網絡可靠性的優化設計

朱禮俊

摘 要 隨著我國經濟社會領域的高速發展與快速進步，從而國民生活水平的不斷提高，整個社會已逐漸步入了信息時代，人們對網絡的依賴性也越來越強，網絡不僅在日常工作以及商業中成為不可缺少的部分，而且人們在日常生活中也達到了離不開的地步。可是，伴隨而來的會出現一些問題，網絡可靠性是一個主要問題，受到人們的廣泛關注，增強對網絡可靠性的研究，能夠有效的確保網絡正常穩定運轉，而且可以推進網絡的發展。文中將主要研究網絡可靠性以及影響網絡可靠性的因素，同時提出了有關的網絡可靠性優化設計方法。

【關鍵詞】網絡 可靠性 優化設計 問題

網絡線路的高速覆蓋以及各個領域的應用軟件系統應運而生，快速改變了人們的工作流程以及生活方式，使得現代人越來越依賴網絡，越來越離不開網絡。所以，如果網絡突然出現了問題，在工作以及生活中，幾乎離不開網絡的情況下，從表面看影響的只是工作以及生活，再進一步看，影響的是整個社會經濟或者更重要其它方面。身體再好的人，都會有生病的時候，對于網絡來說，網絡故障等現象也是不可避免的，特別是我國，計算機以及網絡發展應用時間不長，還沒有豐富的優化計算機及網絡安全可靠性的經驗。由此，文中將主要提出：通過對網絡的優化，增強安全以及可靠性的設計，提高網絡各個方面的性能，降低網絡故障出現的幾率，從而降低各個方面的影響以及損失。

1 網絡可靠性概述

現代社會中，人們日常生活當中網絡作為不可缺少的一部分。人們利用計算機通過網絡能夠學習想學習的知識，網上教學已經十分普遍，對上班族來說，網絡的進步，也可以讓他們充分使用空閑時間，使用計算機學習將自身水平提高。網絡的迅速發展保證人們可以足不出戶盡知天下事，同樣發達的網絡實現了網絡購物，不出門就可以買到合適的物品，網絡交易利用網絡技術廣泛普及，給人們帶來便利，所以，人們越來越鐘愛網絡模式。可是伴隨著網絡的逐漸開放，產生了一系列不良的影響，例如，網絡詐騙和網絡陷阱等，因為網絡是虛擬的，就帶給詐騙人員機會。所以，要十分關注網絡的可靠性與真實性。網絡將資源擴大到最大，讓更多的人對自己喜歡感興趣的知識充分了解。網絡的及時性，也讓人們喜歡使用這樣的方法，對任何事情都能輕易的了解。網絡傳播速度十分快，范圍影響力大。例如，某地方出現自然災害，通過網絡就能夠將各個不同地方的人們集聚起來，利用網絡可以讓更多的人們提供幫助。計算機以及網絡也同樣有脆弱的環節，容易遭受木馬、病毒、攻擊等的危害，比如網絡中的某臺計算機中病毒，則通過網絡將會給個人隱私和財產安全帶來傷害。所以，網絡的安全可靠性是重中之重，只有安全可靠的網絡環境，才能讓使用者不擔心自己的財產安全的情況下創造更多更高的價值。

2 網絡可靠性遵循設計原則

2.1 安全第一原則

伴隨著我國科學技術水平的不斷進步和發展，網絡是綜合了大多數的高新先進技術之后產生的。網絡幾乎囊括了所有的軟、硬件產品，如果存在安全問題，將直接威脅到網絡的可靠性。因而，工作人員要關注利用高度安全性產品，同時采用更加合理科學的技術方案。

2.2 良好的可擴展能力

隨著網絡的不斷進步發展以及各種應用領域環境的出現，網絡融合相通變成了發展的必然潮流。所以，網絡的擴展性就成了網絡設計中必不可少的部分，特別是網絡對各種應用領域不同的通信協議的支持與相融。網絡之間互連、相融的同時，必然會引發多種安全隱患，故而網絡設計中，使用多種保護對策也是重中之重。利用多個保護層之間的互相補充，保證即便其中某一層出現損壞，其他各個保護層依然還可以確保信息可靠安全。

