計算機網絡的可靠性及優化

李靜

摘 要

本文首先講述了我國在計算機網絡領域發展的現實狀況，然后闡述了網絡計算機在許多領域得到了廣泛的應用，所以研究網絡計算機非常重要，它會帶來一定的社會價值，經濟價值以及社會效益。其次論文講述了與網絡計算機可靠性有關的理論，探討了影響網絡計算機的很多因素，分析了影響網絡計算機的關鍵問題，在這些問題的基礎上，研究出了優化計算機網絡關于可靠性的具體措施。

【關鍵詞】網絡可靠性 網絡架構 計算機

1 前言

歷經半個世紀的成長，計算機網絡被當作一門工程科學系統，發展成為了健全完整的網絡體系，國內外研究這些的學者把網絡計算機可靠性測度總結為四大類，即計算機網絡生存性，連通性和，破壞性和在多個狀態下運作的有效性。只有計算機中的部件和基礎結點向各用戶的終端供給有效的鏈路，才能保證計算機網絡的工作正常。

2 網絡可靠性概述

2.1 網絡可靠性定義

計算機網絡的可靠性是這樣定義的“計算機網絡在標準規定下，所用的時間內，網絡要同時滿足保持連通與通信兩個條件，才叫做計算機網絡的可靠性，它體現了計算機網絡正常運行是有拓撲結構支持的能力，也是計算機運行與設計，網絡規劃重要參數的其中之一。

2.2 網絡可靠性模型

在研究工程系統的過程中，把復雜巨的系統和復雜系統兩者模型化，生成網絡模型。再把網絡模型化為圖解決可靠性的問題。計算機網絡的可靠性難題也能模型化為圖的問題， 可以使用多狀態的模型，來刻畫計算機的網絡模型里的概率圖，給予概率圖各邊和結點一些概率值得出的圖片，這個圖的可靠性所包含的問題分為兩個方面，分析問題和設計問題，分析問題需要計算這個圖的可靠性，設計問題需要一定的條件，只有給定全部元素后，才能設計出最大可靠性的圖片。圖片的可靠度不容易求解時，可以先把失效度求出來，（失效度+可靠度=1）再求它的可靠度，圖片的鏈路與結點失效模型是三個不同的模型，即鏈路失效哦的模型和結點失效的模型，鏈路與結點混合型失效模型。這三個失效模型中，混合失效的模型是用到最多的。

3 網絡可靠性因素影響

3.1 網絡設備對網絡可靠性的影響

3.1.1 用戶設備對計算機網絡可靠性的影響

直接面向用戶的設備就是用戶終端，最重要的就是它的可靠性，他是計算機是否可靠地關鍵，在計算機網絡日常一系列維護，就是為了保證用戶端的可靠，用戶末端的交互能力與它的可靠性是成正比的。

3.1.2 傳輸交換設備對計算機網絡可靠性的影響

在計算機網絡運行建設的實踐過程中，研究的人員會經常發現：計算機網絡中布線系統引起的故障問題是不容易找到的，因此所要付出的努力往往也是最大的。

3.2 網絡管理對網絡可靠性的影響

計算機網絡有三大部分組成，生產廠商，網絡設備和產品。大規模，結構也復雜，想要保證信息完整的傳輸，故障發生頻率低，信息丟失率低，差錯及誤碼較少，還是得提高計算機的可靠性，必須運用先進管理技術，隨時能夠采集到網絡信息和參數，查看網絡的狀態，及時的發現故障和故障排除。

3.3 網絡拓撲結構對網絡可靠性的影響

計算機網絡之間互相連接最主要的方式是網絡拓撲結構互聯，通常用圖來直觀顯示，所以研究網絡互聯性能最得力的數學知識就是圖論。開始的時候人們衡量計算機網絡的容錯性和有效性是通過連通度與直徑進行的，但是伴隨人們越來越深入的分析和研究計算機的網絡拓撲結構，設計計算機網絡的專家提出了很多圖論和網絡的新的概念和想法，譬如寬直徑、直徑容錯、邊連通度限制、連通度限制、容錯直徑限制等。

4 計算機網絡可靠性優化

4.1 計算機網絡可靠性的設計原則

為了盡可能的提高計算機網絡的可靠性性價比，計算機網絡在進行設計過程中，要滿足以下幾個原則：

4.1.1 可行性

在對網絡安全體系進行設計的時候，一定要考慮實際因素，而不能只是從理論的角度來考慮。

4.1.2 安全性

安全性是網絡安全體系設計的第一目標，因為網絡安全體系設計的主要作用就是來保護網絡系統和信息的安全。

4.1.3 高效性

安全性是網絡安全體系設計的首要目標，但是安全也不能影響系統的運行，因為保障其系統正常的運行是網絡安全體系構建的目的。

4.1.4 可承擔性

針對網絡安全體系，從設計到實施，再到安全系統的安全培訓與后期維護，都需要付出一定的費用和代價，而這些都是由企業進行支持的。

4.2 計算機網絡可靠性設計

4.2.1 計算機網絡的容錯性設計

兩個網絡中心，主干并行。是容錯性設計方案的主要原則，并行計算機網絡和冗余網絡中心，同時把服務器與用戶終端連接在兩個電腦網絡中心。路由器和數據鏈路在一定的范圍內互相連接，計算機網絡中大部分都采用多路由和數據連接的方式，保證了在任何一條數據鏈路即使出現問題也不會影響整體的網絡運行。

4.2.2 計算機網絡的雙網絡冗余設計

雙網絡冗余設計就是在一個計算機網絡上再加一條備用的網絡，兩個網絡結構的形式，以計算機的冗余的條件彌補計算機容錯的不足。在這雙網絡中，每個網絡節點經雙網絡連接，當一個結點想往其他節點發消息時，雙網絡中任意一個網絡都可以發送過去，一般情況下，雙網絡可以當作備份，也可以一起發送數據，當兩個同時工作的網絡，突然因一些原因一個網絡被斷開了，另一條能夠立刻代替出錯的網絡，這就保證了數據在傳輸的時候造成丟失，這些硬件設施都是為了保證計算機網絡的可靠性。

4.2.3 計算機網絡層次、體系結構設計

伴隨著計算機網絡技術不斷完善和吞吐量日益增長，網絡服務的分布式和交換轉移到用戶級，產生了一個最有現代化代表的網速超快的設計模型，這樣的方法被叫做，多層設計的網絡模塊，網絡結點越多，網絡容量就越大，多層網絡結構的優點就是有很大的確定性，給計算機的運行擴展中的查找故障和故障排除的維護工作提供了方便。

參考文獻

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作者單位

濮陽職業技術學院 河南省濮陽市 457000endprint