精品文檔-下載后可編輯安全可靠通信網(wǎng)絡(luò)論文1技術(shù)現(xiàn)狀

當(dāng)下社會新技術(shù)層出不窮，但大都著眼于網(wǎng)絡(luò)局部，主要特征表現(xiàn)為具有分散性、針對性，很難適用于整個網(wǎng)絡(luò)。為此，我們需對此作深入分析，探究其根本問題所在，從而有針對性地回避已有技術(shù)的不足，實現(xiàn)技術(shù)的大融合。整體來講，其解決途徑可分為宏觀即系統(tǒng)層面、微觀即用戶層面。但是用戶層面具有分散性和針對性，且很難只從本層面得到有效的解決。為此，這就要求我們必須整體考慮，探尋具有全局意義的技術(shù)解決方案，并與面向用戶層面的技術(shù)相結(jié)合。未來通信將會以實現(xiàn)全光通信作為發(fā)展目標(biāo)，通過盡可能少的設(shè)備接入，保證網(wǎng)絡(luò)的簡單性，提高其運行效率和可維護性，實現(xiàn)全球各地域用戶接入網(wǎng)層面的規(guī)范化。

2自治愈技術(shù)

自治愈技術(shù)，即通信中無需人為干預(yù)網(wǎng)絡(luò)就能在極短時間內(nèi)從失效故障中自動恢復(fù)所攜帶的業(yè)務(wù)，使用戶感覺不到網(wǎng)絡(luò)已出現(xiàn)了故障，其實現(xiàn)是基于網(wǎng)絡(luò)具備替代傳輸路由并重新確立通信的能力的一種自適冷處理技術(shù)。自治愈網(wǎng)可分為線路保護倒換、環(huán)形網(wǎng)保護。其均需要考慮很多因素，如成本、網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性、通信恢復(fù)能力等諸多方面的因素，并受其制約。但是以自治愈技術(shù)為支撐興起的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)仍然有很多優(yōu)點，將會得到改善并加以應(yīng)用。

3基于自治愈技術(shù)理念的面向入侵網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

3.1基本假設(shè)a）假設(shè)涉及的技術(shù)在物理電路上均可實現(xiàn)。b）假設(shè)各技術(shù)間能友好互助地實現(xiàn)預(yù)設(shè)功能。c）假設(shè)設(shè)置的各判決參數(shù)均易由實際檢測獲得。d）假設(shè)各網(wǎng)元間對故障足夠敏感，能快速響應(yīng)。e）假設(shè)隱性入侵可探測或在網(wǎng)絡(luò)最大容限內(nèi)。

3.2面向容忍入侵網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

3.2.1基本架構(gòu)設(shè)計基本架構(gòu)基于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，通過修改、增設(shè)網(wǎng)元結(jié)構(gòu)，輔助傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)盡可能少的人工干預(yù)下的通信恢復(fù)。主要包括中斷探測單元、中斷饋償網(wǎng)元、判決倒換節(jié)點、控制協(xié)調(diào)單元、備用線路等?；灸Ｐ腿鐖D1所示。圖中，EU：交換單元；SCCP：信令鏈接控制部分；MTP：信息傳輸部分；UP：用戶部分；CCP：鏈接控制部分；ALP：備用線部分；ICU：中斷補償單元。注：模型中ALP、MP分別與每一個MTP單元相連，圖中只示意連接了一個。

3.2.2基本思想設(shè)計思想主要來源于自治愈技術(shù)，通過對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)分析補充，合理設(shè)置附加網(wǎng)元，建立故障后備通信方案和一種信譽度模型（在每次通信中由相關(guān)設(shè)備參考信度值表動態(tài)建立）來隔離惡意節(jié)點，保證網(wǎng)絡(luò)安全可靠并能夠提供更好質(zhì)量、更加有效的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。涉及技術(shù)有：授權(quán)認(rèn)證（訪問控制機制）、分層配置、存取控制策略、權(quán)限管理、事務(wù)日志、鏡像數(shù)據(jù)庫、通信協(xié)議等。注：本文所論述的設(shè)計，均是基于本節(jié)假設(shè)的設(shè)計。

