提高計算機網(wǎng)絡可靠性的方法研究

吳桂華

[摘 要] 近年來，網(wǎng)絡飛速發(fā)展，而隨之不斷完善與更新的便是各種或利于生產(chǎn)生活，或利用學習交流，或利于管理監(jiān)督，或者只為了娛樂消遣的應用、軟件、程序、系統(tǒng)。而當前面臨的問題是，計算機網(wǎng)絡是否可靠，如何讓計算機網(wǎng)絡更加可靠。

[關(guān)鍵詞] 計算機網(wǎng)絡；依賴；問題；可靠性

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 17. 073

[中圖分類號] TP393.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2014）17- 0122- 03

1 提高計算機網(wǎng)絡的可靠性是勢在必行的

近年來，計算機網(wǎng)絡不斷發(fā)展，各行各業(yè)的主要業(yè)務都依賴于計算機網(wǎng)絡。下面，筆者將列舉幾個具有代表性的行業(yè)對計算機網(wǎng)絡的依賴性。

1.1 商業(yè)活動對計算機網(wǎng)絡的需求

1.1.1 對于企業(yè)內(nèi)部通信及管理的需求

如今，計算機網(wǎng)絡已經(jīng)在企業(yè)中發(fā)揮了重要的作用。企業(yè)中的各個部門都可以借助網(wǎng)絡來互相聯(lián)系與交流，部門之間可以通過QQ、MSN、飛鴿傳書、電子郵箱、微信等來交換資料，甚至可以借助計算機網(wǎng)絡來發(fā)布通知。

在經(jīng)濟全球化背景下，目前許多企業(yè)是合資企業(yè)，合資企業(yè)中的員工可能會在不同的地區(qū)，而互聯(lián)網(wǎng)則解決了由于地域之隔而無法及時通訊的問題。計算機網(wǎng)絡的這個作用也同樣適用于全國，乃至全球的連鎖企業(yè)。

1.1.2 對于企業(yè)業(yè)務方面的需求

計算機網(wǎng)絡的普及，正好開拓了企業(yè)的銷售渠道，例如網(wǎng)購、網(wǎng)絡課程、具有客戶端的網(wǎng)絡游戲等。另外還出現(xiàn)了一個新詞：網(wǎng)絡銷售?？梢姡W(wǎng)絡涉及人們生活的方方面面，這也恰巧成為一些企業(yè)的商機。

1.1.3 對于企業(yè)與客戶方面的需求

企業(yè)的壯大離不開忠實客戶的支持，而與這些數(shù)量龐大的客戶群打交道，就必須借助于計算機網(wǎng)絡的幫助。網(wǎng)絡可以幫助企業(yè)用戶整理客戶資料，并上傳到云空間備份。網(wǎng)絡也允許企業(yè)與客戶直接單線聯(lián)系，這只要借助于客戶端便可實現(xiàn)。

在這樣的情況下，一旦網(wǎng)絡被非法入侵或者網(wǎng)絡癱瘓，都會對企業(yè)造成不可估量的損失。

1.2 教育事業(yè)對計算機網(wǎng)絡的需求

計算機網(wǎng)絡走入校園已經(jīng)是尋常事了，學校需要構(gòu)建完整的校園網(wǎng)來保證整個校園的正常秩序。在課堂上，教師可以借助于網(wǎng)絡收集整理更多有趣有用的知識來豐富講課的內(nèi)容，讓學生更加容易地學到相關(guān)知識；在業(yè)余時間里，學生可以通過網(wǎng)絡，自己在互聯(lián)網(wǎng)上學習自己感興趣的東西，或者登錄學校的資源網(wǎng)，下載有用的知識與素材。

1.3 普通家庭用戶對計算機網(wǎng)絡的需求

家庭網(wǎng)絡相對于前者顯得更為簡單，普通用戶只希望有穩(wěn)定網(wǎng)速的網(wǎng)絡可供自己使用。有的人利用網(wǎng)絡玩游戲、聊天、看電視劇等，也有的人利用網(wǎng)絡炒股、做生意。一旦網(wǎng)絡受到侵襲，輕則無法上網(wǎng)，影響用戶心情，重則會造成金錢的損失與重要資料文件的丟失。

