計算機網絡可靠性優化設計問題的初探

張鴻志

摘 要：文章主要研究計算機網絡可靠性基本內容，并闡述了計算機網絡可靠性設計原則以及影響計算機網絡可靠性因素，文章最后提出了計算機網絡可靠性優化設計方法，希望為提升計算機網絡可靠性提供重要參考。

關鍵詞：計算機網絡；可靠性；優化設計問題

1 計算機網絡可靠性基本內容

通過計算機網絡應用可進行信息數據共享與傳輸，因此，所謂計算機網絡可靠性指的是計算機網絡在穩定網絡環境下通過規范操作可正常進行信息數據的傳輸。就計算機網絡的可靠性而言，可從以下四個層面予以闡述：

1.1 網絡存在性。所謂網絡存在性指的是無論是計算機硬件，還是計算機軟件等資源都是真實存在的，并且通過整合以上資源可進行信息傳輸通道構建，達到信息數據共享與交流目的。

1.2 網絡效用性。計算機網絡在滿足數據傳輸基礎之上，還需要保障數據傳輸準確性與效率，以便于人們借助計算機網絡應用快速獲取自身所需信息，從而為人們生產、生活、工作等提供更多便利。

1.3 抵抗攻擊能力。現階段，計算機網絡之中存在類似于黑客攻擊、木馬病毒入侵等問題，給計算機網絡可靠性與安全性造成巨大影響。因此，針對于這一問題，要求計算機具備抵抗此類攻擊行為能力，從而為計算機網絡安全、穩定的運行提供重要保障。

1.4 維持正常工作能力。計算機網絡在各種惡劣氣候條件下，如雨雪風暴、大風霧霾等，其運行安全性與穩定性會受到嚴重影響，這就需要計算機網絡具備消除或者是降低以上因素影響能力，從而保障計算機網絡安全、穩定、可靠運行，確保即使在惡劣氣候環境下，計算機網絡也可以維持正常運行狀態。

2 計算機網絡可靠性應遵循的幾點設計原則

2.1 節約資源原則。絕對的可靠性與安全性是不存在的，因此，相關工作人員在開展可靠性設計過程之中，應重視加強對資源控制，以免造成對資源的浪費。為此，工作人員應充分考慮目前所擁有的網絡資源，而后在此基礎之上采用優化設計方式，最大程度提升網絡可靠性。

2.2 安全第一原則。隨著科學技術進步與發展，計算機網絡在融合大量高新技術后應運而生。其中，計算機網絡之中包含眾多硬件與軟件產品，一旦以上產品面臨安全問題，將直接影響計算機網絡可靠性。為此，工作人員應重視采用具有高度安全性產品，并采取科學合理技術方案。

2.3 良好的可擴展能力。伴隨著計算機網絡快速發展，網絡融合互通已成為發展必然趨勢。因此，相關工作人員在設計計算機網絡時，應充分考慮計算機網絡今后擴展，特別是保障網絡系統可支持多種通信協議。此外，在進行網絡間連通時，也必然會引發各種安全隱患，這就需要在開展網絡設計過程之中應用多種保護對策。通過各個保護層應用進行互相補充，確保即使其中某一層出現損壞，其他各個保護層依舊可以保障信息安全性與可靠性。

3 影響計算機網絡可靠性的重要因素

3.1 網絡硬件。網絡硬件是影響計算機網絡可靠性重要因素，主要指的是網絡基礎物質設備對網絡可靠性所造成影響，這一影響可劃分為以下兩個部分：首先，網絡傳輸設備影響計算機網絡可靠性；其次，網絡終端設備影響計算機網絡可靠性。

3.1.1 網絡傳輸設備。影響計算機網絡可靠性的另一重要因素是網絡傳輸設備，這一影響具體指的是阻礙網絡電纜鋪設與管理等維護方面工作。鋪設與維護網絡電纜一直以來是計算機網絡中難點問題。在社會快速發展背景下，隨之也推動無線網絡普及與發展，然而在穩定性方面有線電纜則更高，由此也引起社會高度重視。然而，地形等因素極容易影響電纜鋪設與維護工作順利進行，尤其是給排線正常工作的進行造成巨大影響，給維護網絡可靠性工作帶來巨大阻礙。除此之外，今后網線鋪設中，盡量采用雙線布局方式，并空留糾錯余地，便于對路線做出及時修正。

