标题：探讨计算机网络优化分类：网络调整的三种主要方法

计算机网络优化指的是对计算机网络在规划、设计、实施、测试、运行、应用、维护、管理等过程中的典型性问题及其解决方法进行理论研究和实践改进的过程。它是一门融合了通信理论与技术、计算机科学与技术以及逻辑学、运筹学、统计学、模型论、图论、信息论、控制论、仿真模拟、人工智能、认知科学、神经网络等多学科的综合应用科学。

优化设计

考虑到计算机网络规模庞大、涉及面广、影响因素众多，通常需要将其划分为各种特定问题，突出主要因素，弱化次要因素，并进行概括、抽象，建立典型化模型进行研究。

在组建计算机网络时，首先要解决的具体问题和理论问题。其目的是在满足应用需求和客观约束条件下，以最小的投入（包括人力、物力、财力、时间等），设计、构建一个安全、可靠、有效、运行良好、适应性强、易于管理、易于维护、易于改造、易于扩展的计算机网络，并预测资金回收期限以及可能获得的最大社会效益和经济效益等问题。优化设计分为三个阶段：①需求分析与规划阶段。对需求和环境进行调查，收集、整理必要的资料与数据，包括应用目的、信息格式、通信量、响应时间、差错率、可靠性要求、选用的标准，以及现有设备、用户分布、地理环境、自然条件、气象特征、外界影响等，目的是明确需求、找出关键环节、规划项目的总体轮廓。②网络总体设计阶段。在调查分析的基础上，应根据应用需求，确定网络的总体框架和重要的网络参数，必须对一些重要的关键问题做出抉择，如选用何种拓扑结构，设备的选型、安置和连接方法，通信介质的选择、线路布局和容量分配，通信规程以及路由、流量和差错控制技术，网络业务的种类、服务质量及高层协议的选择等。③设计方案评测阶段。根据评测目标，建立各种数学模型（如预测模型、优化模型、性能评价模型等），以便对网络的性能、费用、工期时限、效益概算、资金回收期限等进行分析与评价，给出技术与经济可行性结论。如果结论达不到预计要求，应视情况，部分或全部进行重新网络优化设计。

网络体系结构

计算机网络体系结构是一组用于规划、设计、组建计算机网络所需遵循的原则和依据，包括层次结构、功能划分、协议规范、过程描述等内容。对计算机网络发展最有影响的网络体系结构是国际标准化组织（ISO）建议的开放系统互连（OSI）参考模型。它是通过体系模型、服务定义和协议规范三个抽象级别，逐步深入、逐步细化加以制定和描述的。体系结构模型是OSI最高级别的抽象，它从功能和概念级上构建了一个抽象的、具有层次结构的体系模型，刻画了开放系统的整体性能、结构要素、行为特征、层次关系、数据格式等内容。OSI体系结构模型由应用层、表示层、会话层、运输层、网络层、数据链路层和物理层等七层组成。服务定义是OSI低一级别的抽象，它更详细地定义每层提供的服务，规定各层的外特性和层间抽象接口，但不涉及是否实现和如何实现的细节。协议规范是OSI最低级别的抽象，它精确地定义某层实体为了协同工作和交互活动所需传送控制信息的语义和语法，以及采用什么样的规程去分析、解释和加工它们。体系结构模型进一步发展趋向是研究、制定网络应用体系结构模型，目的是为网络用户创造良好的运行环境和开发环境。例如，一些网络专家在OSI模型的基础上，提出开放应用体系结构（OAA）模型的设想。OAA由操作环境和开发维护环境两部分组成。

路径选择

早期计算机领域中几个热门研究课题，成果丰富、文献量大。路径选择的主要目的是在网络中选择最佳路径，将源站点发送的报文信息高速、有效地传送到目的站点，其侧重点是提高网络服务质量、减少延迟时间、降低传输费用。衡量路径选择算法好坏的标准包括：①报文信息以最短的时间、最短的路径或最少的费用，传送到目的地。②算法简单、易于实现、适应性强（能适应网络故障和结构变化所带来的影响）。③不过重增加网络和节点的开销（包括处理机时间、存储容量、信息传输量等）。④有助于改善网络性能、保持稳定的吞吐率、降低平均传输延迟时间、均衡网络负载等。典型路径选择算法有扩散式路径选择、随机式路径选择、固定路径选择、自适应路径选择等。

