提高計算機網絡可靠性的方法研究

吳桂華

[摘 要] 近年來，網絡飛速發展，而隨之不斷完善與更新的便是各種或利于生產生活，或利用學習交流，或利于管理監督，或者只為了娛樂消遣的應用、軟件、程序、系統。而當前面臨的問題是，計算機網絡是否可靠，如何讓計算機網絡更加可靠。

[關鍵詞] 計算機網絡；依賴；問題；可靠性

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 17. 073

[中圖分類號] TP393.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2014）17- 0122- 03

1 提高計算機網絡的可靠性是勢在必行的

近年來，計算機網絡不斷發展，各行各業的主要業務都依賴于計算機網絡。下面，筆者將列舉幾個具有代表性的行業對計算機網絡的依賴性。

1.1 商業活動對計算機網絡的需求

1.1.1 對于企業內部通信及管理的需求

如今，計算機網絡已經在企業中發揮了重要的作用。企業中的各個部門都可以借助網絡來互相聯系與交流，部門之間可以通過QQ、MSN、飛鴿傳書、電子郵箱、微信等來交換資料，甚至可以借助計算機網絡來發布通知。

在經濟全球化背景下，目前許多企業是合資企業，合資企業中的員工可能會在不同的地區，而互聯網則解決了由于地域之隔而無法及時通訊的問題。計算機網絡的這個作用也同樣適用于全國，乃至全球的連鎖企業。

1.1.2 對于企業業務方面的需求

計算機網絡的普及，正好開拓了企業的銷售渠道，例如網購、網絡課程、具有客戶端的網絡游戲等。另外還出現了一個新詞：網絡銷售。可見，網絡涉及人們生活的方方面面，這也恰巧成為一些企業的商機。

1.1.3 對于企業與客戶方面的需求

企業的壯大離不開忠實客戶的支持，而與這些數量龐大的客戶群打交道，就必須借助于計算機網絡的幫助。網絡可以幫助企業用戶整理客戶資料，并上傳到云空間備份。網絡也允許企業與客戶直接單線聯系，這只要借助于客戶端便可實現。

在這樣的情況下，一旦網絡被非法入侵或者網絡癱瘓，都會對企業造成不可估量的損失。

1.2 教育事業對計算機網絡的需求

計算機網絡走入校園已經是尋常事了，學校需要構建完整的校園網來保證整個校園的正常秩序。在課堂上，教師可以借助于網絡收集整理更多有趣有用的知識來豐富講課的內容，讓學生更加容易地學到相關知識；在業余時間里，學生可以通過網絡，自己在互聯網上學習自己感興趣的東西，或者登錄學校的資源網，下載有用的知識與素材。

1.3 普通家庭用戶對計算機網絡的需求

家庭網絡相對于前者顯得更為簡單，普通用戶只希望有穩定網速的網絡可供自己使用。有的人利用網絡玩游戲、聊天、看電視劇等，也有的人利用網絡炒股、做生意。一旦網絡受到侵襲，輕則無法上網，影響用戶心情，重則會造成金錢的損失與重要資料文件的丟失。

2 影響計算機網絡的因素

2.1 硬件設備

硬件設備是影響計算機網絡可靠性的重要因素之一。二者的關系是，硬件設備的防御能力越強，計算機網絡的可靠性就越強。

2.2 通信線纜

在綜合布線時，使用的通信線纜會直接影響到網絡的可靠性，如果選用屏蔽雙絞線或者光纖，不僅通訊的信號不會有太大的損耗，而且信號也不會被別人竊取，而非屏蔽的雙絞線在通信可靠性方面就會差很多。

2.3 網絡管理系統

網絡管理系統也是影響計算機網絡可靠性的因素之一。一個嚴密完整的計算機網絡管理系統具備防火墻等安全設備，可以有效維護網絡的可靠性，而網絡管理系統的不完善，會導致網絡的不安全。

2.4 網絡的拓撲結構

網絡的拓撲結構是影響計算機網絡可靠性的重要因素之一。一般網絡拓撲結構有總線型、星型、環型、網狀型、樹型、混合型等。總線型是將所有通信設備連接到一條總線上，這種拓撲結構最為簡單，卻也是最不可靠的，一旦總線上有一點無法通信或受到攻擊，那么整個總線上的通訊設備都會癱瘓。星型拓撲結構是以一點為中心，向其他各個方向發散分布通訊設備的網絡拓撲結構，其好處在于，除中心點外的其他任何設備都互不干擾，互不妨礙，一旦中心點的服務器受到攻擊，那么整個網絡就會陷入癱瘓。環型也是重要的網絡拓撲結構之一，環型類似于總線型，若一點受到攻擊，其他點也會癱瘓，但如果此處采用雙環型網絡拓撲結構則會解決這一問題。雙環型網絡拓撲結構是將兩個環型結構一里一外相連，其中一條線是輔線，屬于冗余，平時正常工作時不通訊，一旦主環線上有一點斷開，那么副環線便會與有一點斷開的主環線共同組成一個新的環型結構，并繼續保持通信。相比而下，網狀型這種網絡拓撲結構更具有可靠性，它繼承了雙環型的優點，并且更加靈活。樹型網絡拓撲結構使用得并不太多，在此不作過多解釋。

