計算機網絡可靠性優化設計問題的研究

余汾芬

摘 要：隨著社會經濟的發展，計算機網絡技術被廣泛應用于各個領域，而計算機網絡技術知識得到了相關部門的高度重視，計算機網絡技術的標準也在不斷提升。研究和討論了計算機網絡可靠性優化設計問題，以期為日后的相關工作提供參考。

關鍵詞：計算機網絡；可靠性；優化設計；設計原則

中圖分類號：TP393.02 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.23.089

計算機網絡的觸角已經延伸到了社會經濟建設各領域中，而計算機網絡直接關系著社會多方面的建設和發展。在此基礎上，研究計算機網絡可靠性優化設計問題具有非常重要的現實意義。

1 概述

計算機網絡系統的安全性和可靠性主要是指在系統限定的時間和范圍內實現指定功能。它是計算機網絡系統運行的關鍵。計算機網絡可靠性優化設計是保證網絡安全的基本要求，它關系著網絡程序和系統的順利運行。計算機網絡的可靠性主要包括以下幾方面的內容：①網絡的抗破壞力；②計算機網絡的連通性；③計算機網絡的生存能力；④計算機聯網模式下系統軟、硬件工作的時效性。針對上述內容，應不斷加強對計算機網絡軟件可靠性的優化設計，保證計算機網絡的運行安全。計算機網絡的可靠性作為網絡綜合性能的評價標準，對其進行必要的優化可以降低事故發生的概率，提高元器件設備的安全性。

2 設計原則

計算機網絡可靠性主要是針對硬件設備和網絡軟件在故障時提供的連續性服務，而可靠性設計也可以理解為安全可用設計。網絡系統可靠性設計原則主要包括以下幾點：①合理調配計算機網絡軟硬件設施、設備。②選取良好的網絡鏈路介質，保證網絡寬帶的運行速度。③計算機網絡需要具備強有力的互聯功能，支持各種版本、格式的通信協議。④應用網絡拓撲開放式結構，充分保證網絡系統的先進性和時效性。⑤秉承節約、合理的原則。在計算機網絡可靠性優化設計中，要充分利用當前的網絡資源，科學、合理地發揮現有軟件、硬件、布線和設備設施的功能、效用。⑥采取具體措施保證網絡信息、安全產品和技術方案的設計，保證整個程序的安全性，從而切實保證網絡系統運行的平穩性和可靠性。⑦構建多重保障系統，層層保護免疫，相互補充。如果一個保護屏障被擊破，剩下的保護防線依然能夠保證信息數據的安全性和可靠性。⑧提高網絡技術員的專業素質，加強培訓指導，讓他們養成良好的職業習慣，并定期維修檢測網絡程序系統。

3 計算機網絡可靠性優化設計

3.1 上網絡冗余設計

對于計算機網絡冗余設計，主要的做法是在計算機上添加備用網絡，將計算機冗余系統連接到計算機網絡共享中心，形成多網交織的結構。計算機與備用網絡執行各自的職責任務，運行期間可以實現數據交換共享。通常情況下，冗余網絡能夠同步傳輸信息，主系統控制運行狀態。當主系統正常運行時，冗余系統不會執行控制權限；當主系統出現故障時，冗余的備份網絡系統將會啟動控制權接替故障部位，維持系統的穩定

性，保證計算機網絡的運行安全。該設計能夠保證信息數據傳輸的穩定性，確保計算機網絡的安全性和可靠性。但是，在實際工作中，常常會因為費用過高而無法實現設計的全部應用。鑒于此，僅對核心設備或故障多發部分進行冗余配置，以實現計算機網絡冗余設計效益的最大化。計算機網絡冗余設計如圖1所示。

3.2 容錯性設計

計算機網絡容錯設計的實質是允許計算機網絡中出現錯誤的設計，即將計算機網絡互相連接，將用戶端與服務器連接于計算機網絡外，將邊緣連接至網絡中心，形成閉合回路，保證網絡出現故障時相關設備還能夠繼續保持正常的運行狀態。容錯性系統應用了多級容錯技術后，當發生故障時，在容錯技術的保障下，無需停止運行中的系統，也無需立即檢查、維修。在計算機網絡容錯性設計中，應秉承節約、合理的設計原則，充分考慮容錯技術的適應狀況和使用場合。因為隨意使用容錯技術會增加計算機網絡的成本，浪費資源。容錯技術通常應用在關鍵位置上，以減少故障對計算機網絡系統的影響。采用這種方式可以進一步降低網絡技術故障的風險概率，節省網絡可靠性設計成本。

3.3 計算機網絡層次、體系結構設計

為了保證計算機網絡使用的安全性，網絡層次、體系和結構的優化設計是非常重要的。當今時代，網絡數據容量和信息負荷日益增大，計算機網絡層次結構也朝著多層次的方向發展。多層次結構設計包括核心層、接入層和分布層。核心層屬于網絡核心，負責數據交換，如果這一層發生故障，就會導致全網崩潰。因此，為了保證核心層設備在穩定的狀態下發揮其功能，應在網絡可靠性設計中應用高端設備。接入層主要負責控制用戶流量、控制和過濾訪問狀態。作為網絡的第一道屏障，接入層的設計要求并不高。

4 結束語

隨著計算機網絡信息交換互聯負荷的不斷增強，用戶端與服務器之間的聯系也更為緊密。先進的計算機網絡系統能夠發揮和體現網絡設備的性能。通過對計算機網絡可靠性優化設計的研究，可以實現冗余設計、容錯性設計和多層次、模塊化機構設計等，為計算機網絡系統提供了故障應急手段，擴展了計算機網絡容量，提高了計算機網絡運行的穩定性、可維護性、安全性和可靠性。

參考文獻

[1]陳巍.計算機網絡可靠性優化設計問題的研究[J].民營科技，2014（10）：103.

[2]周凌云.計算機網絡的可靠性優化設計問題分析[J].科技展望，2015（05）：13.

〔編輯：白潔〕

Abstract： With the development of social economy， computer network technology is widely used in various fields， and computer network technology knowledge has been attached great importance to the relevant departments， the standard of computer network technology is constantly improving. This paper studies and discusses the problem of computer network reliability optimization design， in order to provide reference for future work.

Key words： computer network； reliability； optimal design； design principle