网络优化大作业
最优化方法大作业答案
1.用薄钢板制造一体积5m 3，长度不小于4m ，无上盖的货箱，要求钢板耗量最小。
确定货箱的长x 1、宽x 2和高x 3。
试列出问题的数学模型。
解：min 32312122x x x x x x z ++= s.t 5321=x x x 41≥x 0,,321≥x x x2.将下面的线性规划问题表示为标准型并用单纯形法求解max f=x 1+2x 2+x 3s ．t ．2x 1+x 2-x 3≤2 -2x 1+x 2-5x 3≥-6 4x 1+x 2+x 3≤6 x i ≥0 i=1，2，3 解：先化标准形：Min 321x x x z -+=224321=+-+x x x x 6525321=++-x x x x646321=+++x x x x列成表格：121610011460105122001112-----可见此表已具备1°，2°，3°三个特点，可采用单纯形法。
首先从底行中选元素-1，由2/2,6/2,6/4最小者决定选第一行第一列的元素2，标以记号，迭代一次得121210231040116201002121211--------再从底行中选元素-2/3，和第二列正元素1/2，迭代一次得12123230210231040116201002121211-------再从底行中选元素-3，和第二列正元素2，迭代一次得4233410120280114042001112---再迭代一次得1023021062210231010213000421021013--选取最优解：01=x 42=x 23=x3. 试用DFP 变尺度法求解下列无约束优化问题。
min f （X ）=4（x 1-5）2+（x 2-6）2取初始点X=（8，9）T ，梯度精度ε=0.01。
解：取IH=0,初始点()TX 9,8=2221)6()5(4)(-+-=x x x f⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=∇122408)(21x x x f⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∇624)()0(xfTx f d )6,24()()0()0(--=-∇=)0(0)0()1(dxxα+=T)69,248(00αα--=])669()5248(4min[)(min 2020)0(0)0(--+--⨯=+αααdxf 0)6()63(2)24()2458(8)(00)0(0)0(=-⨯-+-⨯--=+ααααd d xdf13077.0130170≈=α⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=21538.886153.462413077.098)1(x⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=∇43077.410784.1)()1(xf进行第二次迭代：⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=-=78463.013848.31)0()1(xxδ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=∇-∇=56924.110783.25)()(1)0()1(xf xf γ101011011101γγγγγδδδH HH H H TTTT-+=03172.8011=γδT86614.6321101==γγγγH T⎥⎦⎤⎢⎣⎡=61561.046249.246249.285005.911Tδδ⎥⎦⎤⎢⎣⎡==46249.240022.3940022.3940363.630110110TTHH γγγγ所以：⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=0038.103149.003149.012695.01H⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛---=∇-=43076.410784.10038.103149.003149.012695.0)()1(1)1(xf H d⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=48248.428018.0令 )1(1)1()2(dx x α+=利用)()1()1(=+ααd dxdf ，求得49423.01=α，所以⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+⎪⎪⎭⎫⎝⎛=+=21538.213848.021538.886152.449423.0)1()1()2(dxx⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=65因)()2(=∇xf ，于是停，)2(x 即为最优解。
