摘　要： 以遠(yuǎn)程教育網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)" title="網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)">網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)資源集成測(cè)度傳輸優(yōu)化問題為研究對(duì)象，分析了遠(yuǎn)程教育物理網(wǎng)絡(luò)、軟件平臺(tái)和用戶訪問流程，重點(diǎn)闡述了遠(yuǎn)程教育數(shù)據(jù)資源的測(cè)度問題，并針對(duì)如何實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教育網(wǎng)絡(luò)的傳輸優(yōu)化提出了相應(yīng)的解決措施。
　　關(guān)鍵詞： 遠(yuǎn)程教育網(wǎng)絡(luò) 測(cè)度 傳輸優(yōu)化

　　對(duì)于撥號(hào)接入用戶，無(wú)論是窄帶撥號(hào)接入用戶還是寬帶ADSL接入用戶都要首先輸入用戶認(rèn)證信息，在局端通過接入服務(wù)器實(shí)現(xiàn)用戶管理，后臺(tái)采用標(biāo)準(zhǔn)的AAA協(xié)議Radius進(jìn)行認(rèn)證、計(jì)費(fèi)管理。只有認(rèn)證通過，用戶才能接入互聯(lián)網(wǎng)。在此基礎(chǔ)上，用戶若要訪問遠(yuǎn)程教育平臺(tái)，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(rèn)證信息。從用戶的角度看，整個(gè)訪問過程要進(jìn)行兩次認(rèn)證，輸入兩次用戶名和用戶密碼，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程教育平臺(tái)的訪問。
2 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)資源測(cè)度
　　網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)資源測(cè)度涉及多個(gè)方面，但主要包括傳輸時(shí)延" title="時(shí)延">時(shí)延、抖動(dòng)、丟包率和誤碼率四個(gè)方面。在網(wǎng)絡(luò)用戶實(shí)際上網(wǎng)過程中，用戶對(duì)上網(wǎng)時(shí)延最為敏感，時(shí)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(chǔ)，任何一個(gè)數(shù)據(jù)包的丟失或出錯(cuò)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?yàn)橐粋€(gè)網(wǎng)頁(yè)內(nèi)的不同對(duì)象要通過不同的連接來(lái)得到，而每次連接所經(jīng)過的路徑都有可能不同，從而會(huì)造成多重時(shí)延的發(fā)生。從根本上來(lái)看，IP網(wǎng)絡(luò)不能保證服務(wù)質(zhì)量是由IP技術(shù)本身決定的，IP技術(shù)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(shù)，IP技術(shù)提供的是“盡力而為”的數(shù)據(jù)傳輸能力，無(wú)法提供可靠的面向連接的服務(wù)。因此，也就不能保證服務(wù)質(zhì)量，即存在大波動(dòng)的時(shí)延和不穩(wěn)定的丟包率。
　　從IP網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)角度來(lái)看，不同的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)對(duì)以上測(cè)度的要求也不相同。目前，國(guó)際研究機(jī)構(gòu)也建立了相應(yīng)的5級(jí)業(yè)務(wù)等級(jí)。這5個(gè)業(yè)務(wù)等級(jí)從0類到5類優(yōu)先級(jí)相應(yīng)遞減，第0類優(yōu)先級(jí)最高，而到了第5類則對(duì)性能無(wú)保證。其中第0類對(duì)時(shí)延要求很嚴(yán)格同時(shí)對(duì)抖動(dòng)還有限制；第1類的時(shí)延要求較嚴(yán)格，對(duì)抖動(dòng)也有限制；第2類只對(duì)時(shí)延要求很嚴(yán)格；第3類的時(shí)延要求比較嚴(yán)格；第4類對(duì)時(shí)延要求比較寬松并且沒有定義抖動(dòng)限制；除了第5類外都對(duì)丟包率和錯(cuò)誤率有要求。
　　結(jié)合上文對(duì)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)內(nèi)容的分析，教學(xué)資料模塊主要提供教學(xué)資料的上傳和下載操作，對(duì)于該模塊的數(shù)據(jù)資源只對(duì)時(shí)延要求比較嚴(yán)格，屬于第3類業(yè)務(wù)；網(wǎng)絡(luò)課堂模塊主要提供視頻點(diǎn)播服務(wù)，該部分?jǐn)?shù)據(jù)資源屬于第0類業(yè)務(wù)，對(duì)時(shí)延要求很嚴(yán)格同時(shí)對(duì)抖動(dòng)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(duì)時(shí)延要求很嚴(yán)格；疑難解答模塊主要為學(xué)生提供實(shí)時(shí)討論環(huán)境，屬于第1類業(yè)務(wù)，該部分?jǐn)?shù)據(jù)資源對(duì)于時(shí)延要求比較嚴(yán)格對(duì)抖動(dòng)也有限制。
