計算機網絡結構可靠性分析

【摘要】當今社會，隨著信息技術和計算機技術的不斷發展，用戶對于計算機的安全性和可靠性的要求越來越高。因此，提高計算機網絡結構的可靠性已經成為計算機網絡發展中的重要環節，而要提高計算機的可靠性，就要從網絡設備、網絡管理過程以及相應的拓撲結構等影響方面著手。

【關鍵詞】計算機；網絡結構；可靠性

隨著計算機網絡的發展，計算機已經成為人們生活中不可分割的一部分。計算機的開放性和共享性給人們生活帶來方便的同時也給了很多不法分子侵入他人系統進行破壞的機會。因此，提高計算機網絡結構的安全性和可靠性是十分有必要的。

1.計算機網絡結構的可靠性指標

所謂計算機網絡可靠就是指：在規定的時間內、規定的條件下，網絡通信能力能夠滿足相關的要求。評價計算機可靠性的指標主要有三個：容錯性、耐久性、可維護性。

1.1 容錯性

判斷計算機網絡結構的容錯性能力是通過衡量當網絡系統出現錯誤時，系統從錯誤狀態恢復到正常狀態下所需要的時間的長短來確定的。也就是說，計算機網絡的容錯性就是評價計算機網絡系統恢復正常運行能力的指標。

1.2 耐久性

計算機網絡結構的耐久性指的是計算機系統在沒有出錯的情況下持續運行的時間。耐久性是判斷整個網絡系統的運行能力的重要指標。

1.3 可維護性

計算機網絡技術的可維護性指的是當系統在運行過程中出現故障之后，通過一定的技術手段對系統進行處理，可以系統恢復正常使用狀態的特性。系統的可維護性包括兩方面：維護人員的技術水平和系統的可靠性程度。計算機網絡系統的可靠性維護主要包括兩部分：第一部分，事前修復。事前修復指的是在系統正常運行期間，定期不定期對系統的運行情況進行檢測，對發現的可能影響正常使用的因素進行提前處理，從而避免故障的發生；第二部分，事后修復。事后修復指的是當系統出現故障之后，通過技術修復等方法使系統盡快恢復到正常使用狀態，進而降低故障造成的損失。

2.影響計算機網絡結構可靠性的因素

影響計算機網絡結構的可靠性因素主要包括三方面：第一方面，計算機網絡設備；第二方面，計算機網絡管理；第三方面，計算機網絡拓撲結構。

2.1 計算機網絡設備

計算機網絡設備中的客戶終端的可靠性問題直接影響了整個計算機網絡結構的可靠性，因此要保證計算機系統的可靠就要先保證客戶終端的可靠。網絡的日常維護工作的一部分就是保證客戶終端的安全可靠。因此，在對計算機網絡系統進行布置時要足夠重視客戶的終端設備的性能。除了客戶終端之外，網絡交換設備對網絡的可靠性也有一定的影響，主要體現在兩個方面：第一方面，網絡交換設備的連接交互能力的好壞和網絡的可靠性是成正比的；第二方面，計算機網絡的傳輸系統是由網絡交換設備中的傳輸設備來保證的，因此，設備的使用情況將直接影響網絡的運行通暢。并且，傳輸設備在計算機運行過程中排查和修復都比較困難，并且修復的成本也是非常高的。因此，對于計算機的傳輸設備在設置時應設置成雙線，從而減輕修復難度，最大限度的保證網絡結構的可靠性。

2.2 計算機網絡管理

計算機網絡結構中涉及到的網絡產品和設備不僅規模大而且結構復雜，因此在使用過程中就可能出現信息不完整、信息丟失或者發生故障等情況。減少這些現象的發生就要依靠先進的計算機網絡管理技術，通過對網絡運行過程中涉及到的參數進行及時采集從而了解計算機的運行狀態和及時處理故障，避免這些現象的發生。做好計算機網絡管理就要做好以下兩方面內容：第一方面，選擇合適的管理軟件并配置規范且標準的結構；第二方面，對相關的網絡管理人員進行培訓，進而提高相應管理人員的管理水平和管理效率。