云计算大作业总结
云计算大作业总结尊敬的老师、亲爱的同学：在这次云计算大作业的学习过程中，我深刻体会到了云计算技术的强大和应用的广泛性。
通过实际的项目实践，我不仅提升了自己的技术水平，也对云计算在解决实际问题中的作用有了更深刻的理解。
以下是我对这次大作业的总结：一、项目背景及选题意义：我们选择了一个具有实际应用价值的项目，即搭建一个基于云计算的在线教育平台。
这个选题不仅符合当前数字化时代的趋势，而且具有较强的实用性。
在这一过程中，我们深刻认识到云计算技术的重要性，它为在线教育提供了高效、灵活、可扩展的解决方案。
二、项目实施过程：需求分析：我们首先对在线教育平台的需求进行了详细的分析，明确了系统的功能模块和性能要求。
技术选型：针对在线教育平台的需求，我们选择了适用于云计算的技术栈，包括云存储、云数据库、容器化技术等。
系统架构设计：我们设计了系统的整体架构，明确了各个模块的职责和交互关系。
同时，考虑到平台的可扩展性，我们采用了微服务架构。
云服务配置：利用云计算平台提供的服务，我们进行了相应的配置和部署，确保系统在云环境中稳定运行。
功能实现：我们按照需求逐步实现了在线教育平台的各个功能，包括用户注册登录、课程管理、视频播放等。
三、遇到的挑战及解决方案：性能优化：在初期测试中发现系统性能不尽如人意，经过分析我们采取了一系列优化措施，包括数据库索引优化、缓存机制的使用等。
安全性考虑：在设计阶段，我们特别注重了系统的安全性，采用了一些安全机制，同时也利用云平台的安全服务提高系统的整体安全性。
成本控制：由于云计算资源是按需付费的，我们需要合理规划资源的使用，以降低成本。
通过对资源的监控和调整，我们有效地控制了项目的运营成本。
四、心得与收获：团队协作：在整个项目中，团队协作起到了至关重要的作用。
通过分工合作，我们在有限时间内完成了一个可用的在线教育平台。
技术实践：这次大作业为我们提供了一个实践的机会，让我们学以致用，将课堂所学的理论知识运用到实际项目中。
大工22夏《神经网络》大作业
大工22夏《神经网络》大作业
1. 项目介绍
本次《神经网络》大作业旨在让同学们深入理解神经网络的工作原理，并能够独立实现一个简单的神经网络模型。
通过完成本次作业，同学们将掌握神经网络的基本结构，训练过程以及参数优化方法。
2. 任务要求
1. 独立实现一个具有至少三层神经网络的结构，包括输入层、隐藏层和输出层。
2. 选择一个合适的激活函数，并实现其对应的激活和导数计算方法。
3. 实现神经网络的正向传播和反向传播过程，包括权重更新和偏置更新。
4. 在一个简单的数据集上进行训练，评估并优化所实现的神经网络模型。
3. 评分标准
1. 神经网络结构实现（30分）
2. 激活函数实现（20分）
3. 正向传播和反向传播实现（20分）
4. 模型训练与评估（20分）
5. 代码规范与文档说明（10分）
4. 提交要求
1. 提交代码文件，包括神经网络结构、激活函数、正向传播、反向传播以及训练与评估的实现。
2. 提交一份项目报告，包括项目简介、实现思路、实验结果及分析。
3. 请在提交前确保代码的可运行性，并在报告中附上运行结果截图。
5. 参考资料
1. Goodfellow, I. J., Bengio, Y., & Courville, A. C. (2016). Deep learning. MIT press.
2. Russell, S., & Norvig, P. (2016). Artificial intelligence: a modern approach. Pearson Education Limited.
祝大家作业顺利！。
大连理工大学优化方法上机作业
大连理工大学优化方法上机作业本页仅作为文档页封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March优化方法上机大作业学院：电子信息与电气工程学部姓名：学号：指导老师：上机大作业（一）%目标函数function f=fun(x)f=100*(x(2)-x(1)^2)^2+(1-x(1))^2;end%目标函数梯度function gf=gfun(x)gf=[-400*x(1)*(x(2)-x(1)^2)-2*(1-x(1));200*(x(2)-x(1)^2)]; End%目标函数Hess矩阵function He=Hess(x)He=[1200*x(1)^2-400*x(2)+2,-400*x(1);-400*x(1), 200;];end%线搜索步长function