計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性提升方式分析

阮征

（中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所 河北 石家莊 050000）

計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性提升方式分析

阮征

（中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所 河北 石家莊 050000）

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，社會的各個行業(yè)逐步走向了數(shù)字化與信息化，對于計算機網(wǎng)絡(luò)的依賴程度也日益提高。計算機網(wǎng)絡(luò)自身的特性，決定了其在運行過程中，可靠性與安全問題的至關(guān)重要。因此為了能最大程度發(fā)揮計算機網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，提高其穩(wěn)定程度，網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性優(yōu)化就成為了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的重要內(nèi)容。從計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性出發(fā)，對于影響計算機網(wǎng)絡(luò)的一些要素予以詳細(xì)分析，最后提出了提升計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性的有效途徑。

計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化分析

1 引言

計算機產(chǎn)生于上個世紀(jì)六十年代，至今已經(jīng)發(fā)展到第四代計算機，計算機網(wǎng)絡(luò)是計算機與通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，是當(dāng)今時代中必不可少的重要媒介。計算機相互聯(lián)系起來，實現(xiàn)一種資源的共享，而且在信息的傳輸方面也具有得天獨厚的優(yōu)勢。改革開放以來，我國網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速，在社會的各個行業(yè)各個領(lǐng)域，計算機網(wǎng)絡(luò)被廣泛應(yīng)用，因此，網(wǎng)路運行的安全性至關(guān)重要，對于我國信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也具有重要的意義。

2 計算機網(wǎng)絡(luò)的可靠性[1]

計算機網(wǎng)絡(luò)的可靠性，主要是由特定的時間、環(huán)境以及特定的程序來決定的，對于運行的基本反應(yīng)，也是決定計算機網(wǎng)絡(luò)的重要內(nèi)容。目前，計算機網(wǎng)絡(luò)在運行中，其可靠性問題比較嚴(yán)重，網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，影響的范圍廣，破壞性強。因此，對于計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性，基本標(biāo)準(zhǔn)如下：

①計算機網(wǎng)絡(luò)的可靠性以國際標(biāo)準(zhǔn)為主，同時對各種設(shè)備以及系統(tǒng)都予以支持，并在信息的溝通上實現(xiàn)連接與互通，這樣網(wǎng)絡(luò)體系不斷完善，在進(jìn)行升級的時候也能夠進(jìn)行擴(kuò)展，充分與計算機的實用性結(jié)合，最大程度保證信息的共享性。計

算機網(wǎng)絡(luò)自身的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以提高網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，向成熟性不斷發(fā)展；

②計算機網(wǎng)絡(luò)要可以支持多種協(xié)議，而且要保證設(shè)備的完整性和相互之間連接的通暢性。計算機網(wǎng)絡(luò)只有在一個比較安全的環(huán)境下，設(shè)備的運行才能發(fā)揮自身的功能，而且也具有比較強大的冗余能力。在網(wǎng)絡(luò)的可靠性方面，需要通過一些先進(jìn)的管理設(shè)備提高安全性能；

③在計算機網(wǎng)絡(luò)的可靠性方面，要保證對客戶的服務(wù)，對于用戶系統(tǒng)以及信息傳輸都要提供相應(yīng)的保障，這樣才能使系統(tǒng)有的安全的保證，而且在用戶操作的過程中，也能降低出現(xiàn)故障的幾率，在用戶終端的設(shè)置上，通過設(shè)備的安全運行保證網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的可靠性。

3 可靠性的相關(guān)要素

3.1 計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備[2]

計算機的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是用戶直接接觸到的設(shè)備，而且也是將計算機連接起來的重要硬件，對于計算機在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中運行具有重要意義。用戶的計算機終端設(shè)備具有很強的交互性，因此這種設(shè)備的可靠性較高，同時隨著技術(shù)的不斷成熟，設(shè)備也不斷趨于完善。目前，我國的計算機網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)設(shè)備比較成熟，基本可以應(yīng)對當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