3.2.3基本原理對重整補充后的網(wǎng)絡(luò)利用重測信度法做信度分析，建立一張網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點的信度值表。輔助網(wǎng)元在數(shù)據(jù)通信時做出最優(yōu)路由選擇，達(dá)到高質(zhì)可靠通信的目的。最大限度保障信息通信的質(zhì)量，降低通信網(wǎng)元的復(fù)雜度。假設(shè)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)在無故障前提下能有效實現(xiàn)通信。在非故障狀態(tài)，以快速響應(yīng)的實時監(jiān)測機制，實時反饋網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)并加以評估，對各網(wǎng)絡(luò)單元做出合理必須的干預(yù)，從人的主觀能動性上減少事故發(fā)生的概率，保障通信的暢通。假設(shè)，現(xiàn)有一突發(fā)性（不可預(yù)知的）故障刺激源作用于網(wǎng)絡(luò)，并對網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生影響（效應(yīng)可監(jiān)測）。此時，附加網(wǎng)元被激活，并作出響應(yīng)產(chǎn)生可行性效應(yīng)作用于網(wǎng)絡(luò)，控制指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)快速重新選取通信網(wǎng)絡(luò)單元，建立故障后的后備通信方案。

3.2.4設(shè)計原則我國現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)施行的是分級制，本文的設(shè)計基于現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)，因此設(shè)計需分級建設(shè)。同時我國網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積甚廣，這也要求相同而又有區(qū)別地加以對待（增加可控性、減少系統(tǒng)復(fù)雜度）。此外，不同用戶對通信安全可靠度要求不同，所以也需要有區(qū)別地加以設(shè)計。對于優(yōu)先重要通信，采用多級、多技術(shù)雙重保證，如骨干網(wǎng)；對于次級通信，參照故障發(fā)生概率估計設(shè)計級別。概括來講，就全國復(fù)雜的通信大系統(tǒng)而言，應(yīng)設(shè)計運用分區(qū)分級思想，根據(jù)相同而又區(qū)別的原則對待，建立可行運營網(wǎng)絡(luò)及控制系統(tǒng)。3.2.5基本問題及其算法1）重測信度法在網(wǎng)絡(luò)正式投入使用前，對網(wǎng)絡(luò)進行試運行測試，建立各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的信度值表，并以此為基礎(chǔ)建立可信度模型（提供故障下的處理參考）。根據(jù)等級要求確定測定次數(shù)和各檢測指標(biāo)，對同一個網(wǎng)元做重復(fù)通信測試。首先，在鏈路建立完備前提下，在發(fā)端發(fā)送測試信息，收端監(jiān)測接收測試信息，然后與發(fā)端信息做置信容許下的比較，并把結(jié)果寫入比較寄存器中。按測試要求進行多次測試，做相同信息處理?？尚哦仍u價：根據(jù)各次試驗的數(shù)據(jù)，做統(tǒng)計處理剔除個別因測試失誤引起的失諧數(shù)據(jù)樣本。對每組數(shù)據(jù)做加權(quán)求和處理（權(quán)重根據(jù)參數(shù)重要性設(shè)定），得到一個概性估計值來表征該組數(shù)據(jù)的數(shù)字特征。對概性估計值做期望和方差處理，根據(jù)期望和方差對其做出可信度的評定。2）參數(shù)檢驗法此算法主要用于對故障的判定監(jiān)測，指導(dǎo)下一步工作，并把檢測結(jié)果反饋給CCP。首先，我們在給定小區(qū)域中設(shè)置若干監(jiān)測點，分別為A1、A2、A3……An。