mk=armijo(xk,dk)beta=0.5; sigma=0.2;m=0; maxm=20;while (m<=maxm)if(fun(xk+beta^m*dk)<=fun(xk)+sigma*beta^m*gfun(xk)'*dk) mk=m; break;endm=m+1;endalpha=beta^mknewxk=xk+alpha*dkfk=fun(xk)newfk=fun(newxk)%最速下降法function [k,x,val]=grad(fun,gfun,x0,epsilon)%功能：梯度法求解无约束优化问题：minf(x)%输入：fun，gfun分别是目标函数及其梯度，x0是初始点，% epsilon为容许误差%输出：k是迭代次数，x，val分别是近似最优点和最优值maxk=5000; %最大迭代次数beta=0.5; sigma=0.4;k=0;while(k<maxk)gk=feval(gfun,x0); %计算梯度dk=-gk; %计算搜索方向if(norm(gk)<epsilon), break;end%检验终止准则m=0;mk=0;while(m<20) %用Armijo搜索步长if(feval(fun,x0+beta^m*dk)<=feval(fun,x0)+sigma*beta^m*gk'*dk) mk=m;break;endm=m+1;endx0=x0+beta^mk*dk;k=k+1;endx=x0;val=feval(fun,x0);>> x0=[0;0];>> [k,x,val]=grad('fun','gfun',x0,1e-4)迭代次数：k =1033x =0.99990.9998val =1.2390e-008%牛顿法x0=[0;0];ep=1e-4;maxk=10;k=0;while(k<maxk)gk=gfun(x0);if(norm(gk)<ep)x=x0miny=fun(x)k0=kbreak;elseH=inv(Hess(x0));x0=x0-H*gk;k=k+1;endendx =1.00001.0000miny =4.9304e-030迭代次数k0 =2%BFGS方法function [k,x,val]=bfgs(fun,gfun,x0,varargin) %功能：梯度法求解无约束优化问题：minf(x)%输入：fun，gfun分别是目标函数及其梯度，x0是初始点，% epsilon为容许误差%输出：k是迭代次数，x，val分别是近似最优点和最优值N=1000;epsilon=1e-4;beta=0.55;sigma=0.4;n=length(x0);Bk=eye(n);k=0;while(k<N)gk=feval(gfun,x0,varargin{:});if(norm(gk)<epsilon), break;enddk=-Bk\gk;m=0;mk=0;while(m<20)newf=feval(fun,x0+beta^m*dk,varargin{:});oldf=feval(fun,x0,varargin{:});if(newf<=oldf+sigma*beta^m*gk'*dk)mk=m;break;endm=m+1;endx=x0+beta^mk*dk;sk=x-x0;yk=feval(gfun,x,varargin{:})-gk;if(yk'*sk>0)Bk=Bk-(Bk*sk*sk'*Bk)/(sk'*Bk*sk)+(yk*yk')/(yk'*sk);endk=k+1;x0=x;endval=feval(fun,x0,varargin{:});>> x0=[0;0];>> [k,x,val]=bfgs('fun','gfun',x0)k =20x =1.00001.0000val =2.2005e-011%共轭梯度法function [k,x,val]=frcg(fun,gfun,x0,epsilon,N)if nargin<5,N=1000;endif nargin<4, epsilon=1e-4;endbeta=0.6;sigma=0.4;n=length(x0);k=0;while(k<N)gk=feval(gfun,x0);itern=k-(n+1)*floor(k/(n+1));itern=itern+1;if(itern==1)dk=-gk;elsebetak=(gk'*gk)/(g0'*g0);dk=-gk+betak*d0; gd=gk'*dk;if(gd>=0),dk=-gk;endendif(norm(gk)<epsilon),break;endm=0;mk=0;while(m<20)if(feval(fun,x0+beta^m*dk)<=feval(fun,x0)+sigma*beta^m*gk'*dk) mk=m;break;endm=m+1;endx=x0+beta^m*dk;g0=gk; d0=dk;x0=x;k=k+1;endval=feval(fun,x);>> x0=[0;0];[k,x,val]=frcg('fun','gfun',x0,1e-4,1000)k =122x =1.00011.0002val =7.2372e-009上机大作业（二）%目标函数function f_x=fun(x)f_x=4*x(1)-x(2)^2-12;%等式约束条件function he=hf(x)he=25-x(1)^2-x(2)^2;end%不等式约束条件function gi_x=gi(x,i)switch icase 1gi_x=10*x(1)-x(1)^2+10*x(2)-x(2)^2-34;case 2gi_x=x(1);case 3gi_x=x(2);otherwiseend%求目标函数的梯度function L_grad=grad(x,lambda,cigma)d_f=[4;2*x(2)];d_g(:,1)=[-2*x(1);-2*x(2)];d_g(:,2)=[10-2*x(1);10-2*x(2)];d_g(:,3)=[1;0];d_g(:,4)=[0;1];L_grad=d_f+(lambda(1)+cigma*hf(x))*d_g(:,1);for i=1:3if lambda(i+1)+cigma*gi(x,i)<0L_grad=L_grad+(lambda(i+1)+cigma*gi(x,i))*d_g(:,i+1);continueendend%增广拉格朗日函数function LA=lag(x,lambda,cee)LA=fun(x)+lambda(1)*hf(x)+0.5*cee*hf(x)^2;for i=1:3LA=LA+1/(2*cee)*(min(0,lambda(i+1)+cee*gi(x,i))^2-lambda(i+1)^2); endfunction xk=BFGS(x0,eps,lambda,cigma)gk=grad(x0,lambda,cigma);res_B=norm(gk);k_B=0;a_=1e-4;rho=0.5;c=1e-4;length_x=length(x0);I=eye(length_x);Hk=I;while res_B>eps&&k_B<=10000dk=-Hk*gk;m=0;while m<=5000if lag(x0+a_*rho^m*dk,lambda,cigma)-lag(x0,lambda,cigma)<=c*a_*rho^m*gk'*dkmk=m;break;endm=m+1;endak=a_*rho^mk;xk=x0+ak*dk;delta=xk-x0;y=grad(xk,lambda,cigma)-gk;Hk=(I-(delta*y')/(delta'*y))*Hk*(I-(y*delta')/(delta'*y))+(delta*delta')/(delta'*y);k_B=k_B+1;x0=xk;gk=y+gk;res_B=norm(gk);end%增广拉格朗日法function val_min=ALM(x0,eps)lambda=zeros(4,1);cigma=5;alpha=10;k=1;res=[abs(hf(x0)),0,0,0];for i=1:3res(1,i+1)=norm(min(gi(x0,i),-lambda(i+1)/cigma)); endres=max(res);while res>eps&&k<1000xk=BFGS(x0,eps,lambda,cigma);lambda(1)=lambda(1)+cigma*hf(xk);for i=1:3lambda(i+1)=lambda(i+1)+min(0,lambda(i+1)+gi(x0,1)); endk=k+1;cigma=alpha*cigma;x0=xk;res=[norm(hf(x0)),0,0,0];for i=1:3res(1,i+1)=norm(min(gi(x0,i),-lambda(i+1)/cigma)); endres=max(res);endval_min=fun(xk);fprintf('k=%d\n',k);fprintf('fmin=%.4f\n',val_min);fprintf('x=[%.4f;%.4f]\n',xk(1),xk(2));>> x0=[0;0];>> val_min=ALM(x0,1e-4)k=10fmin=-31.4003x=[1.0984;4.8779]val_min =-31.4003上机大作业（三）A=[1 1;-1 0;0 -1];n=2;b=[1;0;0];G=[0.5 