計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化設(shè)計的方法研究

張晟濤　張文婧

摘 要：隨著計算機應(yīng)用范圍的不斷擴大，人們對計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性的要求不斷提升，使計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化設(shè)計受到社會各界的高度重視，本文通過對影響計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性的因素分析，對計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化設(shè)計的方法展開研究，為推動我國計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性滿足人們生產(chǎn)生活的實際需要作出努力。

關(guān)鍵詞：計算機；網(wǎng)絡(luò)可靠性；優(yōu)化設(shè)計

計算機網(wǎng)絡(luò)作為計算機硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的集合體，是計算機數(shù)據(jù)傳輸、資源共享、作業(yè)協(xié)同等方面功能實現(xiàn)的前提，隨著計算機應(yīng)用的不斷普及，計算機網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的數(shù)量不斷提升，如何使計算機在特定的工作條件下完成預(yù)期目標(biāo)成為計算機推廣急需解決的問題。

1 影響計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性的因素

（一）網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)

在計算機網(wǎng)絡(luò)終點之間會生成物理連接模式，其被稱為網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，其形式多樣，如總線型、星型、環(huán)型、樹型、混合型、蜂窩型等，網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)對計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性具有直接的影響，而且每種類型的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的性能都有其特殊點，在優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的過程中，要有意識的挖掘其優(yōu)點，避免其缺點，以此縮減網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)對計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響。例如總線型拓撲結(jié)構(gòu)具有電纜長度短、布線便捷、便于擴充等優(yōu)點，但在應(yīng)用的過程中只要總線中任一處發(fā)生故障都會導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓，故障診斷難度大；樹型結(jié)構(gòu)在通信線路總長度、成本、節(jié)點擴充、尋找路徑等方面存在優(yōu)勢，但除了葉節(jié)點及其相連的線路外，任何節(jié)點或其相連的線路故障都會使網(wǎng)絡(luò)整體的性能無法發(fā)揮等[1]。

（二）數(shù)據(jù)傳輸交換設(shè)備

此類設(shè)備在連接網(wǎng)絡(luò)終端、網(wǎng)絡(luò)溝通交流等方面具有重要的作用，其直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)傳輸是否暢通，現(xiàn)階段其通常包括通信線路、集成器兩大結(jié)構(gòu)，前者在發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障的情況下維修的難度非常大。換言之，其直接關(guān)系到計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸性能，后者對部分可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓的故障具有一定的分散作用，對提升計算機網(wǎng)絡(luò)的可靠性意義突出，當(dāng)其發(fā)生故障時，所有與其具有連接關(guān)系的設(shè)備均將無法運行，可見數(shù)據(jù)傳輸交換設(shè)備對計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性具有直接的影響。

（三）數(shù)據(jù)終端接收發(fā)送設(shè)備

此類設(shè)備通常指客戶端計算機設(shè)備，即計算機網(wǎng)絡(luò)中的傳送或接收終端，其性能直接決定計算機網(wǎng)絡(luò)整體性能的實現(xiàn)程度，換言之此類設(shè)備的性能和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的整體性能之間具有明顯的正相關(guān)性，在近年來計算機軟硬件生產(chǎn)工藝不斷升級的同時，此類設(shè)備的性能得到優(yōu)化，對提升計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性具有重要的意義[2]。

（四）計算機網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)搭載、維護、創(chuàng)建等都屬于計算機網(wǎng)絡(luò)的管理技術(shù)，在計算機網(wǎng)絡(luò)管理的過程中應(yīng)用何種技術(shù)直接關(guān)系到計算機網(wǎng)絡(luò)整體的可靠性，網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的選擇建立在對網(wǎng)絡(luò)運行相關(guān)信息全面、及時、準(zhǔn)確掌握的基礎(chǔ)上，當(dāng)發(fā)現(xiàn)可能存在對計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性產(chǎn)生威脅的因素時，要及時的解決，為計算機網(wǎng)絡(luò)可靠運行創(chuàng)造條件，近年來隨著計算機網(wǎng)絡(luò)安全威脅因素的多樣化發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)也需要不斷的優(yōu)化升級。

