計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性分析與設(shè)計(jì)

寇曉荷

摘 要 近年來(lái)隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，以及計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，很大程度上改變?nèi)藗儌鹘y(tǒng)的生活方式和思維方式。隨著人們對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)依賴(lài)性的不斷增強(qiáng)，用戶(hù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的可靠性要求也越來(lái)越高，而一旦計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生故障，將會(huì)對(duì)人們的工作生活造成重大甚至災(zāi)難性的影響。因此探究計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)可靠性 設(shè)計(jì)策略

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展一方面改變著人們的生活和工作，另一方面也使得人們對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的依賴(lài)性越來(lái)越大，因此計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性就成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。而影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的因素有很多，主要包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的影響、網(wǎng)絡(luò)管理水平的影響以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的影響，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)針對(duì)不同影響因素，進(jìn)行全面優(yōu)化設(shè)計(jì)，提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性

1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性概述

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性是指網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在規(guī)定條件下和設(shè)計(jì)規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)，保持系統(tǒng)正常運(yùn)行的能力，進(jìn)而確保用戶(hù)的正常通信需求，與此同時(shí)還應(yīng)當(dāng)確保用戶(hù)使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信中數(shù)據(jù)的安全性。現(xiàn)如今對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的研究主要集中在：抗毀性（Invulnerability）、生存性（Survivability）和可用性（Availability）三個(gè)方面。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性既是計(jì)算機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠正常支持網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的體現(xiàn)，也是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的體現(xiàn)。由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)深入應(yīng)用到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，若網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，不僅會(huì)影響人們的正常生活，同時(shí)還能帶來(lái)嚴(yán)重甚至毀滅性的經(jīng)濟(jì)損失，因此探究計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性具有重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。

1.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的主要特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性主要具備三個(gè)特點(diǎn)：首先是網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)性特點(diǎn)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中會(huì)受到不穩(wěn)定因素影響出現(xiàn)故障，而網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)技術(shù)能夠保證元件或者系統(tǒng)在遭受故障影響情況下仍能正常工作，保障計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在工作路徑失效情況下仍然能達(dá)到一定的可靠度；第二是可維護(hù)性特征，該特征主要包含事前和事后的維護(hù)，其中事前維護(hù)是指在故障出現(xiàn)之前監(jiān)測(cè)故障并排除，避免故障發(fā)生帶來(lái)影響。而事后維護(hù)就是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生之后進(jìn)行及時(shí)的處理與維護(hù)；第三是耐久性特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)的耐久性是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)處于無(wú)故障狀態(tài)的維持時(shí)間，當(dāng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)處于無(wú)故障狀態(tài)中運(yùn)行的時(shí)間越長(zhǎng)，那么就說(shuō)明計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性越高。

2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的主要影響因素

2.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行可靠性的重要因素，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的核心組成部分，因此網(wǎng)絡(luò)設(shè)備總體質(zhì)量水平以及性能會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性產(chǎn)生最為直接的影響。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響主要包括用戶(hù)設(shè)備和傳輸交換設(shè)備兩個(gè)方面。由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接的是用戶(hù)的終端設(shè)備，因此計(jì)算機(jī)該部分設(shè)備的可靠性就直接影響著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)整體運(yùn)行的可靠性。而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中通過(guò)傳輸交換設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)，一旦傳輸設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)給整個(gè)網(wǎng)絡(luò)可靠性造成巨大影響。

2.2 網(wǎng)絡(luò)管理

網(wǎng)絡(luò)管理是避免計(jì)算及網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障的重要保障，通過(guò)應(yīng)用先進(jìn)的管理技術(shù)，不僅能夠?qū)崟r(shí)的采集到網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的相關(guān)參數(shù)，同時(shí)還可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，進(jìn)而及時(shí)有效的發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中存在的問(wèn)題，從而采取及時(shí)有效的應(yīng)對(duì)措施。對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行科學(xué)管理主要包括網(wǎng)絡(luò)文檔管理、網(wǎng)絡(luò)安全管理，環(huán)境因素管理，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理及制度管理等幾個(gè)方面。

2.3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指用傳輸媒體互連各種設(shè)備的物理布局，影響著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)規(guī)則，從而對(duì)計(jì)算機(jī)可靠性產(chǎn)生影響。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)連接部件的實(shí)際表現(xiàn)形式，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要包括總線(xiàn)結(jié)構(gòu)、星型結(jié)構(gòu)、二元N維蝶形結(jié)構(gòu)及金字塔型機(jī)構(gòu)等幾種結(jié)構(gòu)形式。當(dāng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，將會(huì)直接影響到其運(yùn)行的可靠性。

3 提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的設(shè)計(jì)策略

3.1 容錯(cuò)性設(shè)計(jì)

在實(shí)施計(jì)算機(jī)容錯(cuò)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)遵循雙網(wǎng)絡(luò)中心以及主干并行的基本設(shè)計(jì)原則。通常采用以下設(shè)計(jì)步驟：首先利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中具有的秉性方法，與計(jì)算機(jī)冗余容錯(cuò)當(dāng)中的相關(guān)計(jì)算方法進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心作為最終連接點(diǎn)，確保每一位計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)可以同計(jì)算機(jī)的服務(wù)器實(shí)現(xiàn)有效銜接。而針對(duì)網(wǎng)絡(luò)中管理軟件的容錯(cuò)性設(shè)計(jì)，應(yīng)該運(yùn)用相關(guān)措施強(qiáng)化容錯(cuò)結(jié)合，進(jìn)而從根本上降低計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)當(dāng)中出現(xiàn)的一系列容錯(cuò)問(wèn)題。

3.2 網(wǎng)絡(luò)層次的優(yōu)化設(shè)計(jì)

為了進(jìn)一步提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的可靠性，需要對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的配置進(jìn)行有效優(yōu)化，同時(shí)也需要為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)一個(gè)良好的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)，該做法的主要目的是為了強(qiáng)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的結(jié)構(gòu)設(shè)置以及體系設(shè)置，與此同時(shí)還需要確保分布式實(shí)施網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)層次的有效優(yōu)化設(shè)計(jì)，構(gòu)建一個(gè)具有強(qiáng)大保障體系，同時(shí)也能夠確保故障排除以及檢修工作的順利完成。

3.3 網(wǎng)絡(luò)冗余設(shè)計(jì)

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)冗余設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常的做法是基于單一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，再選擇一個(gè)備用的網(wǎng)絡(luò)實(shí)施設(shè)置操作，其優(yōu)勢(shì)在于能更方便的建立起一個(gè)雙網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)形式。通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)冗余設(shè)計(jì)的實(shí)施，能在很大程度上降低網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的錯(cuò)誤發(fā)生率，進(jìn)而從根本上提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的可靠性和安全性。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著人們對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)依賴(lài)程度的不斷攀升，對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性也提出了更高的要求。與此同時(shí)，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步，也涌現(xiàn)出了一系列網(wǎng)絡(luò)可靠性實(shí)施的相關(guān)成果，通過(guò)設(shè)計(jì)并實(shí)施計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性工程，能夠?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行提供更可靠的保障和支持，為人們的生活和工作提供更安全的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)支持。

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作者單位

國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司襄陽(yáng)供電公司信息通信分公司 湖北省襄陽(yáng)市 441002