0;0 2];c=[2 4];cvx_solver sdpt3cvx_beginvariable x(n)minimize (x'*G*x-c*x)subject toA*x<=bcvx_enddisp(x)Status: SolvedOptimal value (cvx_optval): -2.40.40000.6000A=[2 1 1;1 2 3;2 2 1;-1 0 0;0 -1 0;0 0 -1]; n=3;b=[2;5;6;0;0;0];C=[-3 -1 -3];cvx_solver sdpt3cvx_beginvariable x(n)minimize (C*x)subject toA*x<=bcvx_enddisp(x)Status: SolvedOptimal value (cvx_optval): -5.40.20000.00001.600011。
实验训练4：计算机网络维护作业
实验训练4：计算机网络维护作业
1. 实验目标
本次实验旨在通过计算机网络维护作业，提供学生机会实践网络维护技能，以加深对计算机网络的理解。
2. 实验内容
学生需完成以下实验任务：
- 分析并识别网络故障
- 采取适当的解决方案修复网络故障
- 调试网络设备
- 监控网络性能并作出优化调整
- 编写网络维护报告
3. 实验要求
为顺利完成本次实验，学生需具备以下要求：
- 掌握基本的计算机网络知识
- 熟悉网络故障排除和解决技巧
- 熟练使用网络调试工具和设备
- 具备良好的问题解决能力和团队合作意识4. 实验报告要求
实验报告应包括以下内容：
- 实验目标和背景
- 实验步骤和操作
- 故障分析和解决方案
- 设备调试过程和结果
- 网络性能监控和优化调整
- 实验心得和反思
实验报告字数要求不少于800字。
5. 实验评分标准
实验成绩将根据以下几项进行评分：
- 实验操作完成情况
- 故障分析和解决方案的准确性和有效性
- 设备调试的效果
- 网络性能监控和优化调整的效果
- 实验报告的完整性和规范性
6. 实验注意事项
- 学生在进行实验操作时要注意安全问题，避免损坏网络设备- 实验期间要保持网络环境稳定，避免影响他人正常使用
- 在实验报告中要详细记录实验过程和结果，准确描述故障和解决方案
祝您实验顺利！。
最优化方法与应用大作业(一)最速下降法
最优化方法与应用大作业（一）
---最速下降法部分：
1.问题描述:
用梯度下降法求解以下优化问题
min f(x)=(x1+10*x2)^2+5(x3-x4)^2+(x2-2*x3)^4+10*(x1-x4)^4
2.编程感想：
该算法需要计算Hesse矩阵，C语言在向量运算时没有Matlab方便，所以手工完成了理论计算，再输入，破坏了程序的移植性。
同时，实验表明当初始值离理想点较远且精度要求较高时，最速下降法的收敛速率极慢，迭代几乎不可能完成，这对初值的选取提出了一定限制。
3.结果分析：
编译界面（Mac os X，Xcode环境）
输入参数（设定为(0.1,0.2,0.3,0.4)）：
结果（此处列出每次迭代结果）。
明显的看到，最速下降法的收敛较慢，最终结果接近理论值（F（0，0，0，0）=0）所以该结果可以满意。
4.算法代码见下页
西安电子科技大学电子工程学院020951
李骏昊02095005。
最优化方法大作业模板
命题人：审核人：大作业学期：至学年度第学期课程：最优化方法课程代号：签到序号：使用班级：姓名：学号：题号一二三四五六七八九十总分得分一、（目标1）请从以下6种算法中任选一种，说明算法的来源、定义、基本思想和优缺点，并给出算法步骤（包含算法流程图）和例子（包含程序与运算结果）。
①禁忌搜索算法；②模拟退火算法；③遗传算法；④神经网络算法；⑤粒子群算法；⑥蚁群算法。
二、（目标1）某工厂生产甲、乙两种产品，已知生产这两种产品需要消耗三种材料A 、B 和C ，其中生产过程中材料的单位产品消耗量和总量，以及单位产品的利润如下表所示。
该如何配置安排生产计划，使得工厂所获得的利润最大？材料甲乙资源总量材料A （Kg ）3265材料B （Kg ）2140材料C （Kg ）0375单位利润（元/件）15002500-（1）要保证工厂利润的最大化，写出相应的生产计划数学模型；（2）根据对偶理论，直接写出该线性规划的对偶问题；（3）采用单纯形表法对该该线性规划问题进行求解，写出详细的计算过程；（4）采用Matlab 软件对该线性规划问题进行求解，写出完整的源程序，并给出程序运行结果；（5）讨论当材料B 的资源总量发生变化时，该线性规划问题的最优解会如何变化？课程目标目标1……题号一、二、三、四、五……分值20、25、20、20、15……得分得分三、（目标1）求解下列无约束非线性规划问题（1）采用黄金分割法求解：min 4()24f x x x =++。
