信息技術(shù)發(fā)展背景下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)路徑研究

[關(guān)鍵詞]信息技術(shù)；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程；建設(shè)路徑

引言

在計(jì)算機(jī)技術(shù)成為第三次技術(shù)革新核心動(dòng)力的背景下，信息技術(shù)的崛起及持續(xù)發(fā)展極大地推動(dòng)了社會(huì)前行，改善了人們的生活與工作方式。邁入21世紀(jì)，信息技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段，人們對(duì)它的依賴性日益增強(qiáng)。然而，信息技術(shù)的快速發(fā)展也暴露出了諸多問題。為了推動(dòng)信息社會(huì)的持續(xù)進(jìn)步，加速計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目的開發(fā)與執(zhí)行，技術(shù)人員需精心策劃并構(gòu)建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目，確保網(wǎng)絡(luò)工程在設(shè)計(jì)和執(zhí)行過程中滿足社會(huì)發(fā)展的需求。同時(shí)，政府也要適時(shí)參與其中，對(duì)不當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)行為進(jìn)行制約，以促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的良性發(fā)展。

一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)要素

（一）網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)的核心環(huán)節(jié)，能夠影響系統(tǒng)的性能、可擴(kuò)展性和安全性。隨著云計(jì)算、5G、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的集中式架構(gòu)逐漸無法滿足現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)高效傳輸和動(dòng)態(tài)擴(kuò)展的需求，分布式和混合架構(gòu)成為主流趨勢(shì)。它能夠通過分布計(jì)算和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)減輕中心節(jié)點(diǎn)的壓力，提高系統(tǒng)的容錯(cuò)性和穩(wěn)定性。在實(shí)際應(yīng)用中，軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）與網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不僅使得網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計(jì)更加靈活，還能根據(jù)流量需求動(dòng)態(tài)調(diào)整資源配置。此外，5G技術(shù)的普及進(jìn)一步推動(dòng)了邊緣計(jì)算的發(fā)展，能夠?qū)?shù)據(jù)處理和服務(wù)向網(wǎng)絡(luò)邊緣延伸，從而減少延遲并提高用戶體驗(yàn)。

（二）安全防護(hù)體系

構(gòu)建一個(gè)全面的安全防護(hù)體系，需要從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)層面實(shí)施“零信任”原則，即無論是內(nèi)部還是外部用戶，都需要進(jìn)行嚴(yán)格的身份認(rèn)證與權(quán)限控制，以防止?jié)撛诘墓簟＞W(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)系統(tǒng)（IDS）與入侵防御系統(tǒng)（IPS）的結(jié)合能夠有效識(shí)別和阻止異常流量和惡意行為，確保網(wǎng)絡(luò)安全。此外，數(shù)據(jù)加密技術(shù)可以為網(wǎng)絡(luò)通信提供端到端的加密保護(hù)，防止數(shù)據(jù)在傳輸過程中被竊取或篡改。面對(duì)分布式拒絕服務(wù)攻擊的威脅，網(wǎng)絡(luò)防火墻、流量清洗設(shè)備與分布式抗攻擊系統(tǒng)應(yīng)協(xié)同工作，實(shí)時(shí)檢測(cè)并緩解大規(guī)模流量攻擊。在云計(jì)算與虛擬化環(huán)境中，虛擬防火墻、微分段技術(shù)等進(jìn)一步強(qiáng)化了虛擬網(wǎng)絡(luò)的安全隔離。結(jié)合態(tài)勢(shì)感知技術(shù)，系統(tǒng)還可以通過大數(shù)據(jù)分析與機(jī)器學(xué)習(xí)自動(dòng)檢測(cè)和應(yīng)對(duì)潛在安全威脅，形成一個(gè)全方位的主動(dòng)防御體系。

（三）高效能傳輸協(xié)議

在當(dāng)前數(shù)據(jù)流量急劇增長(zhǎng)的背景下，傳統(tǒng)的傳輸控制協(xié)議（TCP）已經(jīng)難以滿足大規(guī)模并發(fā)連接的需求。為提高傳輸效率，近年來多種新型傳輸協(xié)議應(yīng)運(yùn)而生。QUIC協(xié)議（快速UPP互聯(lián)網(wǎng)連接協(xié)議）作為TCP的替代者，在降低延遲和提高連接建立速度方面表現(xiàn)突出，特別適用于視頻流、在線游戲等對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景。HTTP/3作為QUIC的承載協(xié)議，進(jìn)一步優(yōu)化了應(yīng)用層通信，減少了傳輸中的握手延遲。針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，約束應(yīng)用協(xié)議（CoAP）和消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸（MQTT）等輕量級(jí)協(xié)議通過減少數(shù)據(jù)包大小和傳輸開銷，優(yōu)化了低帶寬設(shè)備之間的通信。