2 影響計算機網(wǎng)絡的因素

2.1 硬件設備

硬件設備是影響計算機網(wǎng)絡可靠性的重要因素之一。二者的關(guān)系是，硬件設備的防御能力越強，計算機網(wǎng)絡的可靠性就越強。

2.2 通信線纜

在綜合布線時，使用的通信線纜會直接影響到網(wǎng)絡的可靠性，如果選用屏蔽雙絞線或者光纖，不僅通訊的信號不會有太大的損耗，而且信號也不會被別人竊取，而非屏蔽的雙絞線在通信可靠性方面就會差很多。

2.3 網(wǎng)絡管理系統(tǒng)

網(wǎng)絡管理系統(tǒng)也是影響計算機網(wǎng)絡可靠性的因素之一。一個嚴密完整的計算機網(wǎng)絡管理系統(tǒng)具備防火墻等安全設備，可以有效維護網(wǎng)絡的可靠性，而網(wǎng)絡管理系統(tǒng)的不完善，會導致網(wǎng)絡的不安全。

2.4 網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)是影響計算機網(wǎng)絡可靠性的重要因素之一。一般網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)有總線型、星型、環(huán)型、網(wǎng)狀型、樹型、混合型等?？偩€型是將所有通信設備連接到一條總線上，這種拓撲結(jié)構(gòu)最為簡單，卻也是最不可靠的，一旦總線上有一點無法通信或受到攻擊，那么整個總線上的通訊設備都會癱瘓。星型拓撲結(jié)構(gòu)是以一點為中心，向其他各個方向發(fā)散分布通訊設備的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，其好處在于，除中心點外的其他任何設備都互不干擾，互不妨礙，一旦中心點的服務器受到攻擊，那么整個網(wǎng)絡就會陷入癱瘓。環(huán)型也是重要的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)之一，環(huán)型類似于總線型，若一點受到攻擊，其他點也會癱瘓，但如果此處采用雙環(huán)型網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)則會解決這一問題。雙環(huán)型網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)是將兩個環(huán)型結(jié)構(gòu)一里一外相連，其中一條線是輔線，屬于冗余，平時正常工作時不通訊，一旦主環(huán)線上有一點斷開，那么副環(huán)線便會與有一點斷開的主環(huán)線共同組成一個新的環(huán)型結(jié)構(gòu)，并繼續(xù)保持通信。相比而下，網(wǎng)狀型這種網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)更具有可靠性，它繼承了雙環(huán)型的優(yōu)點，并且更加靈活。樹型網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)使用得并不太多，在此不作過多解釋。

3 提高計算機網(wǎng)絡可靠性的方法

如今，網(wǎng)絡已經(jīng)滲透到人們生活的方方面面了，對于計算機網(wǎng)絡可靠性和安全性的問題已經(jīng)無法回避。下面將討論提高計算機網(wǎng)絡可靠性的具體措施。

3.1 網(wǎng)絡通訊線纜的使用

計算機與其他通信設備之間得以連通，需要的便是通訊的線纜，所以通訊線纜的質(zhì)量也會影響計算機網(wǎng)絡的可靠性和安全性。

為保證網(wǎng)絡的可靠性，可以選用屏蔽雙絞線或者光纖作為通訊介質(zhì)，這樣需要傳遞的信息會由模擬信號通過AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，在通訊線纜上傳遞，到達目的端后，又會通過DA轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換回模擬信號供計算機接收，這樣便實現(xiàn)了計算機之間的通訊。

3.2 網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

要實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡的可靠性，在建網(wǎng)之初就需要將鏈路冗余、負載均衡等問題考慮進去。在大型網(wǎng)絡構(gòu)建中可以選用較為復雜也較為安全的網(wǎng)狀型網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)作為網(wǎng)絡拓撲設計的總體框架。在網(wǎng)絡設計中，可以選用虛擬網(wǎng)關(guān)備份技術(shù)來防止網(wǎng)絡中心出現(xiàn)單點故障，將兩臺核心機組成VRRP熱備份組，其中一臺為主，另一臺為輔，實現(xiàn)一種鏈路冗余，達到雙核心架構(gòu)的效果（參見圖1）。