　　對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的測(cè)度，主要集中在與其相關(guān)的信息化測(cè)度上，目前國(guó)際上常用的幾種信息化水平的測(cè)度方法有馬克盧普測(cè)度法、波拉特測(cè)度法、信息化指數(shù)法等。指標(biāo)選取的原則有梯度原則和數(shù)據(jù)容易獲取，兼顧簡(jiǎn)潔原則等。
　　確定了測(cè)度指標(biāo)后，進(jìn)一步的工作是要確定權(quán)重。確定權(quán)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(duì)一些較為復(fù)雜、較為模糊的問題作出決策的簡(jiǎn)易方法。它特別適用于那些難于完全定量分析的問題。人們?cè)谶M(jìn)行社會(huì)的、經(jīng)濟(jì)的以及科學(xué)管理領(lǐng)域問題的系統(tǒng)分析中，通常面臨的是一個(gè)由相互關(guān)聯(lián)、相互制約的眾多因素構(gòu)成的復(fù)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(jiǎn)潔而實(shí)用的建模方法。運(yùn)用層次分析法建模，大體可按下面四個(gè)步驟進(jìn)行：
　　(1)建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型；
　　(2)構(gòu)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(yàn)；
　　(4)層次總排序及一致性檢驗(yàn)。
3 遠(yuǎn)程教育網(wǎng)絡(luò)傳輸優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)
　　針對(duì)以上對(duì)遠(yuǎn)程教育數(shù)據(jù)資源測(cè)度的分析，分別從IP承載網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、采用CDN/MDN技術(shù)、路由協(xié)議" title="路由協(xié)議">路由協(xié)議選擇等方面闡述遠(yuǎn)程教育網(wǎng)絡(luò)傳輸優(yōu)化問題，具體分析如下。
3.1 優(yōu)化IP承載網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
　　網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是IP網(wǎng)絡(luò)中非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的好壞將直接影響路由歸納和網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程中要充分考慮網(wǎng)絡(luò)的冗余性、對(duì)稱性和流量均衡問題，通過增加一條冗余線路增加網(wǎng)絡(luò)的彈性，采用兩路廣域連接形式進(jìn)行熱備份，依靠動(dòng)態(tài)路由的浮動(dòng)原理自動(dòng)地依次進(jìn)行備份切換，從而增加IP網(wǎng)絡(luò)的可靠性。通過分析各節(jié)點(diǎn)間的關(guān)系和可能的流量流向，優(yōu)化節(jié)點(diǎn)間連接關(guān)系、減少鏈路條數(shù)，提高匯聚層到核心層的交換性能，增強(qiáng)鏈路的利用率和健壯性。同時(shí)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的發(fā)展需要，對(duì)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(luò)鏈路傳輸時(shí)延。
3.2 采用CDN/MDN
在目前IP網(wǎng)絡(luò)上引入內(nèi)容/媒體推送平臺(tái)CDN/MDN可以有效改善數(shù)據(jù)資源傳輸測(cè)度指標(biāo)。CDN/MDN通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量分析預(yù)測(cè)，在網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)節(jié)點(diǎn)放置節(jié)點(diǎn)服務(wù)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(gè)環(huán)節(jié)。當(dāng)用戶訪問已經(jīng)使用了內(nèi)容推送服務(wù)的SP網(wǎng)站時(shí)，CDN/MDN平臺(tái)采用的GAC（Global Access Controller）充分考慮用戶發(fā)起請(qǐng)求的地點(diǎn)和當(dāng)時(shí)網(wǎng)絡(luò)的情況，以決定把用戶的請(qǐng)求定向到離用戶最近且負(fù)載相對(duì)較輕的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器上。通過GAC的智能動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡技術(shù)，可以將用戶的請(qǐng)求就近定向到Cache服務(wù)器（緩存服務(wù)器）上。Cache服務(wù)器的高性能保證了Internet用戶的訪問能得到更及時(shí)可靠的響應(yīng)。