（四）智能化管理平臺(tái)

借助人工智能和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，智能化管理平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)化管理，提前預(yù)測(cè)潛在故障，優(yōu)化資源分配。例如，借助網(wǎng)絡(luò)流量的歷史數(shù)據(jù)，平臺(tái)可以自動(dòng)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)帶寬分配，避免網(wǎng)絡(luò)擁塞。同時(shí)，結(jié)合軟件定義網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化技術(shù)，平臺(tái)能夠動(dòng)態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)配置，提供按需分配的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，確保網(wǎng)絡(luò)性能最優(yōu)。故障診斷與修復(fù)也能通過智能化平臺(tái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化響應(yīng)，有效降低人工干預(yù)成本。

二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)面臨的現(xiàn)實(shí)困境

（一）網(wǎng)絡(luò)防護(hù)意識(shí)不足

現(xiàn)如今，“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念已經(jīng)深入到社會(huì)各個(gè)層面的生產(chǎn)與生活中，無論是“互聯(lián)網(wǎng)+教育”，“互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)”還是“互聯(lián)網(wǎng)+政務(wù)”，都極大地推動(dòng)了改革的進(jìn)程和強(qiáng)度，在大數(shù)據(jù)的助力下，生活與生產(chǎn)的效率也得到了顯著提高。換句話說，隨著線上購(gòu)物、電子政務(wù)以及各類學(xué)習(xí)應(yīng)用程序的普及，人們無時(shí)無刻不在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中生活。然而，民眾對(duì)于網(wǎng)絡(luò)安全的防護(hù)意識(shí)并沒有跟上這一步伐，這為社會(huì)生產(chǎn)和民眾生活埋下了巨大的風(fēng)險(xiǎn)隱患，從而導(dǎo)致無法彌補(bǔ)的損失。

（二）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)病毒

網(wǎng)絡(luò)空間中的病毒是專門針對(duì)電腦系統(tǒng)弱點(diǎn)制作的數(shù)據(jù)程序，具有較高隱秘性，難以通過常規(guī)手段檢測(cè)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，病毒的類型和數(shù)量持續(xù)攀升。它們往往通過軟件安裝、網(wǎng)絡(luò)連接、移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備等多種途徑潛入電腦系統(tǒng)，潛藏在文件內(nèi)部，有時(shí)還會(huì)在后臺(tái)悄悄執(zhí)行。這不僅會(huì)增加CPU的工作壓力，干擾電腦的正常運(yùn)作，還可能導(dǎo)致用戶數(shù)據(jù)泄露，嚴(yán)重?fù)p害用戶的合法權(quán)益。

（三）高端技術(shù)人才匱乏

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程領(lǐng)域，對(duì)于高級(jí)技術(shù)人才的需求量極為龐大，然而我國(guó)目前在這一領(lǐng)域的人才資源相對(duì)匱乏。這是因?yàn)橐环矫?，培育高?jí)技術(shù)人才需要較長(zhǎng)的周期，且成本高昂，還需不斷地學(xué)習(xí)和累積實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)；另一方面，技術(shù)進(jìn)步日新月異，對(duì)人才素質(zhì)的要求也在持續(xù)提高，導(dǎo)致現(xiàn)有人才難以迎合不斷擴(kuò)大的需求。目前，人才缺口正制約著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)的推進(jìn)速度。

三、信息技術(shù)發(fā)展背景下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)路徑

（一）細(xì)致開展分析任務(wù)，確立網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)劃

1．深入開展需求調(diào)研，奠定網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

需求調(diào)研旨在對(duì)用戶實(shí)際需求進(jìn)行全面的梳理與考察。不同行業(yè)和機(jī)構(gòu)由于承擔(dān)的工作職責(zé)各不相同，面臨的網(wǎng)絡(luò)需求也大相徑庭，因此在項(xiàng)目啟動(dòng)之初，對(duì)其進(jìn)行詳盡分析尤為重要。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)技術(shù)人員在執(zhí)行需求調(diào)研過程中，需對(duì)各個(gè)層面進(jìn)行周密的考察與分析，以避免潛在的疏漏，并通過詳盡的調(diào)研與分析，撰寫出嚴(yán)謹(jǐn)且全面的調(diào)研報(bào)告，為后續(xù)網(wǎng)絡(luò)工程的設(shè)計(jì)與實(shí)施提供依據(jù)。