3.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備

計算機網(wǎng)絡(luò)的傳輸設(shè)備主要是對信號進(jìn)行發(fā)送和接收，在網(wǎng)絡(luò)中起到核心的作用，這也是保證計算機網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)⒏鱾€地域的計算機進(jìn)行相互連接的原因。傳輸設(shè)備直接關(guān)系到計算機網(wǎng)絡(luò)的可靠性，而且這種影響是隱性的，在運行中的表現(xiàn)并不明顯，一旦出現(xiàn)故障，對于計算機的負(fù)面影響比較嚴(yán)重。

3.3 網(wǎng)絡(luò)管理[3]

一般情況下，計算機的網(wǎng)絡(luò)是通過不同的運行商與開發(fā)商進(jìn)行合作的，在設(shè)備的組合方面都會根據(jù)實際情況來進(jìn)行配置，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一般具有的屬性較多，內(nèi)部構(gòu)造比較復(fù)雜，而且一般設(shè)備規(guī)模比較大。在計算機網(wǎng)絡(luò)的運行過程中，進(jìn)行嚴(yán)密細(xì)致的網(wǎng)絡(luò)管理至關(guān)重要，這樣才能保證信息得到有效的傳輸，最大程度的降低信息錯誤率，在發(fā)生故障的時候，也能及時排除，保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

3.4 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

在計算機網(wǎng)絡(luò)中，主要是通過拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來進(jìn)行各個部分的連接，這種連接形式在通信技術(shù)中非常重要，而且極其常見，在網(wǎng)絡(luò)運行中起著關(guān)鍵的作用。因此，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定是保證網(wǎng)絡(luò)安全運行的關(guān)鍵要素，也是計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性的基礎(chǔ)。

4 提升可靠性的有效途徑

4.1 完善容錯性設(shè)計[4]

提升計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性，關(guān)鍵要完善計算機網(wǎng)絡(luò)容錯性的設(shè)計，主要從以下幾個內(nèi)容進(jìn)行。首先在網(wǎng)絡(luò)形式的選擇上，可以通過冗余并行的模式，在多個計算機的網(wǎng)絡(luò)中心上連接服務(wù)器，對于終端設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，這樣可以有效防止一些非法行為，對于網(wǎng)絡(luò)的安全可以進(jìn)行全面的保障。如果出現(xiàn)意外情況，也能在多個網(wǎng)絡(luò)中心的信息交換下進(jìn)行協(xié)調(diào)，排除故障。其次，在計算機網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備方面，無論是路由器或數(shù)據(jù)鏈路，盡量采用統(tǒng)一形式，通過互聯(lián)的模式，獨立運行，這樣可以避免了在出現(xiàn)故障的時候相互影響而整個系統(tǒng)癱瘓的后果。最后，計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要引入一些最新的技術(shù)，通過一些可靠性較高的服務(wù)器，保證網(wǎng)絡(luò)運行的安全與平穩(wěn)性。

舉個優(yōu)化改造的例子，對象是某單位的關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)，對可靠性有非常高的要求，對網(wǎng)絡(luò)的故障恢復(fù)能力要求也較高，可以采取以下措施來保證系統(tǒng)的高可靠性。

①其核心采用2臺Cisco7206互為熱備份，并配置了雙冗余電源，保證不會由于其中一個出現(xiàn)故障導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的崩潰，通過E1鏈路總公司和4個分支單位；核心交換機采用Cisco Catalyst6506，提供核心節(jié)點各應(yīng)用系統(tǒng)的接入，并通過一臺Cisco1700路由器實現(xiàn)到銀行的互連；

②一旦網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，要求網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠芸焖偈諗浚@樣才不至于發(fā)生會話或關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)丟失。為此，須在廣域IP網(wǎng)絡(luò)層采用OSPF路由協(xié)議保證網(wǎng)絡(luò)的快速收斂；

③要在現(xiàn)有防火墻的基礎(chǔ)上加強策略路由的功能，保證對整個網(wǎng)絡(luò)能不間斷地進(jìn)行安全控制。而且選用具備VPN功能的防火墻，這樣還能達(dá)到為外出員工等提供通過Internet或利用VPN隧道加密技術(shù)安全可靠地連接到單位內(nèi)部網(wǎng)的要求。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖1所示。