3 提高計算機網絡可靠性的方法

如今，網絡已經滲透到人們生活的方方面面了，對于計算機網絡可靠性和安全性的問題已經無法回避。下面將討論提高計算機網絡可靠性的具體措施。

3.1 網絡通訊線纜的使用

計算機與其他通信設備之間得以連通，需要的便是通訊的線纜，所以通訊線纜的質量也會影響計算機網絡的可靠性和安全性。

為保證網絡的可靠性，可以選用屏蔽雙絞線或者光纖作為通訊介質，這樣需要傳遞的信息會由模擬信號通過AD轉換器轉換成數字信號，在通訊線纜上傳遞，到達目的端后，又會通過DA轉換器轉換回模擬信號供計算機接收，這樣便實現了計算機之間的通訊。

3.2 網絡拓撲結構的優化

要實現計算機網絡的可靠性，在建網之初就需要將鏈路冗余、負載均衡等問題考慮進去。在大型網絡構建中可以選用較為復雜也較為安全的網狀型網絡拓撲結構作為網絡拓撲設計的總體框架。在網絡設計中，可以選用虛擬網關備份技術來防止網絡中心出現單點故障，將兩臺核心機組成VRRP熱備份組，其中一臺為主，另一臺為輔，實現一種鏈路冗余，達到雙核心架構的效果（參見圖1）。

還可以在網絡中按照具體要求劃分VLAN，以實現路由冗余和負載均衡。在核心交換機與路由器之間配置OSPF協議，在二層匯聚與接入交換機，交換機自動進行MSTP協議協商，保證二層交換網絡的通暢，核心交換機配置VRRP組分擔數據流量（參見圖2）。

在對網絡的配置過程中，可以選用生成樹協議，產生一條鏈路冗余，防止網絡中單點斷裂造成整個網絡的癱瘓。網絡拓撲結構的優化是計算機網絡可靠性的重要指標，只有實現了這一層，網絡的穩定性才能有所保障。

3.3 使用多層網絡結構

在組建網絡時，可選用多層網絡結構來保證計算機網絡的可靠性。多層網絡結構，就是將不同的網絡設備劃分為多個層次，每個層次所負責實現的功能也不同。計算機網絡多層結構需要靠三層設備實現。組建完成的多層網絡可以減少網絡不安全造成的損失，以此來達到增加可靠性的目的。

多層網絡結構一般包含3層，即用戶訪問層、分布層、核心層（參見圖3）。多層網絡結構也是一種集路由器（或三層交換機）和集線器（或二層交換機）為一體的網絡結構。接入層是將底層的網絡設備接入到整個網絡中的入口，也是為整個網絡提供帶寬的入口。接入層是整個網絡結構中對設備要求最低的，所以成本也是最低的，這是其優勢之一。匯聚層相較于接入層而言，對設備的要求會更高一點。匯聚層是匯聚接入層所有信息點的匯聚點，也是接入層與核心層之間的橋梁。匯聚層所用到的網絡設備一般是三層交換機。核心層是整個網絡最關鍵的部分，一般由路由器組成。核心層是整個網絡信息的最終承受者與匯聚者。多層的網絡結構能夠有效提高計算機網絡的可靠性。

3.4 及時更替舊的設備

現在網絡設備的更替速度非常快，稍不留意便會被飛速發展的科技甩在身后，所以及時更替廢舊的網絡設備是一件非常重要的事情，這將決定網絡設備的可靠性。對于網絡設備的更替，無論軟件還是硬件，都需要及時換成新的，以保證計算機網絡的可靠性。

4 結 語

隨著計算機的普及，對于計算機網絡的需求也越來越大，計算機網絡已經遍布于生產生活的各個環節中，無法忽視。隨之而來的問題則是如何讓人們能夠安心地使用互聯網通信、娛樂。如今，計算機網絡的可靠性已越來越受到人們的關注，這表示人們的安全意識提高了。這不單單只是能否上網的問題，還涉及個人的隱私、成果、財產等問題，許多案例都涉及了安全的問題。所以，提高計算機網絡的可靠性勢在必行。

主要參考文獻

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