2．深入實(shí)施前評(píng)估，提升網(wǎng)絡(luò)布局的合理性

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建策劃階段，進(jìn)行全面的可行性評(píng)估是關(guān)鍵步驟之一。技術(shù)人員應(yīng)考慮到各種用戶和組織的特定需求，依據(jù)具體狀況來合理、精確地?cái)M定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與布局方案。實(shí)施前評(píng)估對(duì)于未來計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和施工有著重要的引導(dǎo)作用，有助于提高網(wǎng)絡(luò)布局的合理性。舉例來說，當(dāng)技術(shù)人員在執(zhí)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施前評(píng)估時(shí)，他們能夠依托現(xiàn)有數(shù)據(jù)來決定在未來的項(xiàng)目中適宜采用何種傳輸方式。此外，這一過程也使得技術(shù)人員能夠更清晰地掌握各種通信方式的操作機(jī)理，從而加深對(duì)項(xiàng)目中的傳輸速率、通信能力、協(xié)議版本和服務(wù)器配置等關(guān)鍵要素的理解與分析。

（二）優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)，確保工程建設(shè)質(zhì)量

1．確立設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，采納最優(yōu)方案

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目的執(zhí)行階段，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是確保項(xiàng)目合理運(yùn)用與高效管理的根本，亦是項(xiàng)目啟動(dòng)階段的關(guān)鍵任務(wù)。從宏觀架構(gòu)到微觀細(xì)節(jié)，設(shè)計(jì)需經(jīng)歷持續(xù)的優(yōu)化以形成完善的計(jì)劃。鑒于此，設(shè)計(jì)者在開展項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作時(shí)，必須確立清晰的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，挑選出最優(yōu)的方案，以確保各類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目的品質(zhì)及其所帶來的益處。在施工階段，技術(shù)人員需遵循設(shè)計(jì)初期的規(guī)范要求，確保施工過程遵循既定規(guī)則與準(zhǔn)則，在不影響建設(shè)品質(zhì)的前提下，優(yōu)質(zhì)地推進(jìn)項(xiàng)目進(jìn)度。不僅如此，技術(shù)人員還可以借助更為成熟的技術(shù)手段，提高整體工程的品質(zhì)。

2．精準(zhǔn)掌握設(shè)計(jì)核心，穩(wěn)步推進(jìn)建設(shè)進(jìn)程

在設(shè)計(jì)階段必須明確網(wǎng)絡(luò)的需求和目標(biāo)。這包括用戶需求、業(yè)務(wù)場(chǎng)景以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。通過深入分析當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和未來發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合云計(jì)算、5G、邊緣計(jì)算等新興技術(shù)，技術(shù)人員可以制定出符合實(shí)際需求的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)應(yīng)注重網(wǎng)絡(luò)的靈活性、可擴(kuò)展性與安全性，選擇合適的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如分布式或混合式，確保能應(yīng)對(duì)未來的技術(shù)變革和業(yè)務(wù)增長(zhǎng)。同時(shí)，技術(shù)人員可以結(jié)合軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）和網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）技術(shù)，在設(shè)計(jì)時(shí)考慮如何實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整與自動(dòng)化管理，以提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維效率和響應(yīng)速度。

在推進(jìn)建設(shè)進(jìn)程時(shí)，必須確保項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)緊密銜接，避免因設(shè)計(jì)與實(shí)施脫節(jié)而導(dǎo)致的資源浪費(fèi)和風(fēng)險(xiǎn)。為此，技術(shù)人員可以采用模塊化和分階段實(shí)施的方法，逐步推進(jìn)并及時(shí)調(diào)整，還要實(shí)時(shí)監(jiān)控建設(shè)進(jìn)度與質(zhì)量，確保每個(gè)階段的成果符合設(shè)計(jì)要求，并通過自動(dòng)化工具進(jìn)行故障檢測(cè)和性能評(píng)估。項(xiàng)目管理還應(yīng)包含風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制，能夠?qū)撛趩栴}進(jìn)行預(yù)判和調(diào)整，確保項(xiàng)目按時(shí)、按質(zhì)完成。在建設(shè)過程中，技術(shù)人員應(yīng)持續(xù)反饋和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，根據(jù)實(shí)際實(shí)施效果不斷調(diào)整和完善，從而切實(shí)提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率，最終實(shí)現(xiàn)高效、安全、可持續(xù)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)目標(biāo)。