還可以在網(wǎng)絡中按照具體要求劃分VLAN，以實現(xiàn)路由冗余和負載均衡。在核心交換機與路由器之間配置OSPF協(xié)議，在二層匯聚與接入交換機，交換機自動進行MSTP協(xié)議協(xié)商，保證二層交換網(wǎng)絡的通暢，核心交換機配置VRRP組分擔數(shù)據(jù)流量（參見圖2）。

在對網(wǎng)絡的配置過程中，可以選用生成樹協(xié)議，產(chǎn)生一條鏈路冗余，防止網(wǎng)絡中單點斷裂造成整個網(wǎng)絡的癱瘓。網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)化是計算機網(wǎng)絡可靠性的重要指標，只有實現(xiàn)了這一層，網(wǎng)絡的穩(wěn)定性才能有所保障。

3.3 使用多層網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)

在組建網(wǎng)絡時，可選用多層網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)來保證計算機網(wǎng)絡的可靠性。多層網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，就是將不同的網(wǎng)絡設備劃分為多個層次，每個層次所負責實現(xiàn)的功能也不同。計算機網(wǎng)絡多層結(jié)構(gòu)需要靠三層設備實現(xiàn)。組建完成的多層網(wǎng)絡可以減少網(wǎng)絡不安全造成的損失，以此來達到增加可靠性的目的。

多層網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)一般包含3層，即用戶訪問層、分布層、核心層（參見圖3）。多層網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)也是一種集路由器（或三層交換機）和集線器（或二層交換機）為一體的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。接入層是將底層的網(wǎng)絡設備接入到整個網(wǎng)絡中的入口，也是為整個網(wǎng)絡提供帶寬的入口。接入層是整個網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中對設備要求最低的，所以成本也是最低的，這是其優(yōu)勢之一。匯聚層相較于接入層而言，對設備的要求會更高一點。匯聚層是匯聚接入層所有信息點的匯聚點，也是接入層與核心層之間的橋梁。匯聚層所用到的網(wǎng)絡設備一般是三層交換機。核心層是整個網(wǎng)絡最關(guān)鍵的部分，一般由路由器組成。核心層是整個網(wǎng)絡信息的最終承受者與匯聚者。多層的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)能夠有效提高計算機網(wǎng)絡的可靠性。

3.4 及時更替舊的設備

現(xiàn)在網(wǎng)絡設備的更替速度非?？?，稍不留意便會被飛速發(fā)展的科技甩在身后，所以及時更替廢舊的網(wǎng)絡設備是一件非常重要的事情，這將決定網(wǎng)絡設備的可靠性。對于網(wǎng)絡設備的更替，無論軟件還是硬件，都需要及時換成新的，以保證計算機網(wǎng)絡的可靠性。

4 結(jié) 語

隨著計算機的普及，對于計算機網(wǎng)絡的需求也越來越大，計算機網(wǎng)絡已經(jīng)遍布于生產(chǎn)生活的各個環(huán)節(jié)中，無法忽視。隨之而來的問題則是如何讓人們能夠安心地使用互聯(lián)網(wǎng)通信、娛樂。如今，計算機網(wǎng)絡的可靠性已越來越受到人們的關(guān)注，這表示人們的安全意識提高了。這不單單只是能否上網(wǎng)的問題，還涉及個人的隱私、成果、財產(chǎn)等問題，許多案例都涉及了安全的問題。所以，提高計算機網(wǎng)絡的可靠性勢在必行。

主要參考文獻

[1]劉青超.優(yōu)化計算機網(wǎng)絡可靠性的方法探討[J].計算機光盤軟件與應用，2013（23）：127-129 .

[2]張曉杰，姜同敏，王曉峰.提高計算機網(wǎng)絡可靠性的方法研究[J].計算機工程與設計，2010（5）.

[3]史志杰.提高計算機網(wǎng)絡可靠性的方法研究[J].計算機光盤軟件與應用， 2013（8）.