提高通信網絡可靠性的方法探析

【摘要】隨著科技的發展和時代的進步，網絡信息技術也飛速發展，通信網絡得到了廣泛的應用，已經逐漸深入到社會的各個領域和我們的工作生活中。但是，即使已經得到了充分的運用并取得了很大的發展，通信網絡還是存在很多的缺陷，例如經常會產生通信中斷、設備故障等現象。這些都對用戶的使用造成了一定的干擾。所以，為了保證通信網絡的可靠性，必須盡快解決這些問題。本文以南京電信六合分公司為例，總結出提高通信網絡可靠性的有效方法。

【關鍵詞】通信網絡;可靠性;探討

一、引言

因運行機制還不夠完善，所以在通信網絡運行的過程中，常常會出現設備故障、通信中斷等問題，這就對用戶的正常使用造成了很大的困擾，也大大降低了通信網絡自身的可靠性。通信網絡的可靠性是整個通信網絡技術能否得到發展的重要影響因素，所以，提高通信網絡的可靠性就成為了當下亟待解決的重大課題。

二、通信網絡可靠性的分析

（一）概念

我國對產品的可靠性進行了嚴格的定義，即產品在規定的條件和時間區間內完成規定功能的能力。根據這一定義可知，其中包含著產品、規定條件等幾項要素。

作為系統，通信網絡和一般產品相比，既有共性也有區別。針對這一概念，研究人員從不同的角度提出了不同的定義。或強調生存性，或強調可用性，卻都不夠全面。而可靠性這一定義，將幾項要素都囊括其中，與產品的可靠性更加契合，并且充分表現出了其自身的特點。

（二）可靠性的影響因素

通信網絡是一個復雜的工程，其可靠性的影響因素有很多，概括起來有內部因素和外部因素兩種。內部因素是指設備的情況、網路的設計組織和管理等;外部因素是指其依靠的外部環境。通過長期的觀察，并把理論和實踐相結合，總結出了一些通信網絡可靠性的影響因素，例如，構成部件的情況、通信網絡的信息傳遞質量、通信網絡的運行環境等。

三、增強可靠性的方法和措施

（一）加強隔離故障和自我恢復的能力

隨著通信網絡的發展和廣泛應用，其軟件功能也越來越多。對于通信網絡的可靠性來說，軟件的架構可靠性也十分重要。若一個軟件的架構質量無法保證，其設備的整體可靠性也就無從談起。軟件的開發和應用必然會產生各種各樣的故障，在如此復雜的軟件系統里，即使再有經驗的程序員也無法保證萬無一失;即使外在的硬件條件已經相當穩定，遇到軟件故障，也一定會出現運行異常。在設備不能正常運行的情況下，要提高通信網絡的可靠性，就一定要更全面的考慮每個環節，尤其是設計過程中的網絡故障隔離和自我恢復更要注意。在發生故障時，可以利用Linux系統架構，盡量將故障的危害降低到最小。Linux系統是用戶態程序，每個程序都有自己獨立的進程空間，即使在運行過程中，某個程序崩潰無法繼續運作，也不會干擾到其他程序。OSPF和IS-IS都是獨立的用戶態程序，在特殊的狀況下，OSPF進入的分支，在處理過程中會出現某些故障，這就會導致整個OSPF進行的中斷，而IS-IS作為獨立的路由協議，有自己相對獨立的進程空間，即使在這種情況下，也不會受到任何影響，仍然可以繼續運行。另外一種程序，SCM子進程也是用戶態程序，它可以和所有的子進程取得聯系，當某用戶的程序發生故障，它可以第一時間感知，并主動回收資源，之后重新開始這一程序，可以使整個系統以最快的速度恢復到正常的工作狀態，以保證網絡的可靠性。