2.3 在可持續發展的基礎上進行

網絡的可靠性優化設計需要遵循有關的設計原則，從而保證網絡技術可以長久的被利用。所以，此原則的第一要務就是要堅持可持續發展的道路，要進行優化的過程中盡量的節約資源使用開發，要最大程度上使用現存的資源，對軟硬件有關設備進行了科學合理的二次應用，防止出現不必要的損失和浪費。

3 影響網絡可靠性的重要因素

3.1 用戶設備

網絡相互連通的能力保證其支持多種協議一同存在。為了保證可以在多種協議的環境下工作，要對數據安全和用戶服務器工作進行強化，確保多個協議當中工作可以確保客戶數據安全，確保用戶服務終端的正常運行。正常情況之下，網絡可靠性的確保，來源于容錯技術和冗余設計，主要是因為用戶終端和用戶設備之間直接聯系，所以有效確保網絡的可靠性。平常生活當中維護網絡工作，要保證可靠的客戶端以及選用高效的聯絡媒介，采用輔助管理的軟件，傳輸交互高效的設備。只有提高了終端的交互能力，才能提高網絡的可靠性水平。

3.2 網絡管理

網絡設備的地域性十分復雜，然而隨著虛擬技術的出現，以及被廣泛應用的形勢下，使得網絡也具備了虛擬性的特征，導致了不受地域限制。網絡如同人體經脈一樣，錯綜復雜，但卻是一個完整系統，對于以往網絡維護，主要依靠人工操作，地域性的問題造成了管理困難，任何細枝末節的失誤都有可能導致整個網絡的癱瘓，而且網絡維護的成本也很巨大。所以引入先進技術以及輔助管理軟件，對網絡的可靠性具有重大影響。

3.3 網絡規劃

通過網絡運行管理的實際情況可以知道，網絡系統在進行設計、實施、運行的過程中，一旦技術工作人員不能對網絡設備的布線系統和其故障進行準確分析、判斷，將直接造成整個網絡系統出現崩潰，嚴重的損壞系統設備，更有甚者直接影響到數據信息的正常交換或者數據信息的丟失。所以，網絡系統交互設計和可靠性設計流程中，科學合理的選擇網絡布線以及通信線路系統，尤其是需要綜合全面考慮網絡的容錯和冗余的設計。這個過程中技術工作人員需要利用雙向布線的設計優化方法將網絡系統在不同的兩條運行線路中進行有效的切換，所以一旦網絡系統的一條運行系統線路出現安全故障的時候，另外一條系統線路依然可以進行安全運行。endprint

3.4 網絡拓撲

大量研究事實表示，在不同的應用領域，不同的網絡規模，采用的拓撲結構也不盡相同。傳統是用直線取值以及連通度來度量網絡的有效性與容錯性，如今是利用圖形來描述。隨著時代的發展，出現了標準、參數、規則，來進行評測、度量等的概念，對于網絡也形成了連通度、容錯直徑、邊連通度等的參數概念。對于這些參數的了解程度，對網絡設計的優化至關重要，也直接影響到網絡的可靠性，和網絡規劃設計的可執行性。

3.5 網絡終端設備

一般大家所說的用戶客戶端就是網絡終端技術設備，之所以用戶利用網絡能夠實現數據資源的傳輸，從一定程度上是因為它利用網絡安全管理系統能夠對網絡環境的多樣化數據信息資源進行獲得，保證資源可以在不同運行設備當中實現廣泛運行傳輸。所以，當用戶終端接受信息資源不斷增多的情況下，網絡系統構架以及科學安全性的流程就受到非常大的威脅，因而在這個運行環境之下，用戶要十分關注網絡的安全可靠性，同時造成網絡系統安全維護變成總體網絡可靠性優化設計流程中極為關鍵的內容。所以，優化網絡設備以及用戶系統的同時，用戶要選擇性能良好的終端系統，利用更加先進的網絡管理系統保證終端系統獲得更好的維護。

