)量就提高更快。

二、整合和優(yōu)化的方法

1、對(duì)教材的整合和優(yōu)化。

教材是課程資源的一部分,但它具有特殊性,它在很大程度上反映國(guó)家意志,反映國(guó)家對(duì)于基礎(chǔ)教育的基本質(zhì)量要求,為基礎(chǔ)教育提供了一個(gè)落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)的參照性標(biāo)桿與尺度,是政策性很強(qiáng)的課程資源。教材不是可有可無(wú)的課程資源,而是最基本的課程資源。當(dāng)然教材也不是唯一的課程資源,新課程要求教師教學(xué)是“用教材教”而不是“教教材”,教師完全可以根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的基本要求和學(xué)生的實(shí)際有選擇地安排教學(xué)內(nèi)容,取舍教學(xué)資源;可以對(duì)教材進(jìn)行消化、整合、優(yōu)化處理使之適應(yīng)我本人、適應(yīng)我的學(xué)生,還有要適應(yīng)化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)及科學(xué)性本身。例如:初中化學(xué)“活動(dòng)與探究”里“我們吸入的空氣和呼出的氣體有什么不同?”教材中提供的儀器是水槽、集氣瓶、導(dǎo)氣管來(lái)收集呼出的氣體,為了使學(xué)生感知“生活處處有化學(xué),化學(xué)就在生活中”,部分組可用碗、飯盒等代替水槽,用玻璃杯代替集氣瓶,用吸管代替導(dǎo)氣管。再如:分子和原子是學(xué)生難以想象的微粒,除了觀看實(shí)物模型外,可以充分利用教材上的模型,讓學(xué)生反復(fù)練習(xí)以強(qiáng)化對(duì)分子和原子及化學(xué)變化的認(rèn)識(shí)。根據(jù)化合價(jià)書寫化學(xué)式可以直接按約分——交叉——下落的步驟書寫。

2、對(duì)教法的整合和優(yōu)化

教學(xué)有法,教無(wú)定法,教要得法。目前書刊上介紹的化學(xué)教學(xué)方法種類繁多,如探索法、自學(xué)輔導(dǎo)法、發(fā)現(xiàn)法、程序教學(xué)法、單元結(jié)構(gòu)教學(xué)法、“讀讀、議議、練練、講講”教學(xué)法、“邊實(shí)驗(yàn)、邊觀察、邊討論”教學(xué)法……一堂課究竟采用什么樣的教學(xué)方法,要視課型、內(nèi)容及教師、學(xué)生的實(shí)際而定。只要“省時(shí)、啟智、輕負(fù)、高效”就是好方法。應(yīng)用時(shí)要注意多種教學(xué)方法的相互配合,保證教學(xué)過(guò)程的最優(yōu)化。例如:初中化學(xué)里,在學(xué)習(xí)碳的化學(xué)性質(zhì)——碳的還原性時(shí),教師在演示木炭還原氧化銅實(shí)驗(yàn)前就提出下列幾個(gè)問(wèn)題:1、實(shí)驗(yàn)中做反應(yīng)物的黑色粉末是什么?2、反應(yīng)的條件是什么?為什么?3、觀察到的現(xiàn)象是什么?4、生成物是什么?寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。5、反應(yīng)完畢先撤燈還是先把導(dǎo)管從石灰水中拿出?6、為什么要冷卻后再把試管內(nèi)的粉末倒出?7、該反應(yīng)中誰(shuí)得氧、誰(shuí)失氧?實(shí)驗(yàn)后以競(jìng)賽搶答的形式完成,這樣集觀察、注意、知識(shí)、趣味于一體??色@得較好的效果。

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現(xiàn)如今,隨著科技的迅猛發(fā)展推動(dòng)了我國(guó)通信產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步,隨之而來(lái)的是用戶對(duì)于通信網(wǎng)絡(luò)更高的服務(wù)水平要求,使得電信行業(yè)出現(xiàn)了新的格局,通信工程對(duì)時(shí)效性及針對(duì)性要求較高,目前在我國(guó)的一些行業(yè)中網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到推廣應(yīng)用。本文就當(dāng)前通信工程進(jìn)度控制中存在的問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要分析,并有針對(duì)性地提出一些優(yōu)化方法。

【關(guān)鍵詞】

通信工程項(xiàng)目;網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)

一、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)與通信工程進(jìn)度控制概述

當(dāng)前很多國(guó)家都對(duì)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)的管理作用予以認(rèn)可,特別是在管理工程項(xiàng)目上具有其他技術(shù)無(wú)法替代的作用。使用該技術(shù)能夠節(jié)約整個(gè)項(xiàng)目的資金及物質(zhì)消耗,縮短整個(gè)項(xiàng)目完成所需時(shí)間,加強(qiáng)對(duì)于項(xiàng)目的管理,可以說(shuō)該技術(shù)是用于管理上的非常有效的一項(xiàng)技術(shù)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)こ讨械谋∪醐h(huán)節(jié)起到加強(qiáng)的作用,并且能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)多種方式來(lái)對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行管理,能夠避免管理方式過(guò)于單一出現(xiàn)的問(wèn)題。建設(shè)通訊工程的主要任務(wù)就是要使其具有良好的通信網(wǎng)絡(luò)能力,而這一點(diǎn)需要有良好的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)做為基礎(chǔ),只有這樣才能保證整個(gè)工程具有令人滿意的質(zhì)量并且能夠在計(jì)劃的時(shí)間能完成,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)的運(yùn)用能夠在一定程度上節(jié)省了整個(gè)工程的成本。通信工程進(jìn)度控制指的是控制整個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施進(jìn)程,該過(guò)程是為了確保能夠在計(jì)劃時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)工程的完工,并據(jù)此作出每步需要做事項(xiàng)的具體計(jì)劃。并且該計(jì)劃在做出之后并不是保持一直不變的,而是需要根據(jù)實(shí)際情況不對(duì)做出改進(jìn)的,主要的目的是要保證能夠在保證質(zhì)量及節(jié)省資金的情況下及時(shí)或提前完成項(xiàng)目的建設(shè)。

