淺談如何提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性

朱章黔

(西南大學(xué)紡織服裝學(xué)院,重慶北碚,400715)

淺談如何提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性

朱章黔

(西南大學(xué)紡織服裝學(xué)院,重慶北碚,400715)

21世紀(jì)是一個(gè)以網(wǎng)絡(luò)為核心的信息化，數(shù)字化時(shí)代。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)給用戶提供了連通性和資源共享的功能，但是，一旦網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題，人們的生活，學(xué)習(xí)和工作都將受到嚴(yán)重的影響。為更好地滿足人們實(shí)際的需求，保證網(wǎng)絡(luò)安全可靠，有必要對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行全面分析，并在此基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的可靠性，以促進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)更好的發(fā)展。本文主要從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及可靠性的概念、影響因素以及優(yōu)化方案等方面出發(fā)，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性方法進(jìn)行相應(yīng)探討。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；可靠性；優(yōu)化方方案

0 引言

沒有人能夠想象失去網(wǎng)絡(luò)的世界會(huì)是什么樣子，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)實(shí)世界中扮演著十分重要的角色，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠穩(wěn)定性逐漸成為網(wǎng)絡(luò)用戶關(guān)注的核心問題，也是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)核心指標(biāo)。因此，分析可靠穩(wěn)定性的影響因素并提出網(wǎng)絡(luò)可靠性解決方案，在解決頂層設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中的可靠性問題，保證網(wǎng)絡(luò)可靠正常投產(chǎn)，并不斷優(yōu)化提高網(wǎng)絡(luò)可靠性具有重大意義。

1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及可靠性概念

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最簡(jiǎn)單的定義是：一些互相連接的、自治的計(jì)算機(jī)的集合?！白灾巍敝妇哂歇?dú)立系統(tǒng)功能的計(jì)算機(jī)，有屬于自己的硬件與軟件，可單獨(dú)運(yùn)行，而計(jì)算機(jī)之間能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和交換信息。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性是指網(wǎng)絡(luò)在特定運(yùn)行環(huán)境條件下和規(guī)定的時(shí)期內(nèi)，完成所需要的工作任務(wù)和目標(biāo)的能力。本質(zhì)上，計(jì)算機(jī)網(wǎng)路可靠性不僅是對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行能力真實(shí)情況的反應(yīng)，同時(shí)也是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和規(guī)劃過程中一個(gè)重要參考依據(jù)。

2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性影響因素

2.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響

用戶終端和傳輸路由交換設(shè)備對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由若干結(jié)點(diǎn)和連接這些結(jié)點(diǎn)的鏈路組成，而用戶設(shè)備屬于結(jié)點(diǎn)的一部分。面向用戶的終端是影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的關(guān)鍵因素。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的日常維護(hù)、升級(jí)過程中,確保用戶終端的可靠性是重中之重。而交換機(jī)、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)該具備一定的容錯(cuò)糾錯(cuò)冗余能力。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的過程中,應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)的通信線路和布線系統(tǒng)。

2.2 網(wǎng)絡(luò)管理對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響

網(wǎng)絡(luò)一旦投入使用，就可以使用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)管理軟件采集這個(gè)網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行的過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，掌握網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，一旦發(fā)生故障，能夠立即得到反饋并能及時(shí)查找和排除。網(wǎng)絡(luò)管理軟件還能夠在不同的網(wǎng)絡(luò)之間交換信息，從而可以跨網(wǎng)管理。網(wǎng)絡(luò)管理軟件的這種實(shí)時(shí)監(jiān)控管理網(wǎng)絡(luò)的能力可以提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的工作效率和可靠穩(wěn)定性。

2.3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵?duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)屬于網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)規(guī)劃問題,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)反映出網(wǎng)絡(luò)中各實(shí)體的結(jié)構(gòu)關(guān)系，是實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ)，是對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性有重大影響。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分為總線型拓?fù)?、環(huán)形拓?fù)洹⑿切屯負(fù)?、網(wǎng)狀拓?fù)浜突旌闲屯負(fù)洹；ミB網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼椿旌闲屯負(fù)涫亲畛Ｒ姷倪B接網(wǎng)絡(luò)各實(shí)體的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的好壞直接影響著網(wǎng)絡(luò)的性能，如產(chǎn)生的時(shí)延，路由的計(jì)算等，因此，設(shè)計(jì)良好的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以在一定程度上提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化方案

3.1 側(cè)重計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的頂層設(shè)計(jì)

