計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化技術(shù)研究

摘 要 隨著網(wǎng)絡(luò)時代的到來，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)用戶與日俱增，其可靠性也越來越受到用戶的廣泛關(guān)注。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性是確保計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行、保障用戶信息傳輸安全、擴(kuò)展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使用性能的重要基礎(chǔ)。為此，必須對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，避免因網(wǎng)絡(luò)故障造成嚴(yán)重影響和巨大損失。本文對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的優(yōu)化原則和優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 可靠性 優(yōu)化技術(shù)

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的優(yōu)化原則

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在一定溫度、濕度、負(fù)載、操作方式、維修方式的條件下，在某一時間段內(nèi)能夠保持網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通和網(wǎng)絡(luò)通信功能，從而保證網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的能力。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性是規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要參數(shù)，具體可表現(xiàn)為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的生存性、連通性、抗破壞性以及多種模式下的工作有效性，其優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：確保計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)具備開放性，可支持不同設(shè)備與系統(tǒng)的有效連接，擁有較強(qiáng)的擴(kuò)展能力；采用具備良好通用性和實(shí)用性的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以及成熟、先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)要具備較強(qiáng)互聯(lián)能力、容錯能力、冗余能力，既要支持多種通信協(xié)議，又要能夠保證數(shù)據(jù)傳輸安全，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全性和可靠性；選用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)管理軟件和網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備，確保計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具備較強(qiáng)的可管理性；選擇性能較好的網(wǎng)絡(luò)鏈路介質(zhì)，保證主干網(wǎng)的帶寬能夠滿足網(wǎng)絡(luò)快速響應(yīng)的要求；在充分利用現(xiàn)有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)資源的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化配置網(wǎng)絡(luò)布線、硬件設(shè)施，以及應(yīng)用成熟的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件以控制網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。

2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的優(yōu)化技術(shù)

2.1多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

合理的多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備性能，提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的重要保障，能夠有效解決因故障恢復(fù)、負(fù)載分擔(dān)、業(yè)務(wù)量分段等原因造成的網(wǎng)絡(luò)問題。同時，多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)還具備隔離故障網(wǎng)絡(luò)、支持常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、簡化網(wǎng)絡(luò)移植等功能，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具備良好的兼容性。多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要分為以下三個層次結(jié)構(gòu)：第一層為接入層，是用戶被允許接入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的起點(diǎn)。該層可利用訪問控制列表和過濾技術(shù)控制用戶流量，為高端口密度的設(shè)備提供服務(wù)，具體包括提供接入端口、提供交換寬帶、提供第二層服務(wù)等；第二層為分布層，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接入層與核心層之間的分界點(diǎn)，既可以提供邊界定義，也可以預(yù)處理費(fèi)力的數(shù)據(jù)包操作，具備聚合VLAN、確定聯(lián)網(wǎng)方式、提供網(wǎng)絡(luò)安全認(rèn)證、物理連接VLAN路由器等功能；第三層為核心層，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主干部分，主要負(fù)責(zé)提供交換區(qū)塊連接、提供其他服務(wù)器區(qū)塊訪問地址、快速交換數(shù)據(jù)等。在對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的邏輯功能進(jìn)行劃分時，要避免將數(shù)據(jù)包過濾、訪問控制列表等功能設(shè)置在核心層。

2.2雙網(wǎng)絡(luò)冗余設(shè)計(jì)

雙網(wǎng)絡(luò)冗余設(shè)計(jì)是指在原有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上另外增加備用網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式，利用計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的冗余實(shí)現(xiàn)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的容錯，從而提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性。在雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，由雙網(wǎng)絡(luò)連接各個網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)，在某個結(jié)點(diǎn)需要向其它結(jié)點(diǎn)傳送消息的情況下，可以選擇雙網(wǎng)絡(luò)中的任一網(wǎng)絡(luò)完成發(fā)送任務(wù)。此外，雙網(wǎng)絡(luò)不僅可以做到同時傳送數(shù)據(jù)，而且還可以采用主備用的方式作為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的備份。一旦雙網(wǎng)絡(luò)中的一個網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)運(yùn)行故障，另一個網(wǎng)絡(luò)就會迅速替代故障網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，以此確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

2.3容錯性設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的容錯性設(shè)計(jì)要遵循并行主干、雙網(wǎng)絡(luò)中心的指導(dǎo)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體設(shè)計(jì)方案如下：一是采用并行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及冗余計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心的方法，在兩個計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心上同時連接用戶終端和服務(wù)器；二是采用多數(shù)據(jù)鏈路、多路由的連接方式將邊界網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)中心進(jìn)行連接，從而保證局部網(wǎng)絡(luò)用戶在使用計(jì)算網(wǎng)絡(luò)時不受任一數(shù)據(jù)鏈路故障的影響；三是采用具備熱插熱拔功能以及模塊化結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，增強(qiáng)組網(wǎng)方式的靈活性，確保在發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障時，可以在正常通電的情況下對故障模塊進(jìn)行更換，提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的容錯能力和連續(xù)工作能力；四是在增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器可靠性方面，可采用雙機(jī)鏡像、雙機(jī)熱備份、容錯存儲等技術(shù)；五是在增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)管理軟件容錯性方面，可采用多處理器或具備容錯功能的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。

2.4體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，可遵循自頂向下、逐層選擇的原則，依次按照應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)硬件層進(jìn)行設(shè)計(jì)。應(yīng)用層能夠滿足用戶對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的多種應(yīng)用需求，如教研系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等均設(shè)置在應(yīng)用層；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層能夠向用戶提供多種服務(wù)，如電子郵件服務(wù)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)等；網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)主要設(shè)置各種操作軟件，如UNIX、Windows等；網(wǎng)絡(luò)硬件層為物理硬件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，涉及通信信道、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、互聯(lián)協(xié)議、通信協(xié)議、服務(wù)器以及客戶機(jī)等。

3結(jié)論

總而言之，多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、雙網(wǎng)絡(luò)冗余設(shè)計(jì)、容錯性設(shè)計(jì)以及體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的有效技術(shù)方案，對縮短計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障持續(xù)時間、保障數(shù)據(jù)傳輸安全、增強(qiáng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)容錯能力有著至關(guān)重要的作用。在對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時，必須充分考慮設(shè)備、軟件、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等多種影響因素，力求降低網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生頻率，為用戶構(gòu)建安全、可靠、高效的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1] 張子木.基于遺傳算法的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性分析及優(yōu)化[D].北京郵電大學(xué)，2009.

[2] 劉青超.優(yōu)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的方法探討[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2013（12）.

[3] 葉娜.朱秀娟.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)問題的研究[J].信息通信，2013（8）.