（二）對拓撲結構進行優化和更新

一般來說，大規模的通信網絡可以分為核心網和接入網，網絡節點也可以分為接入節點和核心節點，通信網絡的骨干是核心層，需要以永續性和高速的數據交換為支撐，其負載量比較大，既可以運用多核心技術，也可以運用雙核心技術。對于單獨的設備來說，最好選擇可靠性較高和交換性能也比較好的設備，從而降低核心配置的復雜程度，使出錯概率也大大降低。原本是通過接入網和城域網進行組網，從而建立網絡的可靠性的。IP城域網可以分為城域骨干網和寬帶接入網，而城域骨干網是由核心層和業務接入控制層組成，寬帶接入網是由匯聚層和接入層組成。核心層和業務控制層都需要配以合適的設備，例如業務控制層需要配以Bras和SR設備，只有這樣才可以得到完美的工作效果。接入網的核心是匯聚交換機，其是由EPON、接入點園區交換機以及接入點DSLAM組成。而交換機又有許多不同的類型，例如華為S9306等，需要使用者經過反復斟酌，選出最合適的進行配置，以達到最佳工作效果。在此過程中城域網為骨干網，起到核心作用。它的維護和管理工作都比較復雜。但是，其可以選擇的接入層有很多，使其配置工作可以較易完成，進而成功簡化了通信網絡的設計，并且提高了網絡的可靠性。

（三）充分運用差錯控制技術

種子通信網絡在信息的傳輸過程中，由于容易受到自身傳輸特征和噪聲的影響，網絡信號并不穩定，接收端也容易出現錯誤代碼。無線通信和有線通信相比較，耗費時間更長、出現錯誤代碼的頻率也更高，所以它的通信質量往往得不到保證。為了提高通信網絡的可靠性，需要設計合理的基帶信號，并采取適當的調節方法。值得注意的是，如果沒有運用差錯控制技術來增強通信網絡的可靠性，僅僅使用個別方法是遠遠不夠的，也無法達到理想的結果。

常用的差錯控制技術方式共有以下幾種：一是FEC，以糾錯碼為編碼，在接收端就能感應到差錯，并且可以精確的發現錯誤所在的位置，及時作出改正，這種控制方式速度快，耗費時間短，對反饋信道也沒有要求。但是需要比較復雜的譯碼設備。所以比較適合那些對速度要求比較嚴格或者錯誤型的網絡信號通道;二是ARQ，以檢錯碼為編碼，這種方式所使用的譯碼設備簡單，但是實時性較低，對反饋道具也有嚴格的要求，所以適合于容易突然出現錯誤或者干擾因素比較多的環境;三是HEC，以糾刪碼為編碼，優點是多差錯的控制能力比較強，缺點是所用設備復雜，對反饋道具也有一定的要求，比較適合缺乏實時性而且糾錯能力不強的環境。一般來說，如果發送端有一定的糾錯能力，當數據最后傳輸到接收端，發送端會對數據進行檢測，一旦發現數據有錯誤，并且還沒有超過糾錯力，就會自動對其進行糾錯;但如果超出了發送端的糾錯力，接收端就會產生反饋信息，要求發送端重新進行發送。這三種方式各有自己的優缺點以及適合自身使用的范圍，在使用時，應該認真根據實際情況，選擇最合適的控制方式。

（四）增強節點或者設備的可靠性

對于網絡可靠性而言，網絡的連通性是至關重要的。一旦網絡的連通性降低，那么不管采取什么措施都是無效的，不論是采取通信協議還是維護策略，都只會造成網絡的擁塞，各種性能指標的下降，最終導致QOS的下降。造成通信網絡連通性降低的原因有很多，其中最主要的就是節點失效和鏈路失效，而和鏈路失效相比，節點失效的影響往往是更嚴重的。所以，如果想提高通信網絡連通性，最直接有效的辦法就是提高節點或者設備的可靠性。

一般來說，通信網絡所用的設備都是電子設備，而最容易影響這些電子設備可靠性的因素是元器件的可靠性、使用環境和操作使用等幾個方面。提高電子設備可靠性的方法主要有以下幾種：在達到指標要求的情況下盡量簡化設計;重要部件和易損部件都進行備份;對元器件的選擇更加嚴格;采取避錯設計、差錯設計等方法增強軟件的可靠性。

四、總結

作為通信網絡最重要的屬性，因為通信技術的發展和網絡規模的擴大，可靠性存在的問題也表現的越來越明顯。只有找到有效的方式解決這些問題，才能更好的保障通信網絡的安全性。當下，為了保證網絡通信的質量，對網絡可靠性的要求也越來越高。希望本次研究能夠對提高通信網絡的可靠性能夠有所幫助。

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作者簡介： 柯長田（1976—），男，數據維護支撐工程師，研究方向：區縣農村電信有線寬帶高效維護。