二、通信工程的進(jìn)度控制方法

網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)在通信工程管理中發(fā)揮的是對(duì)整個(gè)工程施工進(jìn)度管理的作用,通信工程除了具有一般建設(shè)工程所具有的共性外,還具有自身獨(dú)特的特點(diǎn),這與信息技術(shù)在其中的應(yīng)用是直接相關(guān)的。

2.1通信工程進(jìn)度控制具體要求

通信工程進(jìn)度控制主要是對(duì)施工中的施工、設(shè)計(jì)及實(shí)施等環(huán)節(jié)進(jìn)行控制,并在實(shí)際運(yùn)行中要首先進(jìn)行規(guī)劃,同時(shí)還要根據(jù)項(xiàng)目的總體進(jìn)度對(duì)每個(gè)分項(xiàng)目的進(jìn)度設(shè)立合理的目標(biāo),并根據(jù)相關(guān)的理論來(lái)指導(dǎo)整個(gè)項(xiàng)目的運(yùn)行,并對(duì)存在于項(xiàng)目中的問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)。

2.2網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)應(yīng)用下的控制方法

現(xiàn)如今通常有很多方法來(lái)進(jìn)行通信工程進(jìn)度控制,甘特圖法是其中的一種,該方法是較早應(yīng)用于通信工程進(jìn)度控制中的一種方法,是通過(guò)繪制線形圖來(lái)直觀地表達(dá)項(xiàng)目進(jìn)度安排的,這種方式的特點(diǎn)是容易理解,而且在計(jì)劃工期時(shí)能夠根據(jù)需要將項(xiàng)目的建設(shè)人員、材料及資金很好地加入到工期安排中,通過(guò)這樣的操作能夠不斷提高對(duì)于項(xiàng)目的管理水平,不過(guò)這種控制方法具有一定的缺點(diǎn),由于是通過(guò)圖表來(lái)顯示的,為此其能夠提供的信息量是有限的,而且如果中途需要數(shù)量其中的數(shù)據(jù)時(shí)是無(wú)法通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行操作的,為此其后期對(duì)工期方案進(jìn)行優(yōu)化時(shí)還是要花費(fèi)較低多的時(shí)間。

三、通信工程項(xiàng)目的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法

通過(guò)一些優(yōu)化方法能夠改進(jìn)通信工程項(xiàng)目中的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)對(duì)于整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)度的控制效果,網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)的使用能夠優(yōu)化最初設(shè)計(jì)的項(xiàng)目計(jì)劃圖,節(jié)省項(xiàng)目建設(shè)成本。在本文中主要介紹下面的三種網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法:

1、進(jìn)度時(shí)間優(yōu)化法。

時(shí)間優(yōu)化法是指以時(shí)間做為研究對(duì)象來(lái)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化,希望能夠在最短時(shí)間內(nèi)完成整個(gè)項(xiàng)目的建設(shè),但不是一味的要求時(shí)間短,也是要將財(cái)力、物力、人力的應(yīng)用情況考慮其中的,確保工程的質(zhì)量及效益,剛方法在通信工程項(xiàng)目的一些重要環(huán)節(jié)中非常適用。主要的優(yōu)化方法有:①充分利用時(shí)差,在計(jì)劃一些關(guān)鍵工序時(shí),可以將閑余的物力、財(cái)力、人力資源引入其中,進(jìn)而對(duì)該工序進(jìn)行集中建設(shè),這樣即可節(jié)省時(shí)間。②在項(xiàng)目管理中引入組織措施,在進(jìn)行項(xiàng)目中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)時(shí),可由各部門直接進(jìn)行交叉或平行作業(yè),有利于施工時(shí)間的節(jié)約。

2、資源優(yōu)化法。

通常資源包括器械、勞動(dòng)力、原材料及財(cái)力等,也就是平時(shí)說(shuō)的生產(chǎn)要素,在對(duì)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí),需要對(duì)所具有的資源情況進(jìn)行分析,并由此進(jìn)行資源的配置,提高項(xiàng)目的管理水平。實(shí)施該方法時(shí)首先應(yīng)建立對(duì)應(yīng)于該項(xiàng)目的資源庫(kù),對(duì)于單位時(shí)間內(nèi)可應(yīng)用的資源最大數(shù)值進(jìn)行計(jì)算,并據(jù)此進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè)中的工作安排,合理調(diào)配資源,達(dá)到資源的最大化利用。

3、成本優(yōu)化方法。

成本優(yōu)化是以成本為主要考慮對(duì)象來(lái)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行計(jì)劃的,其優(yōu)化方法如下:通過(guò)對(duì)初始網(wǎng)絡(luò)圖的分析確定主要線路;若有幾條地位不相上下的線路,無(wú)法確定主次時(shí)就需要同時(shí)進(jìn)行建設(shè),并且找出資金耗費(fèi)最少的線路盡量縮短建設(shè)時(shí)間。

四、結(jié)束語(yǔ)

將網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)應(yīng)用于通信工程項(xiàng)目管理中對(duì)于控制整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)度有重要作用,通過(guò)時(shí)間優(yōu)化法、資源優(yōu)化法以和成本優(yōu)化法可以充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)的作用,并有助于通信工程項(xiàng)目獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。

作者:周艷峰 單位:吉林吉大通信設(shè)計(jì)院股份有限公司