計算機網絡可靠性分析與設計

寇曉荷

摘 要 近年來隨著我國計算機網絡技術的不斷發展，以及計算機技術應用范圍的不斷擴大，很大程度上改變人們傳統的生活方式和思維方式。隨著人們對計算機網絡依賴性的不斷增強，用戶對網絡的可靠性要求也越來越高，而一旦計算機網絡產生故障，將會對人們的工作生活造成重大甚至災難性的影響。因此探究計算機網絡可靠性并進行優化設計具有重要意義。

【關鍵詞】計算機網絡 網絡可靠性 設計策略

計算機網絡技術的發展一方面改變著人們的生活和工作，另一方面也使得人們對于計算機網絡的依賴性越來越大，因此計算機網絡的可靠性就成為計算機網絡研究的熱點問題。而影響計算機網絡可靠性的因素有很多，主要包括網絡設備的影響、網絡管理水平的影響以及網絡拓撲結構的影響，在網絡設計過程中應當針對不同影響因素，進行全面優化設計，提升計算機網絡的可靠性。

1 計算機網絡可靠性

1.1 計算機網絡的可靠性概述

計算機網絡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，進而確保用戶的正常通信需求，與此同時還應當確保用戶使用計算機網絡進行通信中數據的安全性。現如今對計算機網絡可靠性的研究主要集中在：抗毀性（Invulnerability）、生存性（Survivability）和可用性（Availability）三個方面。計算機網絡的可靠性既是計算機拓撲結構能夠正常支持網絡運行的體現，也是網絡運轉狀態的體現。由于計算機網絡已經深入應用到國民經濟的各個領域，若網絡出現故障，不僅會影響人們的正常生活，同時還能帶來嚴重甚至毀滅性的經濟損失，因此探究計算機網絡可靠性具有重要的社會和經濟意義。

1.2 計算機網絡可靠性的主要特點

計算機網絡可靠性主要具備三個特點：首先是網絡容錯性特點。計算機網絡在運行過程當中會受到不穩定因素影響出現故障，而網絡容錯技術能夠保證元件或者系統在遭受故障影響情況下仍能正常工作，保障計算機網絡在工作路徑失效情況下仍然能達到一定的可靠度；第二是可維護性特征，該特征主要包含事前和事后的維護，其中事前維護是指在故障出現之前監測故障并排除，避免故障發生帶來影響。而事后維護就是在計算機網絡故障發生之后進行及時的處理與維護；第三是耐久性特點，網絡的耐久性是指計算機網絡處于無故障狀態的維持時間，當計算機網絡處于無故障狀態中運行的時間越長，那么就說明計算機網絡的可靠性越高。

2 計算機網絡可靠性的主要影響因素

2.1 網絡設備

網絡設備是影響計算機網絡運行可靠性的重要因素，網絡設備是計算機網絡的核心組成部分，因此網絡設備總體質量水平以及性能會對計算機網絡的可靠性產生最為直接的影響。網絡設備對計算機網絡可靠性的影響主要包括用戶設備和傳輸交換設備兩個方面。由于計算機網絡連接的是用戶的終端設備，因此計算機該部分設備的可靠性就直接影響著計算機網絡整體運行的可靠性。而計算機網絡中通過傳輸交換設備進行互聯，一旦傳輸設備出現問題，會給整個網絡可靠性造成巨大影響。

2.2 網絡管理

網絡管理是避免計算及網絡出現故障的重要保障，通過應用先進的管理技術，不僅能夠實時的采集到網絡運行中的相關參數，同時還可以對網絡運行狀態實現實時監控，進而及時有效的發現計算機網絡運行中存在的問題，從而采取及時有效的應對措施。對計算機網絡進行科學管理主要包括網絡文檔管理、網絡安全管理，環境因素管理，網絡監控管理及制度管理等幾個方面。

2.3 網絡拓撲結構

網絡拓撲結構是指用傳輸媒體互連各種設備的物理布局，影響著計算機網絡規則，從而對計算機可靠性產生影響。網絡拓撲結構是計算機網絡中網絡連接部件的實際表現形式，傳統網絡拓撲結構主要包括總線結構、星型結構、二元N維蝶形結構及金字塔型機構等幾種結構形式。當計算機網絡的拓撲結構出現問題時，將會直接影響到其運行的可靠性。

3 提升計算機網絡可靠性的設計策略

3.1 容錯性設計

在實施計算機容錯設計的過程中，應遵循雙網絡中心以及主干并行的基本設計原則。通常采用以下設計步驟：首先利用計算機網絡當中具有的秉性方法，與計算機冗余容錯當中的相關計算方法進行有機結合，將計算機網絡中心作為最終連接點，確保每一位計算機網絡用戶可以同計算機的服務器實現有效銜接。而針對網絡中管理軟件的容錯性設計，應該運用相關措施強化容錯結合，進而從根本上降低計算機操作系統當中出現的一系列容錯問題。

3.2 網絡層次的優化設計

為了進一步提升計算機網絡運行的可靠性，需要對計算機網絡的配置進行有效優化，同時也需要為計算機網絡設計一個良好的網絡層次結構，該做法的主要目的是為了強化計算機網絡當中的結構設置以及體系設置，與此同時還需要確保分布式實施網絡服務，達到網絡層次的有效優化設計，構建一個具有強大保障體系，同時也能夠確保故障排除以及檢修工作的順利完成。

3.3 網絡冗余設計

在計算機網絡冗余設計過程中，通常的做法是基于單一計算機網絡，再選擇一個備用的網絡實施設置操作，其優勢在于能更方便的建立起一個雙網絡的結構形式。通過計算機網絡冗余設計的實施，能在很大程度上降低網絡當中的錯誤發生率，進而從根本上提升計算機網絡運行的可靠性和安全性。

4 結語

綜上所述，隨著人們對于計算機網絡依賴程度的不斷攀升，對于計算機網絡的可靠性也提出了更高的要求。與此同時，隨著網絡技術的不斷進步，也涌現出了一系列網絡可靠性實施的相關成果，通過設計并實施計算機網絡的可靠性工程，能夠為計算機網絡的安全運行提供更可靠的保障和支持，為人們的生活和工作提供更安全的計算機網絡支持。

參考文獻

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作者單位

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