3.1.2 網絡終端設備。網絡終端設備又可被稱之為用戶客戶端，通常情況下，用戶使用網絡的目的在于獲得準確的、原始的信息。為此，用戶高度重視此類設備的可靠性，這一設備也屬于計算機網絡可靠性維護重要內容。用戶在選用終端設備過程之中，應選用由大型正規企業所生產的正版計算機，特別是在維護中裝載先進管理軟件，從而為系統穩定運行提供重要保障。

3.2 網絡管理。計算機屬于一個兼具復雜性、虛擬性，且不分地域的環境空間。為此，對其需要花費較多管理與維護成本，且不易于管理。與此同時，計算機網絡屬于規模十分龐大的一個完整系統，整個系統會因為某個環節出現錯誤而面臨崩潰。為此，在開展網絡管理中，除了要依賴于人工操作，還要重視先進管理軟件的引入，實現兩者相互協同工作。

4 計算機網絡可靠性優化設計主要方式

4.1 容錯性設計。首先，應根據網絡實際應用場合而確定容錯技術應用，切不可以在忽視考慮實際情況下盲目應用容錯技術。不然，會增加網絡設計與建設成本，違反了節約資源這一重要設計原則。其次，在開展網絡容錯設計過程之中首要考慮的問題是信息數據傳輸介質的可靠性，特別是應重視采用質量過關的網絡配件與連接部件，在確保性能穩定基礎上應用網絡新技術與新設備，重視推廣與應用具有高度安全性與高效性的新技術。最后，一般而言，計算機容錯設計運用于關鍵性位置。比如：一是網絡控制中心；二是關鍵數據駐留點；三是服務器系統等，這樣做有利于避免由關鍵部位出現故障而引發大范圍服務中斷存在的風險。除此之外，有效減少可靠性優化設計所需投入。

4.2 冗余設計。所謂計算機網絡冗余設計主要指的是通過在網絡之中相應的添加備用設備，從而確保即使在網絡出現故障情況下，備用網絡依舊可以保障任務完成。通常情況下，在運行過程之中主網與備用網絡可以同步進行信息數據傳輸。此外，主系統具有常規運行之下控制權，倘若主網絡出現故障，此時備用網絡將掌握控制權。

在對網絡開展可靠性優化設計過程之中，可采取的方式多種多樣，比如，一是進行備用網絡的添加；二是給關鍵硬件進行冗余硬件的添加。在網絡系統正常運行狀況下，一般來說冗余硬件將不會開展任何工作，也就是說始終保持在熱備份狀態之下。然而，一旦硬件存在故障，此時冗余硬件直接替代存在故障硬件，保障系統任務正常運行。采取此類設計有利于保障信息數據傳送穩定性與可靠性。然而，現實情況是，受限于經費等問題，無法開展全網絡冗余設計。為此，通常僅僅是對網絡之中的關鍵性設備進行冗余配置，進而最大程度發揮出網絡設計所具有的效益。

4.3 網絡層次、體系結構設計。通過優化設計計算機網絡體系結構與網絡層次，有利于保障計算機網絡使用安全性，其中，就多層次結構設計而言，計算機網絡包括接入層、分布層以及核心層等。其中，接入層的作用是實現將用戶接入至網絡目的，該層的設計要求不會太高，而作為網絡的主干，應重點保護好核心層安全性與可靠性。因此，在實際工作之中應采用具有良好安全性、可靠性的設備，從而保障核心層設備功能得以充分發揮。在連接其他設備時核心層設備需要應用多條鏈路，同時還要對重要的設備予以備份，如果設備發生任何異常狀況，則需要進行設備的添加，以免由核心層發生故障而導致網絡大規模癱瘓。

綜上所述，伴隨著科學技術的進步與發展，計算機在人們生產生活中得到廣泛應用，給人們提供更多便利。為此，應提高對計算機網絡可靠性重視，通過優化設計計算機可靠性，從而提升計算機網絡應用質量與水平。

參考文獻

[1]李佳音，余子偉，趙典.計算機網絡可靠性優化設計問題的研究[J].電子技術與軟件工程，2014，09：46.

[5]文銀娟.計算機網絡可靠性優化設計問題的研究[J].自動化與儀器儀表，2015，04：169-170.

[10]鄭桂霞.計算機網絡可靠性優化設計問題的研究[J].電腦開發與應用，2013，08：26-28.