圖1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

優(yōu)化改造規(guī)劃設(shè)計方案中，需要添置一臺Cisco7206VXR路由器，作為核心路由的備份，保證整個廣域網(wǎng)絡(luò)的高可靠性；添置1臺Cisco3745路由器，用于新的數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)與該單位網(wǎng)絡(luò)中心的互連。建議在現(xiàn)有的2 Mbit/s的線路的基礎(chǔ)上，租用SDH 2 Mbit/s線路作為備份線路資源，把業(yè)務(wù)進(jìn)行分流負(fù)載，做到負(fù)載均衡；添置2臺WS-C3560-48TS-S交換機，堆疊使用；到每個分支都申請一條備份鏈路，Internet接入通過防火墻分別和2臺核心路由器相連。新增路由器Cisco2610與總公司相連，然后通過防火墻再分別和2臺核心路由器相連。

4.2 提高層次結(jié)構(gòu)設(shè)計[5]

計算機網(wǎng)絡(luò)的層次設(shè)計要不斷趨于合理，在現(xiàn)實中，設(shè)備上有一些是無形的網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)造，這便區(qū)別于一些非常直觀的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系。這些看不見的結(jié)構(gòu)，因為沒有實體應(yīng)用，對于網(wǎng)絡(luò)用戶而言，如果遇到一些故障，排除會非常困難。所以在設(shè)計過程中，需要不斷提高計算機網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)設(shè)計，保證設(shè)計的科學(xué)合理性，以此保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

4.3 優(yōu)化布局[6]

提高計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性，也要不斷優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)布局。通常情況下，網(wǎng)絡(luò)會分為服務(wù)層、應(yīng)用層、物理層以及網(wǎng)絡(luò)操作層。因此需要對個各個層次進(jìn)行優(yōu)化，例如服務(wù)層，其主要功能就是為提供一些用戶必要的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，而應(yīng)用層則是提供一些辦公自動化、網(wǎng)絡(luò)平臺系統(tǒng)等功能。只有不斷優(yōu)化計算機網(wǎng)絡(luò)各個層次，各自的作用才能得到最大化發(fā)揮，網(wǎng)絡(luò)體系的構(gòu)建才能更完整科學(xué)，同時亦能促進(jìn)計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性的提升。

5 結(jié)束語

隨著信息技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展以及互聯(lián)網(wǎng)的普及，網(wǎng)絡(luò)的安全運行是保證整個系統(tǒng)平穩(wěn)的重要前提，人們對于計算機網(wǎng)絡(luò)的可靠性也有了越來越高的要求，因此需要結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)對于計算機網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，特別是通過完善計算機網(wǎng)絡(luò)容錯性設(shè)計、提高計算機網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化計算機網(wǎng)絡(luò)的布局，不斷提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定程度，充分發(fā)揮計算機網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢。

[1]高景明.計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性的提升策略分析[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2012,2(12):32-58.

[2]葉濤.提升計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性的策略研究[J].科技致富向?qū)?2012,5(12):26-44.

[3]章筠.計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性分析與設(shè)計[D].浙江：浙江大學(xué), 2012.

[4]劉水生.網(wǎng)絡(luò)可靠性探討與應(yīng)用實例[J].電信技術(shù),2011,4(2): 17-20,31,46.

[5]李旸.基于智能計算的計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性分析研究[J].計算機技術(shù)與發(fā)展,2011,8(10):31-33.

[6]李啟福.強化計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性的方法分析[J].科技致富向?qū)?2012,8(11):55-60.

Analysis on Reliability Improvement Ways of Computer Network

RUAN Zheng
(The 54th Research Institute of CETC,Shijiazhuang Hebei 050081,China)

With the development of computer network,all industries of society gradually move towards the digitization and informatization,and the reliance on computer network is increasingly improved.The characteristics of computer network show that its reliability and safety in the process of operation are crucial.Therefore,in order to maximize the advantages of computer network and improve the stability,the stability optimization of network becomes an important part in network technique.From the point of view of computer network reliability,some factors influencing computer network are analyzed in detail.Finally,the effective ways for improving the reliability of computer network are proposed.

computer network;reliability;optimization analysis

TP393.0

A

1008-1739（2014）15-50-3

定稿日期：2014-07-12