4 網絡可靠性優化設計方式

4.1 冗余設計

因為提供服務的設備或者終端設備的組成非常復雜，接入的方式也多樣化，那么為了保證這些服務設備和終端設備能夠穩定、高效、安全的運行，則必須在網絡規劃設計中要采取多種架構相結合的方式，從而確保信息傳輸過程中減少或者避免服務崩潰或者數據丟失等情況出現，確保服務穩定，終端暢通無阻。故而在設計中要考慮引進使用先進的管理經驗和網絡輔助軟件，增強對網絡中運行數據的監測、整理、規劃，時效性嚴格的數據，發現問題，立即處理，確保系統正確穩定的運行。將淘汰下來的性能、穩定方面尚可的計算機或者網絡設備，通過虛擬技術做成冗余部分，相互連接，形成一個冗余網絡，與網絡中心相連，另外將不同客戶的服務器也組成不同的冗余網絡，再與網絡中心相連，從而形成多網絡交織的大網絡環境，這些冗余網絡通過路由器進行物理連接，再通過路由策略設置，實現主、備線路模式或者多線路模式，進行信息傳輸，從而提高了信息傳輸穩定性和準確性，即使某一環節出現故障，備用線路或者其它線路也能即時提供信息傳輸的通道，不影響數據的正常傳輸。

4.2 容錯設計

所謂容錯，是指允許出現故障，而非允許出現錯誤。所以網絡的容錯性設計就是指允許網絡出現故障。那么允許網絡出現故障，那就必須要有備用的網絡通道即時替換出現故障的通道。所以在規劃設計中，在線路方面通過雙線路或者多線路方式，在設備方面通過雙機熱備，分為一主一備或者一主多備的方式解決。容錯性設計可以通過斷開主線的設備或者線路，備用的設備或者線路是否即時啟用來檢測，那么主線與備線之間的跳轉，使用的方式也是多方式的，可以用路由器，三層交換機來實現，也可以用相同型號的設備通過各自供應商提供的模塊連接實現。那么，網絡的容錯性設計首先要根據功能需求來設計模型，比如是區域性的，還是全覆蓋的，再通過設計模型與設計方案進行比較，同時要依據投入的經費等外部因素進行綜合分析，從而確定最終適合的設計方案。容錯設計要保證每一個容錯區域出現故障，不會對其它區域造成影響，都能夠正常的持續的運行。所以，為了減少故障的出現，在選擇服務器或者網絡設備的時候，要選擇性能好，穩定性強的設備，再通過容錯設計的方式，從而提高網絡、服務系統的穩定性、可靠性。

4.3 架構設計

網絡架構優化設計，對保證網絡的安全使用，起到至關重要的作用。網絡技術不斷進步發展的前提上，網絡容量也在逐漸增加。對網絡架構來講，正向著多層次設計的方向進步發展。多層次結構設計過程中，網絡主要包括三個層次：核心層、分布層、接入層，如圖1所示。當中，接入層主要對象是用戶，因此將訪問控制和過濾作為主要措施。接入層作為第一道防線，對應的設計標準不高。核心層當做網絡主干，需要保證數據能夠快速交換、穩定運行，一旦核心層出現故障，整個的計算機網絡將可能出現癱瘓。因此，為了更好的保證核心層設備能夠穩定的將功能發揮出來，要在計算機網絡設計當中利用高端網絡設備。核心層設備與其他設備連接主要是依靠兩條或者以上的鏈路。如果核心層中某個設備會出現異常的情況，那么可以給核心層設備增加一臺設備進行備份，從而為核心層設備的可靠性帶來保證。

總而言之，網絡技術的不斷發展，人們對網絡的依賴性也越來越強，網絡使用的過程中出現的任何故障或者差錯，都會造成或大或小的不便和影響。然而無論是網絡技術水平最為發達的國家或者地區，也無法實現網絡不出現故障，所以只有對網絡進行優化，減少故障問題出現的幾率，從而減少影響和損失。值得深思的是，網絡可靠性設計優化當中，要對有關資源實現科學合理的分配，更加謹慎的使用新興網絡技術，是非常復雜、長期探索的一個過程。

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作者單位

三江學院 江蘇省南京市 210000endprint