摘　要： 以遠程教育網(wǎng)絡數(shù)據(jù)" title="網(wǎng)絡數(shù)據(jù)">網(wǎng)絡數(shù)據(jù)資源集成測度傳輸優(yōu)化問題為研究對象，分析了遠程教育物理網(wǎng)絡、軟件平臺和用戶訪問流程，重點闡述了遠程教育數(shù)據(jù)資源的測度問題，并針對如何實現(xiàn)遠程教育網(wǎng)絡的傳輸優(yōu)化提出了相應的解決措施。
　　關鍵詞： 遠程教育網(wǎng)絡 測度 傳輸優(yōu)化

　　對于撥號接入用戶，無論是窄帶撥號接入用戶還是寬帶ADSL接入用戶都要首先輸入用戶認證信息，在局端通過接入服務器實現(xiàn)用戶管理，后臺采用標準的AAA協(xié)議Radius進行認證、計費管理。只有認證通過，用戶才能接入互聯(lián)網(wǎng)。在此基礎上，用戶若要訪問遠程教育平臺，則需要再一次輸入包括用戶名和用戶密碼在內(nèi)的用戶認證信息。從用戶的角度看，整個訪問過程要進行兩次認證，輸入兩次用戶名和用戶密碼，才能實現(xiàn)對遠程教育平臺的訪問。
2 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)資源測度
　　網(wǎng)絡數(shù)據(jù)資源測度涉及多個方面，但主要包括傳輸時延" title="時延">時延、抖動、丟包率和誤碼率四個方面。在網(wǎng)絡用戶實際上網(wǎng)過程中，用戶對上網(wǎng)時延最為敏感，時延的產(chǎn)生主要由于目前的互聯(lián)網(wǎng)以數(shù)據(jù)包作為傳輸?shù)幕A，任何一個數(shù)據(jù)包的丟失或出錯都必須重新發(fā)送，另外HTTP協(xié)議也是誘發(fā)延遲的因素，因為一個網(wǎng)頁內(nèi)的不同對象要通過不同的連接來得到，而每次連接所經(jīng)過的路徑都有可能不同，從而會造成多重時延的發(fā)生。從根本上來看，IP網(wǎng)絡不能保證服務質(zhì)量是由IP技術本身決定的，IP技術在許多方面不具備傳統(tǒng)電信網(wǎng)的特征，作為屬于一種第三層的技術，IP技術提供的是“盡力而為”的數(shù)據(jù)傳輸能力，無法提供可靠的面向連接的服務。因此，也就不能保證服務質(zhì)量，即存在大波動的時延和不穩(wěn)定的丟包率。
　　從IP網(wǎng)絡業(yè)務角度來看，不同的網(wǎng)絡業(yè)務對以上測度的要求也不相同。目前，國際研究機構也建立了相應的5級業(yè)務等級。這5個業(yè)務等級從0類到5類優(yōu)先級相應遞減，第0類優(yōu)先級最高，而到了第5類則對性能無保證。其中第0類對時延要求很嚴格同時對抖動還有限制；第1類的時延要求較嚴格，對抖動也有限制；第2類只對時延要求很嚴格；第3類的時延要求比較嚴格；第4類對時延要求比較寬松并且沒有定義抖動限制；除了第5類外都對丟包率和錯誤率有要求。
　　結(jié)合上文對網(wǎng)絡平臺內(nèi)容的分析，教學資料模塊主要提供教學資料的上傳和下載操作，對于該模塊的數(shù)據(jù)資源只對時延要求比較嚴格，屬于第3類業(yè)務；網(wǎng)絡課堂模塊主要提供視頻點播服務，該部分數(shù)據(jù)資源屬于第0類業(yè)務，對時延要求很嚴格同時對抖動還有限制；在線考試模塊主要提供在線考試環(huán)境，屬于第2類只對時延要求很嚴格；疑難解答模塊主要為學生提供實時討論環(huán)境，屬于第1類業(yè)務，該部分數(shù)據(jù)資源對于時延要求比較嚴格對抖動也有限制。
　　對網(wǎng)絡資源的測度，主要集中在與其相關的信息化測度上，目前國際上常用的幾種信息化水平的測度方法有馬克盧普測度法、波拉特測度法、信息化指數(shù)法等。指標選取的原則有梯度原則和數(shù)據(jù)容易獲取，兼顧簡潔原則等。
　　確定了測度指標后，進一步的工作是要確定權重。確定權重的方法很多，可以采用層次分析法結(jié)合專家打分確定。層次分析法AHP（Analytic Hierarchy Process）是對一些較為復雜、較為模糊的問題作出決策的簡易方法。它特別適用于那些難于完全定量分析的問題。人們在進行社會的、經(jīng)濟的以及科學管理領域問題的系統(tǒng)分析中，通常面臨的是一個由相互關聯(lián)、相互制約的眾多因素構成的復雜而缺少定量數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。層次分析法為這類問題的決策和排序提供了一種新的、簡潔而實用的建模方法。運用層次分析法建模，大體可按下面四個步驟進行：
　　(1)建立遞階層次結(jié)構模型；
　　(2)構造出各層次中的所有判斷矩陣；
　　(3)層次單排序及一致性檢驗；
　　(4)層次總排序及一致性檢驗。
3 遠程教育網(wǎng)絡傳輸優(yōu)化的實現(xiàn)
