計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題的研究

余汾芬

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)知識(shí)得到了相關(guān)部門(mén)的高度重視，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)也在不斷提升。研究和討論了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題，以期為日后的相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；可靠性；優(yōu)化設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)原則

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393.02 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.23.089

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的觸角已經(jīng)延伸到了社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)各領(lǐng)域中，而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)直接關(guān)系著社會(huì)多方面的建設(shè)和發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，研究計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 概述

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性和可靠性主要是指在系統(tǒng)限定的時(shí)間和范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)指定功能。它是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)是保證網(wǎng)絡(luò)安全的基本要求，它關(guān)系著網(wǎng)絡(luò)程序和系統(tǒng)的順利運(yùn)行。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性主要包括以下幾方面的內(nèi)容：①網(wǎng)絡(luò)的抗破壞力；②計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的連通性；③計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的生存能力；④計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)模式下系統(tǒng)軟、硬件工作的時(shí)效性。針對(duì)上述內(nèi)容，應(yīng)不斷加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件可靠性的優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行安全。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性作為網(wǎng)絡(luò)綜合性能的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其進(jìn)行必要的優(yōu)化可以降低事故發(fā)生的概率，提高元器件設(shè)備的安全性。

2 設(shè)計(jì)原則

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性主要是針對(duì)硬件設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)軟件在故障時(shí)提供的連續(xù)性服務(wù)，而可靠性設(shè)計(jì)也可以理解為安全可用設(shè)計(jì)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)原則主要包括以下幾點(diǎn)：①合理調(diào)配計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟硬件設(shè)施、設(shè)備。②選取良好的網(wǎng)絡(luò)鏈路介質(zhì)，保證網(wǎng)絡(luò)寬帶的運(yùn)行速度。③計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)需要具備強(qiáng)有力的互聯(lián)功能，支持各種版本、格式的通信協(xié)議。④應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溟_(kāi)放式結(jié)構(gòu)，充分保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的先進(jìn)性和時(shí)效性。⑤秉承節(jié)約、合理的原則。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)中，要充分利用當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)資源，科學(xué)、合理地發(fā)揮現(xiàn)有軟件、硬件、布線和設(shè)備設(shè)施的功能、效用。⑥采取具體措施保證網(wǎng)絡(luò)信息、安全產(chǎn)品和技術(shù)方案的設(shè)計(jì)，保證整個(gè)程序的安全性，從而切實(shí)保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)性和可靠性。⑦構(gòu)建多重保障系統(tǒng)，層層保護(hù)免疫，相互補(bǔ)充。如果一個(gè)保護(hù)屏障被擊破，剩下的保護(hù)防線依然能夠保證信息數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。⑧提高網(wǎng)絡(luò)技術(shù)員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，加強(qiáng)培訓(xùn)指導(dǎo)，讓他們養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣，并定期維修檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)程序系統(tǒng)。

3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)

3.1 上網(wǎng)絡(luò)冗余設(shè)計(jì)

對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)冗余設(shè)計(jì)，主要的做法是在計(jì)算機(jī)上添加備用網(wǎng)絡(luò)，將計(jì)算機(jī)冗余系統(tǒng)連接到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)共享中心，形成多網(wǎng)交織的結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)與備用網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行各自的職責(zé)任務(wù)，運(yùn)行期間可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換共享。通常情況下，冗余網(wǎng)絡(luò)能夠同步傳輸信息，主系統(tǒng)控制運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)主系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，冗余系統(tǒng)不會(huì)執(zhí)行控制權(quán)限；當(dāng)主系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，冗余的備份網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將會(huì)啟動(dòng)控制權(quán)接替故障部位，維持系統(tǒng)的穩(wěn)定

性，保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行安全。該設(shè)計(jì)能夠保證信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，確保計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性。但是，在實(shí)際工作中，常常會(huì)因?yàn)橘M(fèi)用過(guò)高而無(wú)法實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的全部應(yīng)用。鑒于此，僅對(duì)核心設(shè)備或故障多發(fā)部分進(jìn)行冗余配置，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)冗余設(shè)計(jì)效益的最大化。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)冗余設(shè)計(jì)如圖1所示。

3.2 容錯(cuò)性設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)是允許計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)，即將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互相連接，將用戶(hù)端與服務(wù)器連接于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)外，將邊緣連接至網(wǎng)絡(luò)中心，形成閉合回路，保證網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)相關(guān)設(shè)備還能夠繼續(xù)保持正常的運(yùn)行狀態(tài)。容錯(cuò)性系統(tǒng)應(yīng)用了多級(jí)容錯(cuò)技術(shù)后，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，在容錯(cuò)技術(shù)的保障下，無(wú)需停止運(yùn)行中的系統(tǒng)，也無(wú)需立即檢查、維修。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)性設(shè)計(jì)中，應(yīng)秉承節(jié)約、合理的設(shè)計(jì)原則，充分考慮容錯(cuò)技術(shù)的適應(yīng)狀況和使用場(chǎng)合。因?yàn)殡S意使用容錯(cuò)技術(shù)會(huì)增加計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的成本，浪費(fèi)資源。容錯(cuò)技術(shù)通常應(yīng)用在關(guān)鍵位置上，以減少故障對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的影響。采用這種方式可以進(jìn)一步降低網(wǎng)絡(luò)技術(shù)故障的風(fēng)險(xiǎn)概率，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)成本。

3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層次、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為了保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使用的安全性，網(wǎng)絡(luò)層次、體系和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是非常重要的。當(dāng)今時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)容量和信息負(fù)荷日益增大，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)也朝著多層次的方向發(fā)展。多層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括核心層、接入層和分布層。核心層屬于網(wǎng)絡(luò)核心，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)交換，如果這一層發(fā)生故障，就會(huì)導(dǎo)致全網(wǎng)崩潰。因此，為了保證核心層設(shè)備在穩(wěn)定的狀態(tài)下發(fā)揮其功能，應(yīng)在網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)中應(yīng)用高端設(shè)備。接入層主要負(fù)責(zé)控制用戶(hù)流量、控制和過(guò)濾訪問(wèn)狀態(tài)。作為網(wǎng)絡(luò)的第一道屏障，接入層的設(shè)計(jì)要求并不高。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息交換互聯(lián)負(fù)荷的不斷增強(qiáng)，用戶(hù)端與服務(wù)器之間的聯(lián)系也更為緊密。先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠發(fā)揮和體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能。通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)的研究，可以實(shí)現(xiàn)冗余設(shè)計(jì)、容錯(cuò)性設(shè)計(jì)和多層次、模塊化機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等，為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供了故障應(yīng)急手段，擴(kuò)展了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)容量，提高了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的穩(wěn)定性、可維護(hù)性、安全性和可靠性。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：白潔〕

Abstract： With the development of social economy， computer network technology is widely used in various fields， and computer network technology knowledge has been attached great importance to the relevant departments， the standard of computer network technology is constantly improving. This paper studies and discusses the problem of computer network reliability optimization design， in order to provide reference for future work.

Key words： computer network； reliability； optimal design； design principle