2 計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化設(shè)計的方法

（一）積極引進先進的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

計算機可靠性很大程度上受選用設(shè)備性能的影響，所以在條件允許的范圍內(nèi)，通過擴大計算機網(wǎng)絡(luò)建設(shè)資本投入，使網(wǎng)絡(luò)中涵蓋的軟件設(shè)備和硬件設(shè)備得到及時的優(yōu)化升級，利用安全性和整體性能更優(yōu)越的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可有效的提升計算機網(wǎng)絡(luò)的可靠性，而且隨著相關(guān)設(shè)備售后服務(wù)的不斷完善、批量化生產(chǎn)逐步開展，將計算機網(wǎng)絡(luò)中各項升級設(shè)備結(jié)合應(yīng)用成為可能，這是計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化設(shè)計最直接的方法。

（二）容錯性設(shè)計

容錯性設(shè)計的主要理念是通過對計算機網(wǎng)絡(luò)抵抗故障能力的優(yōu)化，使計算機網(wǎng)絡(luò)自身的可靠性提升，換言之即即使計算機網(wǎng)絡(luò)局部受各種因素影響已經(jīng)出現(xiàn)故障，如病毒入侵、木馬植入等，但計算機網(wǎng)咯系統(tǒng)整體仍可以正常運行[3]?，F(xiàn)階段容錯性設(shè)計主要依靠雙網(wǎng)絡(luò)冗余設(shè)計實現(xiàn)，在傳統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中，通過節(jié)點之間的有效連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)、信息的遠距離傳輸，網(wǎng)絡(luò)處于單層或雙層的狀態(tài)對數(shù)據(jù)傳輸交換性能的實現(xiàn)并不會產(chǎn)生任何實質(zhì)性的干擾，而通過雙層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計，當(dāng)其中一層網(wǎng)絡(luò)受損的情況下，另一層網(wǎng)絡(luò)可以繼續(xù)運行，這一方面是網(wǎng)絡(luò)的性能得到優(yōu)化，有效地避免了因網(wǎng)絡(luò)故障而導(dǎo)致的資源損失，另一方面計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性得到提升，計算機應(yīng)用過程中信息傳輸?shù)慕换バ愿臃€(wěn)定。

（三）多層次結(jié)構(gòu)體系設(shè)計

此設(shè)計方法的設(shè)計理念是將計算機網(wǎng)絡(luò)的功能相分離，當(dāng)其中部分功能因故障而無法發(fā)揮作用的情況下，其他功能仍可以產(chǎn)生高質(zhì)量的功能效果，以此提升計算機網(wǎng)絡(luò)的可靠性，換言之，在計算機網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中通過落實功能分離準(zhǔn)則，使不同功能的模塊之間形成相對分離的狀態(tài)，而且彼此之間保持一定的獨立性，在正常情況下不同功能模塊利用渠道建立連接關(guān)系，但當(dāng)其中某個或某部分模塊的安全受到威脅的情況下，其他模塊可以獨立運作，計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整體仍處于正常運行的狀態(tài)，為計算機網(wǎng)絡(luò)維護人員進行故障排查提供良好的環(huán)境[4]。現(xiàn)階段在計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化設(shè)計的過程中通常將功能分離原則和高內(nèi)聚低耦合原則相結(jié)合，將計算機網(wǎng)絡(luò)整體劃分為服務(wù)層、應(yīng)用層、硬件物理層和操作系統(tǒng)層四部分，其中各層次的功能存在明顯的差異，在設(shè)計后將各層次不同功能進行有效的融合，使其共同完成計算機網(wǎng)絡(luò)的作用，例如，應(yīng)用層的主要功能是文件的運輸訪問與管理、遠程運輸服務(wù)等；而服務(wù)層的主要功能是對各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的協(xié)調(diào)管理等，以此保證計算機網(wǎng)絡(luò)各部分功能在明確的基礎(chǔ)上，可以既協(xié)同又獨立的實現(xiàn)各自的功能，計算接網(wǎng)絡(luò)可靠性得到提升。

3 結(jié)論

通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段人們已經(jīng)認識到保證計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性的重要性，并在實踐中有意識的結(jié)合其具體影響因素對計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性進行優(yōu)化設(shè)計，目前設(shè)計的方法表現(xiàn)出多樣化的發(fā)展趨勢，但隨著威脅計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性因素的變化，相關(guān)方法仍需要不斷的改進和完善。

參考文獻

[1]宋小芹.計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化設(shè)計研究[J].信息通信，2015，07：126-127.

[2]劉青超.優(yōu)化計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性的方法探討[J].計算機光盤軟件與應(yīng)用，2013，23：127+129.

[3]占科.計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化設(shè)計問題研究[J].信息與電腦（理論版），2016，02：169+171.

[4]王遠.計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化設(shè)計研究[J].電子技術(shù)與軟件工程，2014，15：22.