分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化

宮婷

摘 要：隨著人們對計算機信息處理和應用的需求越來越高，分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)逐漸替代普通計算機網(wǎng)絡得到越來越廣泛的應用。本文簡要介紹分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的性能指標，分析分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)在實際應用中存在的問題和不足之處，并分析具體的優(yōu)化措施，優(yōu)化分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：分布式；計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)；分析；優(yōu)化

隨著計算機網(wǎng)絡技術(shù)的不斷深入和發(fā)展，人們在工作和生活中，對計算機的要求也在不斷提高，對計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)提出更高的要求。計算機網(wǎng)絡已經(jīng)實現(xiàn)了資源共享，進行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化是計算機在發(fā)展的過程中的趨勢，分布式計算機網(wǎng)絡體系在此發(fā)展情況下應運而生。

計算機網(wǎng)絡中各站點相互連接的方法和形式稱為網(wǎng)絡拓撲。拓撲圖展現(xiàn)網(wǎng)絡服務器、工作站的網(wǎng)絡配置和相互間的連接關(guān)系，目前使用的網(wǎng)絡拓撲的結(jié)構(gòu)主要有星型結(jié)構(gòu)、總線結(jié)構(gòu)、樹型結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、蜂窩狀結(jié)構(gòu)、分布式結(jié)構(gòu)等。其中，分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)因其可靠性高、傳輸速率快、信息流程短等優(yōu)點受到人們的青睞和廣泛應用。同時，分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)存在很多的缺點和不足之處，對分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)優(yōu)化是適應網(wǎng)絡發(fā)展的要求，確保網(wǎng)絡安全高效完成任務的關(guān)鍵。

1 關(guān)于分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的分析

分布式結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡是將分布在不同地點的計算機通過線路互連起來的一種網(wǎng)絡形式，它是建立在計算機網(wǎng)路的基礎上較之先進的系統(tǒng)，在計算機功能上也有進一步的進展。分布式計算機系統(tǒng)在通信結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)與分布式操作系統(tǒng)的功能上不斷進行優(yōu)化，使得計算機在應用領域的發(fā)展方向逐漸突顯。計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)了資源信息的共享，方便人們的交流，而分布式計算機能夠在網(wǎng)絡操作、分布式操作以及通信結(jié)構(gòu)方面進行優(yōu)化，從而提高其安全性和實用性。

分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的優(yōu)點突出：第一是可靠性高，分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)采用分散控制，某個局部出現(xiàn)故障，對其他計算機沒有影響，不會影響全網(wǎng)的工作；第二是傳輸速率高，使用最短路徑算法，網(wǎng)上延遲時間少，相對傳輸速率高；第三是便于全網(wǎng)范圍內(nèi)的資源共享，分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)各個節(jié)點間均可以直接建立數(shù)據(jù)鏈路，信息流程最短，便于信息交流。

分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)同時存在很多的缺點，像連接線路用電纜長，造價高；網(wǎng)絡管理軟件復雜，不易操控；報文分組交換、路徑選擇、流向控制復雜，所以在一般局域網(wǎng)中不采用這種結(jié)構(gòu)。在實際操作中也容易出現(xiàn)問題，而且一旦出現(xiàn)問題將造成不可估量的后果。例如：由于分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)管理困難，運行過程中也時常出現(xiàn)鏈路的“單點失效”，一旦某企業(yè)應用的分布式網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的鏈路出現(xiàn)“單點失效”，將會造成整個企業(yè)網(wǎng)絡的癱瘓。

2 分析分布式計算機網(wǎng)絡中的性能指標

計算機網(wǎng)絡的性能指標是計算機實用性的標準指標，優(yōu)化計算機網(wǎng)絡性能指標是計算機網(wǎng)絡優(yōu)化的關(guān)鍵。分布式計算機網(wǎng)絡性能的優(yōu)化主要包括單位時間內(nèi)進入系統(tǒng)的速率的網(wǎng)絡吞吐率、衡量計算機整個網(wǎng)絡的負載均衡度的網(wǎng)絡利用率以及網(wǎng)絡可靠性。網(wǎng)絡的可靠性要通過網(wǎng)絡運行中經(jīng)過鏈路的路徑條數(shù)來確定，但是具體確定分布式網(wǎng)絡的可靠性，需要對計算機網(wǎng)絡的鏈路分析之后。