3.3 選擇適當(dāng)路由協(xié)議
　　目前的Internet路由協(xié)議（OSPF、RIP等）均針對(duì)單個(gè)測(cè)度（如跳數(shù)、成本）來(lái)選擇最短路由，實(shí)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(huì)直接影響到網(wǎng)絡(luò)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(gè)方面，OSPF、IS-IS是目前應(yīng)用最為廣泛的域內(nèi)路由協(xié)議。OSPF運(yùn)行在IP之上，而IS-IS直接運(yùn)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(kuò)展能力更好，而OSPF采用不易擴(kuò)展的編碼方式， 擴(kuò)展能力較差，特別對(duì)IPv6的支持需要全新的設(shè)計(jì)。因此，在較大規(guī)模的IP網(wǎng)絡(luò)中采用IS-IS作為骨干網(wǎng)域內(nèi)路由協(xié)議更為適宜。當(dāng)與不同自治域交換路由信息時(shí)，則需要運(yùn)行外部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議。外部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議主要是目前的BGP第4個(gè)版本BGP4。組播協(xié)議則選擇PIM-SM較為適宜。PIM-SM實(shí)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(luò)上使用。
3.4 優(yōu)化遠(yuǎn)程教育平臺(tái)內(nèi)容資源
　　對(duì)于網(wǎng)站內(nèi)容而言，應(yīng)用程序的執(zhí)行速度與網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容檔案大小會(huì)直接影響到瀏覽速度。因此需要對(duì)遠(yuǎn)程教育平臺(tái)的傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，以有效提高訪問速度，減小網(wǎng)絡(luò)延時(shí)。網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該充分考慮網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)的流程是否簡(jiǎn)短，使得整體流程的每個(gè)步驟低于一定的時(shí)間規(guī)則，一個(gè)流程所需要的步驟總數(shù)也能夠盡量減少，同時(shí)應(yīng)用程序的軟件引擎技術(shù)也能夠充分配合應(yīng)用，提升整體瀏覽速度。此外，目前大量的Web頁(yè)面?zhèn)鬏攦?nèi)容都由圖像文件和其他二進(jìn)制格式文件組成，在設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程教育平臺(tái)時(shí)應(yīng)該設(shè)法減少GIF文件對(duì)顏色的使用，并調(diào)整JPEG格式文件大小，以有效優(yōu)化遠(yuǎn)程教育平臺(tái)內(nèi)容資源。
　　本文深入闡述了遠(yuǎn)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(luò)結(jié)構(gòu)、CDN/MDN技術(shù)、路由協(xié)議選擇和優(yōu)化平臺(tái)內(nèi)容資源四個(gè)方面提出了相應(yīng)的措施，以推動(dòng)遠(yuǎn)程教育數(shù)據(jù)資源傳輸優(yōu)化問題的有效解決。
參考文獻(xiàn)
1 Huang W H，Eze E，Webster D.Towards integrating semantics of multi-media resources and processes in e-Learning. Multimedia Systems，2006；11(3)
2 Joint N.Strategic approaches to digital libraries and virtual learning environments(VLEs).Library Review 54，2005；(1)
3 Chen C M，Sun H M，Shu L C.Optimizing object-based multimedia delivery across bandwidth constrained networks.The Computer Journal，2004；47(5)
4 謝金星，邢文訓(xùn)．網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化.北京：清華大學(xué)出版社，2000
5 饒少勇，萬(wàn) 剛，郭足富.本地傳輸網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化探討.江西通信科技，2005；(4)
6 張帥普.傳輸網(wǎng)絡(luò)評(píng)估分析和優(yōu)化.電信技術(shù)，2005；(1)`