初始区间为[-1.0]，精度为ε=10-4。
（要求：采用黄金分割法进行Matlab 编程求解，写出源程序，并给出运行结果，列出迭代过程的数据表格）（2）采用阻尼牛顿法求解：222121212min (,)4f x x x x x x =+-。
分别取两个初始点：x A =(1,1)T ，x B =(3,4)T 。
（要求：采用阻尼牛顿法进行Matlab 编程求解，并给出运行结果，列出迭代过程的数据表格）四、（目标1）求解下列约束非线性规划问题：22112212121212min ()23532..00f x x x x x x x x x x x s t x x =-+--+≤⎧⎪-≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩（1）采用罚函数法进行求解，需写出具体计算过程；（2）采用二次规划方法进行求解，需写出具体计算过程，并进行MATLAB 编程，写出源程序和运算结果；五、（目标1）（1）某商店在未来的4个月里，准备利用它的一个仓库来专门经营某种商品，仓库的最大容量为1000单位，而且该商店每月只能出卖仓库现有的货。
《计算机网络课程设计》大作业
中国石油大学远程教育学院2012-2014-三学期《计算机网络课程设计》大作业题目:**研发中心网络系统方案专业:计算机科学与技术班级:学生姓名:孟劭陵学号: 0530752013年06月目录第一章综述(31.1网络设计背景分析(31.2网络设计采用的方法和原则(3 第二章用户需求分析(42.1网络功能性需求分析(42.2网络非功能性需求分析(42.2.1网络拓扑结构需求分析(4 2.2.2网络性能需求分析(42.2.3网络可靠性需求分析(42.2.4网络安全需求分析(5第三章网络拓扑结构设计(53.1网络拓扑结构(53.2网络硬件结构(6一、核心层(6二、接入层(6三、网络管理结构优化建议(VLAN划分(73.3网络地址规划(7一、IP地址分配的原则(7二、IP地址的规划(8第四章网络性能设计(8产品技术特点(9第五章网络可靠性设计(14第六章网络安全设计(15第七章网络物理设计(177.1网络传输介质的选择(177.2网络综合布线设计(18第八章课程设计总结与体会(33第一章综述1.1网络设计背景分析随着科技的发展,对于公司、企业、政府机构、银行等系统而言,信息日益成为关键性的资源,必须精确、高速地传输于各类通讯设备、数据处理设备之间。
用户普遍希望尽可能地改进通讯系统,根据需要配置完整、灵活的结构。
然而传统建筑采用的布线技术致使各子系统互不兼容,无法适应技术的高速发展;管路拥挤,配线投资巨大而且重复;这个问题随着公司、企业、政府部门的成长、设备的更新、人员和办公环境的变动而日益严重:局部的变动引发全局的变动,降低个人效率,对整体工作产生不良影响。
尤其随着ISDN ( 综合业务数字网和INTERNET ( 国际互联网络的应用和推广,传统布线根本无法满足要求。
因此,寻求合理、优化、弹性、稳定和易扩展的布线技术,成为建设者的当务之急。
它必须满足当前的需求,并有能力迎接未来的挑战。
××研发中心网络建设,是××建设企业信息化的重要部分,整个网络覆盖整栋大楼六层楼,是××信息化建设的基础部分,并提供公司Internet接入、公司上网等服务。
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网络优化大作业题目：网络优化分析院（部）：计算机学院专业：网络工程班级：网络121姓名：马董学号：201*******完成日期：2015年6月1网络性能的概念1.1 网络性能的定义网络性能是指，在网络传输过程中用来测量网络服务质量与性能的几个可作为参考计算的指标如图1.1所示图1.1 网络性能指标描述1.2 网络性能网络性能指标主要有以下八个主要内容:1.2.1 性能一：带宽 bandwidth常用的带宽单位是千比每秒,即 kb/s (103 b/s)兆比每秒,即 Mb/s(106 b/s)吉比每秒,即 Gb/s(109 b/s)太比每秒,即 Tb/s(1012 b/s)1.2.2 性能二：速率计算机发送出的信号都是数字形式的。
比特（bit）是计算机中的数据量的单位，也是信息论中使用的信息量单位。
英文字bit来源binary digit（一个二进制数字），因此一个比特就是二进制数字中的一个1或0。
网络技术中的速率指的是链接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率，也称为数据率（data rate）或者比特率（bit rate）。
速率的单位是b/s（比特每秒）或者bit/s，也可以写为bps，即bit per second。