頂層設(shè)計(jì)決定基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)、維護(hù)和升級(jí)。一個(gè)好的頂層設(shè)計(jì)應(yīng)該包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系與層次結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系包括看得見摸得著的物理設(shè)備和虛擬化設(shè)備。對(duì)于普通用戶而言，要想對(duì)兩者有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)是很困難的，事實(shí)上，只需要知道兩者是相輔相成的，接受兩者結(jié)合產(chǎn)生的服務(wù)就好了。但是，作為專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員，準(zhǔn)確理解網(wǎng)絡(luò)體系和層次體系之間的聯(lián)系，進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮兩者的作用，進(jìn)而提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性是很有必要的。

3.2 優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)分層體系

良好的網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)體系有助于網(wǎng)絡(luò)更好的工作，提高可靠性。各層之間是相互獨(dú)立的，這樣就可以將一個(gè)復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為多個(gè)簡(jiǎn)單的問題逐個(gè)解決，從而問題的復(fù)雜程度就下降了。由于每一層只提供特定的服務(wù)和功能，獨(dú)立性強(qiáng)，所以也就更加靈活，易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。分層體系使網(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)上具有可分割性。

目前主流的網(wǎng)絡(luò)層次化體系架構(gòu)主要是三層結(jié)構(gòu)，即核心層，匯聚層和接入層。核心層是網(wǎng)絡(luò)的高速交換主干，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的連通性起著至關(guān)重要的作用；匯聚層是核心層和接入層的連接層，是在工作站接入核心層前先做匯聚，減輕核心層的負(fù)擔(dān)；接入層是面向用戶的最底層，向本地網(wǎng)段提供工作站接入。優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)分層體系，對(duì)網(wǎng)絡(luò)整體可靠穩(wěn)定性都是顯著地提高。

3.3 對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行容錯(cuò)冗余設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)性是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)在故障發(fā)生時(shí)仍然能夠正常工作的性能指標(biāo)。在進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用并行冗余的方案，從而在不同計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心上分別與其對(duì)應(yīng)的終端與服務(wù)器相連接，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，各網(wǎng)絡(luò)中心之間可以實(shí)施相互協(xié)調(diào)與切換，切斷發(fā)生故障的局域網(wǎng)，拋出錯(cuò)誤，從整體中隔離，提高網(wǎng)絡(luò)對(duì)突發(fā)事件的自動(dòng)容錯(cuò)能力，最小化網(wǎng)絡(luò)的失效時(shí)間，從而確保整體的安全，提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。如核心層一般采用雙核心結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)雙機(jī)冗余熱備份，當(dāng)主設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，后備設(shè)備馬上介入工作確保網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)提供服務(wù)，減少網(wǎng)絡(luò)宕機(jī)，改善網(wǎng)絡(luò)性能。

互聯(lián)交換機(jī)、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。通過這種設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備形成一張相互交織的大網(wǎng)，能夠確保網(wǎng)絡(luò)中某個(gè)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，其他設(shè)備能夠正常運(yùn)行，不會(huì)影響到網(wǎng)絡(luò)整體的連通性。連通性也曾經(jīng)作為網(wǎng)絡(luò)可靠性的指標(biāo)，所以確保網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連通也能提高可靠性。

在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上采用先進(jìn)技術(shù)，比如更加優(yōu)秀的路由算法，良好的網(wǎng)絡(luò)管理能力等。先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)該能夠使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有良好的容錯(cuò)能力，高可靠性，能夠自動(dòng)解決一些突發(fā)事件，管理網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作并采集網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行參數(shù)，減少網(wǎng)絡(luò)故障，提高可靠性。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性影響因素越來(lái)越多，這也對(duì)可靠性的優(yōu)化方案提出了更高的要求，為了解決這些問題，相關(guān)技術(shù)科研人員還需要不斷的探索與實(shí)踐，以期獲得一種更加安全可靠的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)體系

[1] 劉君.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)問題的研究[D].沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué),2006-03.

[2] 張曉杰,姜同敏,王曉峰.提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的方法研究[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì),2010-05.

[3] 賴彩鳳.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的研究[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用,2010,15.

How to improve computer network reliability

Zhu Zhangqian
(Textile and clothing college, Southwestern University,Beibei,Chongqing,400715)

Twenty-first Century is a network as the core of the information,the digital era.Computer network provides the user with connectivity and resource sharing,but once the network problems,people's life,learning and work will be seriously affected.In order to better meet people's actual needs to ensure safe and reliable network, it is necessary to conduct a comprehensive analysis of the reliability of the computer network,and on this basis to optimize network reliability in order to promote the development of the computer network.In this paper,the computer network and the reliability of the concept,the impact factor and optimization of the program,etc.,the computer network reliability method to explore the corresponding.

computer network; reliability; optimization scheme

朱章黔（1994-），男，土家族，重慶黔江人，本科學(xué)歷，西南大學(xué)。