　　針對以上對遠程教育數(shù)據(jù)資源測度的分析，分別從IP承載網(wǎng)絡結(jié)構、采用CDN/MDN技術、路由協(xié)議" title="路由協(xié)議">路由協(xié)議選擇等方面闡述遠程教育網(wǎng)絡傳輸優(yōu)化問題，具體分析如下。
3.1 優(yōu)化IP承載網(wǎng)絡結(jié)構
　　網(wǎng)絡拓撲結(jié)構是IP網(wǎng)絡中非常關鍵的一個環(huán)節(jié)，網(wǎng)絡拓撲結(jié)構的好壞將直接影響路由歸納和網(wǎng)絡的運行。在網(wǎng)絡優(yōu)化過程中要充分考慮網(wǎng)絡的冗余性、對稱性和流量均衡問題，通過增加一條冗余線路增加網(wǎng)絡的彈性，采用兩路廣域連接形式進行熱備份，依靠動態(tài)路由的浮動原理自動地依次進行備份切換，從而增加IP網(wǎng)絡的可靠性。通過分析各節(jié)點間的關系和可能的流量流向，優(yōu)化節(jié)點間連接關系、減少鏈路條數(shù)，提高匯聚層到核心層的交換性能，增強鏈路的利用率和健壯性。同時，根據(jù)網(wǎng)絡業(yè)務的發(fā)展需要，對帶寬利用率較高的鏈路增加帶寬，也可以在一定程度上減小網(wǎng)絡鏈路傳輸時延。
3.2 采用CDN/MDN
在目前IP網(wǎng)絡上引入內(nèi)容/媒體推送平臺CDN/MDN可以有效改善數(shù)據(jù)資源傳輸測度指標。CDN/MDN通過對網(wǎng)絡流量分析預測，在網(wǎng)絡相應節(jié)點放置節(jié)點服務器，將網(wǎng)站的內(nèi)容放置到離用戶最近的地方，從而可以有效避免影響互聯(lián)網(wǎng)傳輸性能的各個環(huán)節(jié)。當用戶訪問已經(jīng)使用了內(nèi)容推送服務的SP網(wǎng)站時，CDN/MDN平臺采用的GAC（Global Access Controller）充分考慮用戶發(fā)起請求的地點和當時網(wǎng)絡的情況，以決定把用戶的請求定向到離用戶最近且負載相對較輕的節(jié)點服務器上。通過GAC的智能動態(tài)負載均衡技術，可以將用戶的請求就近定向到Cache服務器（緩存服務器）上。Cache服務器的高性能保證了Internet用戶的訪問能得到更及時可靠的響應。
3.3 選擇適當路由協(xié)議
　　目前的Internet路由協(xié)議（OSPF、RIP等）均針對單個測度（如跳數(shù)、成本）來選擇最短路由，實現(xiàn)數(shù)據(jù)流量的轉(zhuǎn)接傳送，因此，可以看出路由協(xié)議的合理選擇也將會直接影響到網(wǎng)絡數(shù)據(jù)有效和可靠傳送。在路由協(xié)議的選擇上主要涉及域內(nèi)路由協(xié)議、域間路由協(xié)議、組播路由協(xié)議三個方面，OSPF、IS-IS是目前應用最為廣泛的域內(nèi)路由協(xié)議。OSPF運行在IP之上，而IS-IS直接運行在鏈路層上，因此IS-IS的安全性更高。此外由于IS-IS的編碼采用TLV的方式，擴展能力更好，而OSPF采用不易擴展的編碼方式， 擴展能力較差，特別對IPv6的支持需要全新的設計。因此，在較大規(guī)模的IP網(wǎng)絡中采用IS-IS作為骨干網(wǎng)域內(nèi)路由協(xié)議更為適宜。當與不同自治域交換路由信息時，則需要運行外部網(wǎng)關路由協(xié)議。外部網(wǎng)關路由協(xié)議主要是目前的BGP第4個版本BGP4。組播協(xié)議則選擇PIM-SM較為適宜。PIM-SM實行按需轉(zhuǎn)發(fā)，可保證數(shù)據(jù)包只傳輸?shù)秸嬲枰木W(wǎng)段，適合在接收者稀疏分布的大型網(wǎng)絡上使用。
3.4 優(yōu)化遠程教育平臺內(nèi)容資源
　　對于網(wǎng)站內(nèi)容而言，應用程序的執(zhí)行速度與網(wǎng)頁內(nèi)容檔案大小會直接影響到瀏覽速度。因此需要對遠程教育平臺的傳輸數(shù)據(jù)進行壓縮，以有效提高訪問速度，減小網(wǎng)絡延時。網(wǎng)頁設計人員應該充分考慮網(wǎng)頁設計的流程是否簡短，使得整體流程的每個步驟低于一定的時間規(guī)則，一個流程所需要的步驟總數(shù)也能夠盡量減少，同時應用程序的軟件引擎技術也能夠充分配合應用，提升整體瀏覽速度。此外，目前大量的Web頁面?zhèn)鬏攦?nèi)容都由圖像文件和其他二進制格式文件組成，在設計遠程教育平臺時應該設法減少GIF文件對顏色的使用，并調(diào)整JPEG格式文件大小，以有效優(yōu)化遠程教育平臺內(nèi)容資源。
　　本文深入闡述了遠程教育數(shù)據(jù)資源的傳輸優(yōu)化問題，并在IP承載網(wǎng)絡結(jié)構、CDN/MDN技術、路由協(xié)議選擇和優(yōu)化平臺內(nèi)容資源四個方面提出了相應的措施，以推動遠程教育數(shù)據(jù)資源傳輸優(yōu)化問題的有效解決。
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