計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可靠性分析

【摘要】當(dāng)今社會(huì)，隨著信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，用戶對(duì)于計(jì)算機(jī)的安全性和可靠性的要求越來(lái)越高。因此，提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可靠性已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中的重要環(huán)節(jié)，而要提高計(jì)算機(jī)的可靠性，就要從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)管理過(guò)程以及相應(yīng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等影響方面著手。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；可靠性

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為人們生活中不可分割的一部分。計(jì)算機(jī)的開(kāi)放性和共享性給人們生活帶來(lái)方便的同時(shí)也給了很多不法分子侵入他人系統(tǒng)進(jìn)行破壞的機(jī)會(huì)。因此，提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性是十分有必要的。

1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可靠性指標(biāo)

所謂計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠就是指：在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)、規(guī)定的條件下，網(wǎng)絡(luò)通信能力能夠滿足相關(guān)的要求。評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)可靠性的指標(biāo)主要有三個(gè)：容錯(cuò)性、耐久性、可維護(hù)性。

1.1 容錯(cuò)性

判斷計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的容錯(cuò)性能力是通過(guò)衡量當(dāng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，系統(tǒng)從錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)到正常狀態(tài)下所需要的時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)確定的。也就是說(shuō)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)性就是評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行能力的指標(biāo)。

1.2 耐久性

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的耐久性指的是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在沒(méi)有出錯(cuò)的情況下持續(xù)運(yùn)行的時(shí)間。耐久性是判斷整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行能力的重要指標(biāo)。

1.3 可維護(hù)性

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的可維護(hù)性指的是當(dāng)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障之后，通過(guò)一定的技術(shù)手段對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行處理，可以系統(tǒng)恢復(fù)正常使用狀態(tài)的特性。系統(tǒng)的可維護(hù)性包括兩方面：維護(hù)人員的技術(shù)水平和系統(tǒng)的可靠性程度。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性維護(hù)主要包括兩部分：第一部分，事前修復(fù)。事前修復(fù)指的是在系統(tǒng)正常運(yùn)行期間，定期不定期對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)發(fā)現(xiàn)的可能影響正常使用的因素進(jìn)行提前處理，從而避免故障的發(fā)生；第二部分，事后修復(fù)。事后修復(fù)指的是當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障之后，通過(guò)技術(shù)修復(fù)等方法使系統(tǒng)盡快恢復(fù)到正常使用狀態(tài)，進(jìn)而降低故障造成的損失。

2.影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可靠性的因素

影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可靠性因素主要包括三方面：第一方面，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；第二方面，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理；第三方面，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

2.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的客戶終端的可靠性問(wèn)題直接影響了整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可靠性，因此要保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠就要先保證客戶終端的可靠。網(wǎng)絡(luò)的日常維護(hù)工作的一部分就是保證客戶終端的安全可靠。因此，在對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行布置時(shí)要足夠重視客戶的終端設(shè)備的性能。除了客戶終端之外，網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)的可靠性也有一定的影響，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：第一方面，網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備的連接交互能力的好壞和網(wǎng)絡(luò)的可靠性是成正比的；第二方面，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的傳輸系統(tǒng)是由網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備中的傳輸設(shè)備來(lái)保證的，因此，設(shè)備的使用情況將直接影響網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行通暢。并且，傳輸設(shè)備在計(jì)算機(jī)運(yùn)行過(guò)程中排查和修復(fù)都比較困難，并且修復(fù)的成本也是非常高的。因此，對(duì)于計(jì)算機(jī)的傳輸設(shè)備在設(shè)置時(shí)應(yīng)設(shè)置成雙線，從而減輕修復(fù)難度，最大限度的保證網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可靠性。

2.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中涉及到的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品和設(shè)備不僅規(guī)模大而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此在使用過(guò)程中就可能出現(xiàn)信息不完整、信息丟失或者發(fā)生故障等情況。減少這些現(xiàn)象的發(fā)生就要依靠先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)，通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過(guò)程中涉及到的參數(shù)進(jìn)行及時(shí)采集從而了解計(jì)算機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和及時(shí)處理故障，避免這些現(xiàn)象的發(fā)生。做好計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理就要做好以下兩方面內(nèi)容：第一方面，選擇合適的管理軟件并配置規(guī)范且標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)；第二方面，對(duì)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)管理人員進(jìn)行培訓(xùn)，進(jìn)而提高相應(yīng)管理人員的管理水平和管理效率。