控制内容

流量控制和拥塞控制

流量控制和拥塞控制的目的是控制网络和各条通信线路上的信息流通量，保持网络处于稳定的工作状态，以便提高网络吞吐率、减少平均延迟时间，其侧重点是改善网络工作效率和资源利用率，防止拥塞和死锁现象发生。流量控制可分为相邻节点间流控、源节点与目的节点间流控、主机与节点间流控、主机与主机间流控四种类型。常用的控制方法有限定传输速率、拒收重传、暂停发送、限定接收发送窗口大小、预约缓冲区等。用于拥塞控制的方法有预约缓冲区、限制管道流量、入网许可证、反向抑制等。

差错控制

也是网络设计中的重要研究课题，其目的是根据应用要求、线路质量、设备性能和外界环境等因素，选择适当的控制机制和方法，检测并纠正信息传输中的差错，将其减少到允许程度之内。计算机网络中，通常采用两种基本策略来处理信息传输中的差错：①使用纠错码。即在要发送的信息报文中附加足够多的冗余信息，使接收方不仅能够检测、而且能够纠正信息报文中的差错。因信息冗余量过大，且控制复杂，通常用于单向传输场合，或用作辅助措施。②使用检错码。即在要发送的信息报文中附加一定的冗余信息，使接收方能够检测信息报文中的差错（但不知什么样的差错），并通知发送方重传原来的信息报文。通信规程和网络协议通常采用这种方法。

同样也是网络设计的关键研究议题，其目标是依据应用需求、线路品质、设备功能及外部环境等多方面因素，挑选合适的调控机制与手段，发现并改正信息传输中的错误，将其控制在允许的范围内。在计算机网络中，一般采用两种主要策略来应对信息传输中的错误：①应用纠错码。即在发送的信息报文中增加适量的冗余信息，使接收端不仅能发现、还能纠正信息报文中的错误。由于信息冗余量较大，且控制较为复杂，通常应用于单向传输场景，或作为辅助手段。②应用检错码。即在发送的信息报文中增加一定量的冗余信息，使接收端能够发现信息报文中的错误（但无法确定是何种错误），并告知发送端重新传输原始信息报文。通信规范和网络协议通常采用这种方法。

协议设计

编辑

计算机网络领域中最为活跃的研究议题之一，旨在将软件工程的原理与方法应用于计算机网络协议的描述、实施和验证。协议设计的主要研究内容包括三个方面：①协议的规范化描述及其规范化描述语言。②协议软件的自动化生成技术及其开发维护工具。③协议的一致性检验技术及其检验工具。协议设计的研究有助于深化对计算机网络协议的理解，有助于提升协议软件的生产效率，有助于改善网络协议软件的维护管理水平。然而，与软件工程相比，协议设计在研究、开发、应用的深度和广度上仍存在差距，拥有广阔的拓展和发展空间。

何为路径的耗费

何为路径的耗费：

路径的耗费指的是在网络或图形中寻找两点之间最短或最佳路径的成本。在图形中，路径的耗费通常与边的权重相关联，权重可以代表各种成本，如距离、时间或成本。

在图形理论中，路径的耗费是沿着路径的所有边的权重之和。在计算最短路径时，通常使用Dijkstra算法或Bellman-Ford算法。Dijkstra算法用于计算从一点到另一点的最短路径，而Bellman-Ford算法用于计算所有顶点对之间的最短路径。

在实际应用中，路径的耗费可以用于多种场景，例如路由协议、交通管理、供应链等。例如，在路由协议中，路径的耗费可以表示网络中各个路由器的延迟、带宽或其他性能指标。通过计算最短路径，可以将数据包发送到目标地址，同时最小化传输延迟和带宽使用。

此外，路径的耗费也可以用于决策制定和优化问题。例如，在供应链管理中，路径的耗费可以表示从供应商到客户运输成本、时间和其他相关成本。通过优化供应链中的路径，可以最小化总成本并提升客户满意度。

总之，路径的耗费是网络和图形理论中的一个关键概念，它可以应用于多种场景中，包括但不限于：

1、物流和供应链管理：在物流和供应链管理中，路径的耗费可以表示从供应商到客户运输成本、时间和其他相关成本。通过优化供应链中的路径，可以最小化总成本并提升客户满意度。

2、计算机网络：在计算机网络中，路径的耗费可以用于路由选择和流量控制。路由器可以通过计算路径的耗费来确定将数据包发送到目标地址的最短路径，同时最小化传输延迟和带宽使用。

3、交通运输：在交通运输中，路径的耗费可以表示交通拥堵、行驶时间和事故风险等因素。通过计算最短路径或最佳路径，可以引导驾驶员选择合适的路线，同时最小化总行驶时间和风险。