3 分布式計算機體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

通過對分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的性能指標進行分析，可以針對問題做具體的網(wǎng)絡優(yōu)化。優(yōu)化計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的主要目的是滿足用戶的需求，更好的服務用戶，所以這是對分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化的根本要求。另外，要根據(jù)自身網(wǎng)絡設備極性兼容性、可擴展性、適應性的考慮，而且要求利于管理。下面從以下方面做具體介紹。

3.1 對設備進行統(tǒng)一管理降低管理難度

分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡管理軟件復雜，實行有效的管理比較困難。所以，將整個網(wǎng)路中的有關(guān)聯(lián)的設備當成一個統(tǒng)一整體，進行統(tǒng)一管理是實現(xiàn)有效管理的關(guān)鍵。按照這種統(tǒng)一管理的模式，當這個設備和其他的點進行連接的時候，可以通過唯一的一個IP進行連接和管理，這樣可以實現(xiàn)從數(shù)據(jù)、流量和軟件升級等各個方面的優(yōu)化。通過將設備進行統(tǒng)一管理，才能做到逐一的實現(xiàn)各方面的優(yōu)化，減少管理難度，這是分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的優(yōu)化的關(guān)鍵。

3.2 優(yōu)化“單點失效”的問題

分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)在運行過程中容易出現(xiàn)“單點失效”的問題，導致整體網(wǎng)絡癱瘓，造成嚴重后果。解決這一問題的普遍方法是實行鏈路聚合技術(shù)，通過實現(xiàn)網(wǎng)絡核心、邊緣設備互聯(lián)上的互聯(lián)，通過中心節(jié)集中不同的設備，而實現(xiàn)整個網(wǎng)絡的整體性能的提升。另外，鏈路聚合技術(shù)也能實現(xiàn)網(wǎng)絡設備上的替代，降低發(fā)生故障時造成的影響。采用鏈路聚合技術(shù)能夠多方位的為計算機性能提供保障和支持，從根本上解決“單點失效”的問題，實現(xiàn)分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，保障分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。而且此結(jié)構(gòu)每個模塊都有自己獨特的交換陣列，能夠在操作上實現(xiàn)相對的獨立性，這樣在局部故障時對整體沒有什么影響，避免局部交換時單一故障點的出現(xiàn)。

3.3 合理均衡分配數(shù)據(jù)流量

對網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)流量的均衡分配可以實現(xiàn)分布式計算機結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中采用分布式交換架構(gòu)，所有計算機設備都是獨立的，而且能夠均衡分配所有負荷，能夠最大限度的提高網(wǎng)絡中路由的性能。分布是計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的交換架構(gòu)可以實現(xiàn)子網(wǎng)路故障時另一子網(wǎng)路的主動替換，保障安全運行，減少系統(tǒng)損害。另外，交換機的適用可以提供服務給與其直接相聯(lián)的主機和交換機，實現(xiàn)網(wǎng)絡更好的自身優(yōu)化。

分析分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)性能指標為網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供理論指導，幫助更好的認識分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的特點和不足。對于各優(yōu)化策略的效果可以通過仿真實驗加以比較。對分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)要不斷的進行實時優(yōu)化，適應用戶的需求，保障其安全高效運行。

隨著計算機的廣泛運用，廣大用戶的需求也不斷提高，分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性越來越得到體現(xiàn)，是計算機發(fā)展的主流方向。但是，分布式計算機存在很多的問題和不足之處，而且隨著需求的改變新的問題也會產(chǎn)生，所以，分布式計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)要不斷的進行實時優(yōu)化，提高此系統(tǒng)的性能，更好的服務用戶。

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