淺析提高計算機網絡可靠性的方法

計算機網絡能夠始終如一地可靠工作，不受干擾和破壞，可靠性日益成為計算機網絡不同使用層次用戶共同關心的核心問題，可靠性也成為計算機網絡的基本要求。探討高可靠計算機網絡的設計準則，解決計算機網絡的可靠性設計和建設問題，確保計算機網絡能夠可靠地正常運行，具有較高的理論和現實意義。

計算機網絡概述

計算機網絡是計算機技術與通信技術緊密結合的產物，是通過數據通信系統把分布在不同地理區域，具有獨立功能的計算機，通過功能完善的網絡軟件實現數據通信、資源共享和協同工作的一種計算機系統。

計算機網絡的發展歷史可以追溯到20世紀卯年代初產生的面向終端的第一代計算機網絡，它是以單臺計算機為中心的遠程聯機系統。第二代計算機網絡是產生子20世紀60年代中后期的分組交換網，即所謂的計算機—計算機網絡，其典型代表是ARPAnet網。第三代基于開放的標準化計算機網絡產生于20世紀80年代，90年代中期建立的Internet就是計算杌網絡發展的輝煌成就。2l世紀初提出了綜合數字業務的第4代計算機網絡——三合一網絡(計算機網、電信網和廣電網)。近3年來，計算機網絡正在朝高可靠性和多綜合業務的方向發展。

在計算機網絡發展的進程中，一個重要里程碑就是20世紀80年代出現的計算機局域網絡(localareanetwork，LAN)，它使得一個或幾個單位的個人計算機、工作站、數據和語音通信設備、控制設備和安全設備連接起來，互相共享資源和交換信息。1980年2月美國電氣和電子工程師學會組織頒布的IEEE 802系列標準，對局域網的發展和普及起到了巨大的推動作用。本文對可靠性的論述主要針對計算機局域網展開。

提高計算機網絡的可靠性方法

英國電氣工程師學會曾發表論文指出：“在提供通信的英國天網系統的設計研制中，中心課題首先是可靠性”。計算機網絡是應用系統的基礎，實現了單位內部各部門間以及與外單位的信息聯系，網絡系統在任何時間、任何地點發生的任一故障，都能直接給上述應用帶來災難性的損失，其可靠性直接關系到應用的好壞，解決好可靠性問題已成為計算機網絡正常運行的前提。計算機網絡的可靠性是指網絡系統在規定條件下和設計規定的時間范圍內，保持系統正常運行的能力。

計算機網絡的可靠性設計準則是對設計實施過程中的工程經驗進行充分總結，使之條理化、系統化、科學化，成為計算機網絡規范化設計和建設過程所必須遵循的要求和原則。

(1)提高計算機網絡的任務可靠性通常采用余度設計和容錯技術，具體表現為網絡中的各臺計算機可以通過網絡彼此互為后備機，一旦某臺計算機出現故障，故障機的任務便可由其它計算機代為處理，避免了單機無后備使用情況下，某臺計算機故障導致網絡系統癱瘓的現象，從而保證了計算機網絡的可靠性。

(2)提高計算機網絡可靠性要綜合考量新技術的采用。既要考慮主干網絡技術的發展，采取適度超前的技術和設備，使設計的網絡能夠適應現在和將來的技術發展趨勢，不至于在短時期內被淘汰，確保系統具有較長的生命周期，最大限度地滿足業務發展的需要；又要實施合理的繼承性，謹慎使用新技術，降低風險，使計算機網絡的設計具備良好的兼容和擴充能力，能夠實現高可靠網絡的平滑升級。

(3)提高計算機網絡的可靠性要求統籌考慮全壽命周期費用，盡可能地降低網絡系統的造價，使后期的運行、維護費用降至最少，力求使系統達到最佳的性價比。計算機網絡主要軟、硬件設備應采用廣泛應用且具有良好性能價格比的產品，充分考慮保護網絡的建設投資。

（4)提高計算機網絡的可靠性，應根據現有的實際條件，在設計中選擇質量優秀、有良好聲譽的網絡產品，并且所用的網絡產品都應滿足可靠性設計指標要求，嚴格遵守計算機網絡的相關規范，所有器件及子系統均需滿足最新、最高的國內外標準(例如1995年通過的國際標準；ISO／IEC 11801；歐洲標準：EN 50173：北美標準：ANSFEIA 568A；中國標準：GB50173．1993、GB／T 50311．2000等)。

(5)提高計算機網絡的可靠性，還需要對運行中的網絡進行定期人工／自動的檢查維護。現代計算機網絡具有較大的規模和較高的異構程度，需要盡量邂免由于網絡線路中斷以及設備故障等原因造成的網絡系統癱瘓。但是發生故障又在所難免，所以只有及時發現計算機網絡故障，具有方便的故障恢復措施、遠程監控、配置的能力，才可以保證計算機網絡時刻達到規定的可靠性指標，保證整個網絡系統具有強大的功能、優越的性能和工作任務可靠性，使計算機網絡真正具有較高的系統可靠性。

結束語

計算機網絡是當今世界公認的主流技術；是國家實現現代化的基礎設施；是企業信息化的重要途徑。可靠性是規模大、異構程度高的現代計算機網絡的根本要求，從工程實踐中總結的可靠性設計準則，可以指導建設高可靠的計算機網絡，保證網絡運行中免受干擾，克服因為線路中斷以及局部故障導致整個計算機網絡癱瘓的缺陷，具備方便的故障恢復措施和全方位的監控配置能力。對計算機網絡可靠性進行的深入探討，有助于促進我國計算機網絡設計水平的提高。

（作者單位：長江大學計算機科學學院）