在做數(shù)據(jù)分析前需對數(shù)據(jù)做預(yù)處理，假定每個監(jiān)測點對同一節(jié)點樣本采集3組數(shù)據(jù)，最后傳回的樣本數(shù)據(jù)通過如下方式得到：An=∑xipi，(1≤i≤3)，其中p1+p2+p3=1（其參數(shù)可由系統(tǒng)或人工根據(jù)需要設(shè)定）。經(jīng)過上述處理我們得到一系列的點，則λ（A1、A2、A3……An）構(gòu)成一個估計點，并通過經(jīng)驗估計構(gòu)造該估計點的樣本函數(shù)。假設(shè)樣本估計點滿足密度分布函數(shù)F(x,λ)=λe－λx,x0，即λ贊與An之間滿足關(guān)系：λ贊=n/∑Ai，(1≤i≤n)。以此為檢驗函數(shù)，給定置信度（判決閾值），通過將傳回數(shù)據(jù)代入該樣本函數(shù)得到一組隨機估計點，并與標(biāo)準(zhǔn)下求得的估計點做偏差估計，如果滿足預(yù)設(shè)閾值，則觸發(fā)判決并把結(jié)果傳回就近控制單元。3）最短行程算法首先，尋路算法基于上一算法作用域。在運算前需對可用路徑做最大簡化處理，以期選擇路徑時減少計算用時，達(dá)到快速響應(yīng)目的。分析作用域及其鄰域（即一次通信中，信息流在某一節(jié)點路由中傳送時，所有可能的入路和出路路由的集合稱為域）預(yù)處理后的簡化拓?fù)鋱D，根據(jù)實際情況設(shè)置每相鄰節(jié)點間通路的權(quán)。為了進一步減少數(shù)據(jù)計算所用時間，這里采用類似分組交換中的數(shù)據(jù)報通信方式，即搜索每對頂點間的最短路徑?；咀龇ǎ夯谏弦凰惴ǖ贸龅墓收宵c（設(shè)反饋中斷信息包括其地址），控制系統(tǒng)分析傳回地址，以故障點信息流入路路由作為傳送新起點（即激發(fā)路由起始點），利用Floyd法搜索選取路徑最短的路由作為傳輸方向（搜索時舍棄故障路由），并以此為新起點搜索下一傳輸方向，重復(fù)此步驟。最終將會得到響應(yīng)故障后路由重選的最短路徑。4）匹配覆蓋匹配覆蓋算法主要用于中斷探測單元、中斷饋償網(wǎng)元、判決倒換節(jié)點、控制協(xié)調(diào)單元配置的優(yōu)化，在一定程度上實現(xiàn)最佳配置，降低網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度和成本，增強其可維護性。對全國進行片區(qū)和設(shè)置點粗略劃分，做出其帶權(quán)二元拓?fù)鋱D，并利用頂點標(biāo)記法將其轉(zhuǎn)化為非賦權(quán)圖，然后利用匈牙利算法求最大匹配，得出完美匹配方案，實現(xiàn)匹配下的最優(yōu)覆蓋。5）最大流問題本節(jié)考察網(wǎng)絡(luò)流量問題。一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的吞吐量是有限的，若流向某節(jié)點的信息流在短時間內(nèi)過大，則會造成信息擁塞，影響通信質(zhì)量，如果得不到妥善處理，將會對整個網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，減小使用年限。為此，有必要分析最大流問題，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)。設(shè)f為網(wǎng)絡(luò)N的流。首先，求出網(wǎng)絡(luò)N的一條增廣鏈，然后判別網(wǎng)絡(luò)N中當(dāng)前給定流f（初始時，取f為0流）是否為增廣鏈，若沒有，則該流f為最大流；否則求出f的改進f1，把f1看成f，再進行前述判斷，直到求出最大流（網(wǎng)絡(luò)容量）。

4網(wǎng)絡(luò)評估

設(shè)計分析均是基于基本假設(shè)下進行的，只給出了簡單的處理算法，缺少實驗驗證，沒有得出相關(guān)經(jīng)驗公式和結(jié)論。對于參數(shù)檢驗法缺少可行性檢驗。在其中網(wǎng)絡(luò)單元失效狀況下，缺乏可靠應(yīng)對策略。最短行程算法為了實現(xiàn)快速響應(yīng)這一目的，選用了節(jié)點間的最短路徑算法，但是所得出的路徑只