基于可靠性理論的計算機通信網絡故障分析

華東交通大學理工學院 尹莎莎

基于可靠性理論的計算機通信網絡故障分析

華東交通大學理工學院 尹莎莎

計算機通信已經成為一種普遍的聯絡方式,為人們的生活提供極大的便利,但是在通信時網絡有可能會出現故障,對通信質量產生了直接的影響.根據測量到的可靠性分析導致出現網絡故障的因素.通過研究發現利用可靠性理論能夠極好地找出導致計算機通信網絡故障的原因,以幫助管理者尋求最合適的解決策略.

可靠性理論;計算機通信;網絡故障分析

0 引言

二十一世紀社會進入了網絡時代,計算機不斷深入到各個領域,并走進千家萬戶,利用計算機聯絡也成為一種普遍的通信方式.但是在使用計算機網絡時極有可能產生各種各樣的通信故障,影響通信質量和通信效率,因此必須要研究出有效的網絡故障分析方法.系統可靠性理論是伴隨著網絡計算機發展產生的先進理論,近年來更是取得了長足的進步.可靠性理論能夠充分考慮網絡成本、網絡延時和網絡可靠性等問題,分析出通信網絡的故障,從而優化整個通信網絡.

綜上所述,本文利用可靠性理論對通信網絡故障進行分析,首先測量了計算機網絡可靠性,然后根據測量到的可靠性分析網絡故障產生的因素.通過研究發現利用可靠性理論能夠極好地找出導致計算機通信網絡故障的原因,并尋求出最合適的解決方案[1].

1 利用計算機通信網絡可靠性測量故障

計算機網絡可靠性隸屬于系統工程科學,距今為止計算機網絡可靠性已經有半個多世紀的發展歷史,相關體系和理論已經健全.在對計算機通信網絡可靠性進行測量時,主要對下述四個部分進行測量:計算機網絡的連通性、計算機網絡的抗侵略性、計算機網絡的工作有效性、計算機網絡的生存性,其中計算機網絡的連通性是最重要的衡量因素.若想保證相關通信網絡正常運行,必須要為用戶提供可靠的電路.測量計算機通信網絡可靠性的過程如下圖1所示[2]:

圖1 計算機通信網絡故障測量過程

分析圖1可知,若想對計算機通信網絡的可靠性進行測量,首先要保證網絡在規定的條件下,各個節點順暢連通,從而保證測量能夠順利進行,然后通過測量在規定時間(可能為一季度,也可能為1000小時)內,網絡的通信程度,從而確定網絡是否可靠.計算機網絡可靠性是反應拓撲結構是否支持計算機運行的直接因素,是在對網絡故障排除,系統設計時需要應用的重要參數.由于測定可靠性耗費成本較高,所以需要對LABVIEW虛擬數據進行處理,這樣既能節省成本,也能保證質量.圖1中的處理步驟息息相關,缺一不可,連接各個節點為測量的基礎步驟,處理虛擬數據是測量保證,判斷可靠性是最后得出的結果[3].

2 計算機通信網絡故障分析

在測量出計算機通信網絡的可靠性后,可以根據所測得的結果對網絡故障進行分析.通過判定計算機通信網絡在規定的條件下,在特定的工作時間內,完成系統規劃內容的概率來分析網絡故障,記成R(t),其中R(t)=W(t∈T ),計算機通信網絡故障一般出現三個終端如下表1所示[4]:

表1 通信網絡故障原因

(1)2終端網絡故障.一般由源點s和交匯點f之間連接的正常鏈斷裂導致,2終端網絡故障記做Ral2(G).

(2)λ終端網絡故障.由λ個節點與任意對點連接的正常鏈斷裂導致,λ終端網絡故障記做Ralλ(G).

(3)全終端網絡故障.指任意對點之間連接的正常鏈斷裂導致,全終端網絡故障記做RalA(G).

在判定出網絡故障部位之后,要利用測量的可靠性測定網絡故障原因,測量步驟如下:

(1)制定一種編碼方案,將通信網絡信號排到一起,隨機選取一組網絡編碼;

(2)計算通信網絡的適應度,將其他編碼方案組解到一起,通過運算判定各個組別的適應度;

(3)選取代表性的組別進行運算,將適應度不同的組別傳遞到下一群體,隨機生成新的編碼序列;(4)交叉運算,將編碼配對,利用交叉概率配對網絡通信信號;

(5)變異運算,通過計算變異概率判定編碼序列的故障值.其中(2)-(5)的步驟要不斷進行迭代運算,直到判定出網絡故障位置和網絡故障原因為之.根據上述分析步驟測定能夠很好的分析故障原因,解決復雜問題,具有很高的魯棒性和極廣泛的實用性[5].

3 結束語

通過本文的探討分析可以了解到,隨著計算機不斷深入人們的生活中,計算機通信已經成為一種普遍的聯絡方式,使人們在可以隨時隨地進行聯絡,但是有時候通信網絡會出現故障,降低了通信質量.利用可靠性理論對可以很好地分析出通信網絡故障,首先能夠測量計算機網絡的可靠性,然后根據測量到的可靠性分析導致出現網絡故障的因素.通過研究發現利用可靠性理論能夠有效找出導致計算機通信網絡故障的原因,從而解決網絡故障.

[1]金慶風,劉勝利.基于可靠性理論的計算機通信網絡分析及多目標優化[J].微型電腦應用,2009,25(1):19-20.

[2]魏雙晶.基于可靠性理論的計算機通信網絡分析及多目標優化[J].黑龍江科技信息,2014(12):108-108.

[3]任艷斐,亓傳偉.對計算機通信網絡可靠性設計技術的研究[J].信息與電腦:理論版,2013(4):25-26.

[4]秦洋,馬慧民,陳玉晶.基于馬爾可夫模型的風力發電系統可靠性分析[J].機電工程,2015,32(08):1136-1140.

[5]郭逸偉,李勁松,黃宏勇等.基于故障樹理論的網絡故障分析系統研制[J].計算機光盤軟件與應用,2011(12):139-139.

尹莎莎(1982-),女,湖北黃梅人,大學本科,高級助教,研究方向:計算機、網頁設計與制作、計算機網絡安全教程.