如何使用馬爾可夫鏈與服務(wù)質(zhì)量提高網(wǎng)絡(luò)可用性的性能模型說明

　　針對網(wǎng)絡(luò)可用性在不同網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)中的服務(wù)質(zhì)量（ QoS）存在差異，且與性能花費相互制約的問題，引入了馬爾可夫鏈理論，在定義了基于業(yè)務(wù)開銷最小的服務(wù)能力匹配度的基礎(chǔ)上構(gòu)建了基于馬爾可夫鏈和QoS指標的網(wǎng)絡(luò)可用性（ MCQNA）評價模型。首先，從最能反映網(wǎng)絡(luò)可用特征的QoS指標出發(fā)，兼顧性能開銷，同時定義了代價函數(shù)，并且給出了狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣；然后，通過平穩(wěn)狀態(tài)與網(wǎng)絡(luò)可用性關(guān)系的分析，求解出平穩(wěn)分布并作為QoS運行開銷的動態(tài)權(quán)重，實現(xiàn)了以業(yè)務(wù)運行代價最小為特點的網(wǎng)絡(luò)可用性評判。仿真結(jié)果表明，所提模型構(gòu)建的遍歷性轉(zhuǎn)移矩陣存在平穩(wěn)分布，對網(wǎng)絡(luò)可用性評判是可行的。該模型能針對不同業(yè)務(wù)的QoS標準，且有效針對具體業(yè)務(wù)衡量網(wǎng)絡(luò)的可用性。

　　隨著通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)?；?，幾乎所有與用戶服務(wù)相關(guān)的業(yè)務(wù)都在網(wǎng)絡(luò)中存在，從而形成網(wǎng)絡(luò)化的服務(wù)環(huán)境。對作為業(yè)務(wù)支撐平臺重要基礎(chǔ)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)而言，所提供服務(wù)業(yè)務(wù)中斷，或者達不到用戶業(yè)務(wù)要求的服務(wù)標準所造成的代價和影響是巨大的。因此，對復雜網(wǎng)絡(luò)可用性的評估是掌握網(wǎng)絡(luò)是否準確及時進行信息交換的基礎(chǔ)，是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)適應(yīng)面向各類用戶業(yè)務(wù)提供高可靠服務(wù)和減少網(wǎng)絡(luò)運維代價的需求。復雜通信網(wǎng)絡(luò)的一大特點是傳輸路徑的多樣化和冗余化，涉及到多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和鏈路，其中任何一個環(huán)節(jié)故障都會導致網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的變化，使得節(jié)點與鏈路的負載、吞吐量、傳輸速率等也相應(yīng)地發(fā)生變化，從而導致具體用戶業(yè)務(wù)的傳輸質(zhì)量發(fā)生改變。這種變化有可能使得傳輸質(zhì)量下降從而無法滿足業(yè)務(wù)傳輸需求，或者雖然網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量（ Quality of Service，QoS）滿足，但是對于服務(wù)業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)運行費用增加，致使全局網(wǎng)絡(luò)處于非經(jīng)濟狀態(tài)，浪費網(wǎng)絡(luò)資源。因此，在進行復雜網(wǎng)絡(luò)可用性評估時，要研究針對具體業(yè)務(wù)的可用性，避免籠統(tǒng)地判斷整個網(wǎng)絡(luò)可用與否，應(yīng)當與具體服務(wù)業(yè)務(wù)結(jié)合起來，針對具體業(yè)務(wù)和開銷對整個網(wǎng)絡(luò)進行有效的全局評判，確保網(wǎng)絡(luò)運行效率最佳。