2.3 拓撲結構對計算機網絡結構的影響

計算機網絡中的拓撲結構指的是網上計算機或者計算機設備與傳輸設備形成的結點與線的物理模式。計算機網絡的拓撲結構有四中：總線型、星型、環型以及混合型。這四種類型中的各個網絡終端的連接方式是不同的特點也是不同的。總線型結構中任意兩臺計算機的連接線路是唯一的，結構簡單、運行成本低并且系統有很強的擴展性。但是，這種結構的容錯性較低，任何線路出現故障都會影響整個計算機網絡的穩定，因此可靠性較差；星型結構是將所有的網絡節點都和中心節點連接，這樣就可以實現整個網絡結構的連通，方便整體的通信和管理。星型結構的可靠性比總線型高，非中心節點出故障不會影響其他節點的網絡通暢，但是對節點的要求比較高，整體成本也比較高，一旦中心節點出現故障也會使整個網絡崩潰。通過對比這兩者結構的利弊可以得出結論：計算機網絡拓撲結構可以在一定程度上影響計算機的網絡通信和系統連接的可靠性，因此在選擇網絡拓撲結構之前應對計算機的可靠性進行分析，從而選擇最合適的拓撲結構，保證計算機網絡的可靠運行。

3.提高計算機網絡結構可靠性的措施簡述

3.1 計算機網絡體系的設計

可靠的計算機網絡需要有完整的計算機網絡體系。完整的計算機體系包括兩部分：網絡層次系統結構和層次布局

3.1.1 網絡層次系統結構

完整的層次系統結構可以保證網絡設備的先進性被充分發揮。隨著計算機使用量的增加，計算機網絡的吞吐量增加迅速。在這種情況下，只有采用完整的層次系統結構才能保證整個系統因某一故障整體癱瘓。通過分層，也可以將計算機網絡不斷擴充，從而方便故障的排除，保證系統的可靠性。

3.1.2 層次布局

計算機網絡結構的層次布局主要包括三個方面：第一方面，應用層。應用層主要是方便用戶使用的各個接口，主要包括了連接口、文件傳輸口和瀏覽器等；第二方面，表示層。表示層的作用是對數據進行處理主要包括了加密和解釋等；第三方面，會話層。會話層是用來保證網絡連接通暢的。除此之外，還有物理層和網絡層。物理層是對光線光路等進行選擇，網絡層是對數據進行封裝或解封裝。通過有層次的布局，使計算機網絡結構的層次清晰，進而提高系統的可靠性。

3.2 容錯性設計

容錯性作為評價計算機網絡可靠性的重要指標之一，提高計算機系統的容錯性將直接提高系統的可靠性。對計算機網絡的容錯性設計包括兩步：第一步，采用并行主干，雙網絡中心的設計原則進行計算機容錯設計。這樣設計出的網絡結構有兩個，在這兩個網絡結構中心分別設置終端和相應的服務器設備。兩套并行的網絡結構在正常運行時各自工作，當其中一個出現問題時可以互相補救，保證整個網絡結構的可靠；第二步，采用模塊化的網絡結構。模塊化的網絡結構是提高網絡結構容錯性的重要手段。在正常通電時，通過這種結構，將出現故障的模塊進行更換使網絡可以持續工作。除了這兩步之外，網絡設備的連接方式也可以提高網絡結構的容錯性。路由器、廣域網和數據鏈之間采用相互連接的連接形式，可以保證故障設備不影響其他的設備。

3.3 雙網絡冗余結構

網絡中的各個節點處出現故障都會或多或少影響計算機網絡的可靠性。因此，在各個節點位置設置雙臺設備進行冗余備份。采用雙臺設備，當其中一個設備出現故障不能正常使用時，迅速啟用另一臺設備不僅可以使系統可靠運行還可以使故障帶來的損失降到最低。

3.4 其他網絡技術

其他的提高網絡技術的手段有很多，比如智能卡和安全脆弱掃描技術。智能卡是用來解密的媒介。安全脆弱掃描技術則可以對系統中潛在的危險進行掃描，防止有害因素入侵系統。通過網絡技術的使用，保證計算機在使用過程中的安全，進而提高計算機網絡結構的可靠性。

3.5 入侵檢測系統

通過入侵檢測系統的使用，保證計算機中出現的異常現象被及時發現。通過對異常現象的分析和觀察確定可能破壞系統的因素，從而形成一套完整的防御系統。

4.結語

計算機網絡技術和人們的關系越來越密切。因此，相關的計算機工作者要著重對計算機網絡結構的可靠性檢驗并在現有的提高可靠性措施的基礎之上不斷創新，爭取使計算機網絡結構的可靠性能夠再提高一個層次。

參考文獻

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