2.3 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)指的是網(wǎng)上計(jì)算機(jī)或者計(jì)算機(jī)設(shè)備與傳輸設(shè)備形成的結(jié)點(diǎn)與線的物理模式。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有四中：總線型、星型、環(huán)型以及混合型。這四種類(lèi)型中的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)終端的連接方式是不同的特點(diǎn)也是不同的?？偩€型結(jié)構(gòu)中任意兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的連接線路是唯一的，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本低并且系統(tǒng)有很強(qiáng)的擴(kuò)展性。但是，這種結(jié)構(gòu)的容錯(cuò)性較低，任何線路出現(xiàn)故障都會(huì)影響整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定，因此可靠性較差；星型結(jié)構(gòu)是將所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都和中心節(jié)點(diǎn)連接，這樣就可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的連通，方便整體的通信和管理。星型結(jié)構(gòu)的可靠性比總線型高，非中心節(jié)點(diǎn)出故障不會(huì)影響其他節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)通暢，但是對(duì)節(jié)點(diǎn)的要求比較高，整體成本也比較高，一旦中心節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障也會(huì)使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)崩潰。通過(guò)對(duì)比這兩者結(jié)構(gòu)的利弊可以得出結(jié)論：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以在一定程度上影響計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通信和系統(tǒng)連接的可靠性，因此在選擇網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之前應(yīng)對(duì)計(jì)算機(jī)的可靠性進(jìn)行分析，從而選擇最合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠運(yùn)行。

3.提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可靠性的措施簡(jiǎn)述

3.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系的設(shè)計(jì)

可靠的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)需要有完整的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系。完整的計(jì)算機(jī)體系包括兩部分：網(wǎng)絡(luò)層次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和層次布局

3.1.1 網(wǎng)絡(luò)層次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

完整的層次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的先進(jìn)性被充分發(fā)揮。隨著計(jì)算機(jī)使用量的增加，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的吞吐量增加迅速。在這種情況下，只有采用完整的層次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)才能保證整個(gè)系統(tǒng)因某一故障整體癱瘓。通過(guò)分層，也可以將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不斷擴(kuò)充，從而方便故障的排除，保證系統(tǒng)的可靠性。

3.1.2 層次布局

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的層次布局主要包括三個(gè)方面：第一方面，應(yīng)用層。應(yīng)用層主要是方便用戶使用的各個(gè)接口，主要包括了連接口、文件傳輸口和瀏覽器等；第二方面，表示層。表示層的作用是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理主要包括了加密和解釋等；第三方面，會(huì)話層。會(huì)話層是用來(lái)保證網(wǎng)絡(luò)連接通暢的。除此之外，還有物理層和網(wǎng)絡(luò)層。物理層是對(duì)光線光路等進(jìn)行選擇，網(wǎng)絡(luò)層是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝或解封裝。通過(guò)有層次的布局，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的層次清晰，進(jìn)而提高系統(tǒng)的可靠性。

3.2 容錯(cuò)性設(shè)計(jì)

容錯(cuò)性作為評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的重要指標(biāo)之一，提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的容錯(cuò)性將直接提高系統(tǒng)的可靠性。對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)性設(shè)計(jì)包括兩步：第一步，采用并行主干，雙網(wǎng)絡(luò)中心的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行計(jì)算機(jī)容錯(cuò)設(shè)計(jì)。這樣設(shè)計(jì)出的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有兩個(gè)，在這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中心分別設(shè)置終端和相應(yīng)的服務(wù)器設(shè)備。兩套并行的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在正常運(yùn)行時(shí)各自工作，當(dāng)其中一個(gè)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)可以互相補(bǔ)救，保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可靠；第二步，采用模塊化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。模塊化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是提高網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)容錯(cuò)性的重要手段。在正常通電時(shí)，通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，將出現(xiàn)故障的模塊進(jìn)行更換使網(wǎng)絡(luò)可以持續(xù)工作。除了這兩步之外，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接方式也可以提高網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的容錯(cuò)性。路由器、廣域網(wǎng)和數(shù)據(jù)鏈之間采用相互連接的連接形式，可以保證故障設(shè)備不影響其他的設(shè)備。

3.3 雙網(wǎng)絡(luò)冗余結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)處出現(xiàn)故障都會(huì)或多或少影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性。因此，在各個(gè)節(jié)點(diǎn)位置設(shè)置雙臺(tái)設(shè)備進(jìn)行冗余備份。采用雙臺(tái)設(shè)備，當(dāng)其中一個(gè)設(shè)備出現(xiàn)故障不能正常使用時(shí)，迅速啟用另一臺(tái)設(shè)備不僅可以使系統(tǒng)可靠運(yùn)行還可以使故障帶來(lái)的損失降到最低。

3.4 其他網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

其他的提高網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的手段有很多，比如智能卡和安全脆弱掃描技術(shù)。智能卡是用來(lái)解密的媒介。安全脆弱掃描技術(shù)則可以對(duì)系統(tǒng)中潛在的危險(xiǎn)進(jìn)行掃描，防止有害因素入侵系統(tǒng)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用，保證計(jì)算機(jī)在使用過(guò)程中的安全，進(jìn)而提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可靠性。

3.5 入侵檢測(cè)系統(tǒng)

通過(guò)入侵檢測(cè)系統(tǒng)的使用，保證計(jì)算機(jī)中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)異?，F(xiàn)象的分析和觀察確定可能破壞系統(tǒng)的因素，從而形成一套完整的防御系統(tǒng)。

4.結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人們的關(guān)系越來(lái)越密切。因此，相關(guān)的計(jì)算機(jī)工作者要著重對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可靠性檢驗(yàn)并在現(xiàn)有的提高可靠性措施的基礎(chǔ)之上不斷創(chuàng)新，爭(zhēng)取使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可靠性能夠再提高一個(gè)層次。

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