当数据率较高时，可以使用kb/s（k=10^3=千)、Mb/s（M=10^6=兆）、Gb/s （G=10^9=吉）或者Tb/s（T=10^12=太）。
现在一般常用更简单并不是很严格的记法来描述网络的速率，如100M以太网，而省略了b/s，意思为数据率为100Mb/s的以太网。
这里的数据率通常指额定速率。
1.2.3 性能三：时延时延指数据（一个报文或者分组）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间。
时延是一个非常重要的性能指标，也可以称为延迟或者迟延。
网络中的时延由以下几部分组成：（1）发送时延是主机或路由器发送数据帧所需要的时间，也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需时间。
发送时延也可以称为传输时延。
发送的时延=数据帧长度（b）/发送速率（b/s）。
对于一定的网络，发送时延并非固定不变，而是与发送的帧长成正比，与发送数率成反比。
（2）传播时延是电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间。
传播时延=信道长度（m）/电磁波在信道上的传播数率（m/s）电磁波在自由空间的传播速率是光速，即3.0×10^5 km/s。
电磁波在网络传输媒体中的传播速率比在自由空间低一些，在铜线电缆中的传播速率约为2.3×10^5 km/s，在光纤中的传播速率约为2.0×10^5 km/s。
（3）处理时延：主机或路由器在收到分组时需要花费一定的时间处理，分析分组首部、从分组中提取数据部分、进行差错检验、查到适当路由等，这就产生了处理时延。
（4）排队时延：分组在经过网络传输时，要经过许多的路由器。
但分组在进入路由器后要先在输入队列中排队等待处理。
在路由器确定了转发接口后，还要在输出队列中排队等待转发。
这就产生了排队延时。
排队延时通常取决于网络当时的通信量。
这样数据在网络中尽力的总延时就是总延时 = 发送延时 + 传播延时 + 处理延时 + 排队延时对于高速网络链路，提高的仅仅是数据的发送数率而不是比特在链路上的传播速率。
荷载信息的电磁波在通信线路上的传播速率与数据的发送速率并无关系。
提高的数据的发送速率只是减小了数据的发送时延。
1.2.4性能四：利用率能描述出设备在使用时所能发挥的最大能力。
通常考虑两种类型的利用率。
1.CPU利用率在处理网络发出的请求和做出响应时处理器的繁忙程度。
2.链路利用率链路总带宽的有效使用百分比。
1.2.5 性能五：网络带宽、容量和吞吐量1.网络带宽通过通信线路或通过网络的最高频率与最低频率之差。
2.容量通信信道或通信线路的最大数据传输能力，用于描述通信或连接的能力。
3.吞吐量在网络用户之间有效地传输数据的能力。
1.2.6 性能六：可用性、可靠性和可恢复性1.可用性可用性是指网络或网络设备可用于执行预期任务的时间的总量。
2.可靠性可靠性是网络设备或计算机持续执行预定功能的可能性。
3.可恢复性可恢复性是指网络从故障中恢复的难易程度和时间。
1.2.7性能七：效率与费用1.效率是指网络如何更有效地使用所提供的带宽。
2.网络费用是指与传输的用户数据相关的协议信息的数量。
1.2.8 性能八：冗余度、适应性、可伸缩性1．冗余度冗余是指为避免停机而为网络增加双重通道和设备。
冗余度是另一个在网络设备和系统设计与实施中需要考虑的因素，是指在局域网或广域网中提供备用的路径来传输信息。
2．适应性适应性是指在用户改变应用要求时网络的应变能力。
3．可伸缩性可伸缩性是指网络技术或设备随着用户需求的增长而扩充的能力。
1.3 影响网络性能的因素1.3.1 因素一信道带宽模拟信道的带宽W=f1-f2，f1是信道能够通过的最高频率,f2是信道能够通过的最低频率，俩者都是信道的物理特性决定的，当组成信道的电路制成了，信道的带宽就决定了，为了是信号在传输中的失真更小一些，新到需要足够的带宽。
数字信道是一种离散信道，他只能传取离散值得数字信号，信道的带宽决定了信道中能不失真的传输脉冲序列的最高速率。
1.3.2因素二传输介质计算机网络中可以使用各种传输介质来组成物理信道，传输介质的不同因而使用的网络技术也不同，应用的场合也不同，应用的不同传输介质所得到的效率也是不同的，有几种类型的传输介质：双绞线由约1mm的互相绝缘的一对铜导线扭结在一起组成，对称均匀的绞扭可以减少线对之间的电磁干扰。
这种双绞线大量的使用于传统的电话系统中，适应于短距离传输。
同轴电缆的芯线为铜质导线，，外包一层绝缘材料，在外面是细铜丝组成的网状外导体，最外面加一层绝缘塑料保护层，在局域网中有俩中同轴电缆，一种是特性阻抗为50欧的基带同轴电缆，发送数字信号。
另一种是75欧的CATV电缆传输模拟信号。
光缆由传送光波的玻璃纤维制成，外包一层比玻璃折射率低的材料，进入光纤的光波在俩种材料的界面上形成全反射，从而不断地向前传播。
传输速率最快！无线信道：包括微波、红外线和短波信道，适用于无线通信，通信质量一般。
1.3.3网络拓扑结构，合适的拓扑结构网络设计，有利于提高网络服务质量和性能，减少网络冗余和环路影响。
2网络需求及其分析2.1 网络需求的定义网络需求是网络开发的起始部分，在这一阶段明确客户所需的网络服务和网络性能。
从而为网络的架构做好准备。
2.2 网络需求2.2.1 业务需求1. 收集业务需求收集业务需求是理解业务本质的关键一步，它贯穿整个网络分析与设计的过程。
每个网络因为用户不同所以解决的方案不同。
在设计时，应尽可能地使网络类型与业务类型相匹配。
2. 输出—业务需求清单与主要管理人员讨论整个业务需求时，应该把整个设计过程都涉及到的信息记录下来。
2.2.1 需求一用户需求1．收集用户需求收集用户需求步骤如下：l 收集需求l 列出服务需求l 列出性能需求l 编制需求说明书2．收集需求的机制1）与用户群交流2）用户服务3）需求归档机制3．输出——用户服务2.2.1 应用需求1．收集应用需求收集应用需求时可从以下因素考虑：l 应用的类型和地点；l 应用的使用方法；l 需求增长；l 可靠性和可用性需求；l 网络响应需求。
2. 应用类型3．对资源的存取和访问4．输出——应用需求表应用需求表给出了概括和记录应用需求的一种方法。
这些信息有助于确定软、硬件的相关信息以改善现有的服务或增加新的服务，从而优化网络设计。
2.2.1 计算机平台需求计算机平台可分为以下四类：1.个人计算机2.工作站3.中型机4.大型机2.2.1 网络需求收集需求过程的最后阶段就是收集网络需求，这些需求概括如下：局域网功能、物理拓扑结构、性能、网络软件、安全性、经济和费用控制、城域网/广域网选择。
2.2 如何进行网络需求分析如图表2.2所示可以参考所列几项进行网络需求分析表2.2 网络需求分析指标3网络通讯量计算3.1 网络通讯量分析及其步骤通信量分析从对本地网段上和通过网络骨干某个特定部分的通信量进行估算开始，可采用的步骤如下：1.把网络分成易管理的网段2.确定个人用户和网段应用的通信量3.确定本地和远程网段上的通信信息分布4.对每个网段重复步骤1~35.基于各网段信息的广域网和网络骨干的通信流量分析3.2 通讯模式在计算机网络中，通信是通信模式和通信量的组合。
通信模式以发生在终节点之间的通信方式为基础，通信方式有如下4种：1.对等通信方式2.客户机/服务器通信方式3.服务器/客户机通信方式4.分布式计算方式3.3 通讯边界3.3.1 需求一冲突域和广播域1.中继器或集线器连接的局域网本身就构成了一个冲突域，因为所有的节点是以竞争的方式访问同一个共享介质。
2.交换机和网桥，可以把单一的大局域网冲突域网段划分成几个相对较小的冲突域。
3.路由器有效地将常规网络通信和广播式网络通信限制在每个网段内，只引导网段间的通信量。
3.3.2 需求一确定通信流量边界1．物理边界冲突域和广播域由不同的Internet网络设备创建，它们以这些设备为物理边界，并包含某些类型的网络通信。
2．逻辑边界物理边界法是网络分段的常用方法。
不过利用专门的软、硬件也能建立逻辑网络边界。
逻辑边界是一个被虚拟局域网(VLAN)确定的特殊工作组。
3.4 通讯量分布3.4.1 需求一80/20规则80/20规则是基于这样的可能性：在一个网段中，通信流的80％是在该网段中流动，只有20％的通信流是访问其他网段。
3.4.2 需求一20/80规则20/80规则是基于这样的可能性：在一个网段中，通信流的20％是在该网段中流动，而80％的通信流是访问其他网段。
3.5 网络上对象的大小及协议开销网络上对象大小终端屏幕: 4 Kbytes简单电子邮件: 10 Kbytes简单网页: 50 Kbytes电子数据表：100 Kbytes文字处理文件：200 Kbytes图形化计算机屏幕：500 Kbytes显示文件：2000 Kbytes高质量image: 50,000 Kbytes多媒体对象：100,000 Kbytes数据库备份: 1,000,000 Kbytes或更大协议开销以太网第2版38BIEEE802.3和802.2 46BIEEE802.5和802.2 29BIEEE802.2下的FDDI 36BHDLC 10BIP 20BTCP 20BRIP 532BIGRP 1488BAppleTalk 599B4网络优化4.1 为什么要进行优化？为了达到关键的商业和技术目标更加有效的使用带宽控制延迟和抖动减少串行延迟支持关键应用的优先服务满足服务质量(QoS)需求4.2性能优化4.2.1 服务质量（QoS）QoS（ Quality of Service ）是网络性能的一种重要体现，它是指通过对资源的分配调度，来保证用户的特定要求。