3．借助概要設(shè)計(jì)，做好框架勾勒

在進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目初步規(guī)劃階段，技術(shù)人員需在項(xiàng)目的前期調(diào)研與分析工作完成后，依據(jù)實(shí)際狀況，著手構(gòu)建整個(gè)工程方案的基本框架，內(nèi)容涉及建設(shè)目標(biāo)的確立、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的制定、功能的明確分配、系統(tǒng)的構(gòu)建與安全保障、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的搭建及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)等多個(gè)方面。初步規(guī)劃因其直觀、清晰的特性，常常作為技術(shù)人員在項(xiàng)目啟動(dòng)階段與客戶溝通的橋梁。在制定項(xiàng)目初步規(guī)劃時(shí)，技術(shù)人員需要著重考慮框架的構(gòu)建和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，確保各層次主體之間采用適宜的通信協(xié)議以滿足項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性和效率性，并且妥善處理各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的互聯(lián)問題。

4．打磨設(shè)計(jì)方案，優(yōu)化細(xì)節(jié)處理

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)的實(shí)施階段，技術(shù)人員往往要持續(xù)深化施工藍(lán)圖，逐一解決設(shè)計(jì)中的各種細(xì)小問題。在此過程中，項(xiàng)目結(jié)構(gòu)布局的精心設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵，一旦布局設(shè)計(jì)合理，將對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量提高起到?jīng)Q定性作用。在挑選網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋾r(shí)，因其出色的伸縮性特點(diǎn)，非常適合作為網(wǎng)絡(luò)骨架使用，技術(shù)人員往往傾向于選擇星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，且星型拓?fù)浔阌跀U(kuò)展，便于集線裝置的更換與升級(jí)，這對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的構(gòu)建大有裨益。此外，深化設(shè)計(jì)方案不僅限于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇，還涵蓋協(xié)議的確定、節(jié)點(diǎn)定位和傳輸介質(zhì)選擇等多個(gè)方面，這是一項(xiàng)既復(fù)雜又龐大的工作。技術(shù)人員應(yīng)端正工作態(tài)度，持續(xù)深化施工藍(lán)圖，細(xì)致入微地處理方案中的每一個(gè)細(xì)節(jié)，以推動(dòng)項(xiàng)目施工質(zhì)量的全面提高。

（三）加固安全防線，確保網(wǎng)絡(luò)信息安全

現(xiàn)階段，為了維護(hù)網(wǎng)絡(luò)信息安全，眾多互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與應(yīng)用程序紛紛部署了相應(yīng)的防護(hù)措施，例如安裝防火墻系統(tǒng)以攔截各類病毒及有害網(wǎng)頁，保障網(wǎng)絡(luò)的安全。然而，隨著網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的進(jìn)步，病毒和黑客的攻擊手段也在持續(xù)變異升級(jí)，網(wǎng)絡(luò)安全的挑戰(zhàn)依舊嚴(yán)峻，這對(duì)技術(shù)人員提出了更高的要求，需要技術(shù)人員持續(xù)關(guān)注。鑒于此，技術(shù)人員需加強(qiáng)防護(hù)措施，不斷升級(jí)網(wǎng)絡(luò)安全的防護(hù)，利用屬性安全控制技術(shù)確保數(shù)據(jù)不遭泄露，降低數(shù)據(jù)遺失或損壞的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，技術(shù)人員要加強(qiáng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸過程的監(jiān)管，防止用戶資料或其他重要數(shù)據(jù)在傳輸途中遭受非法截獲。除此之外，技術(shù)人員還需強(qiáng)化不同服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)文件之間的互聯(lián)互通，綜合運(yùn)用多種防護(hù)策略，以全面增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)信息安全防護(hù)能力。

（四）嚴(yán)格管控網(wǎng)絡(luò)接入，防范安全威脅

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)流程中，工程技術(shù)人員需對(duì)各類用戶的聯(lián)網(wǎng)權(quán)限進(jìn)行細(xì)致管理，以減少惡意軟件或非法入侵的風(fēng)險(xiǎn)。在日常操作中，技術(shù)人員需對(duì)登錄用戶進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督和記錄，確保用戶的賬戶、IP及登錄時(shí)間等信息完全透明，以保障訪問安全，進(jìn)而降低病毒攜帶者或黑客發(fā)起攻擊的概率。此外，在開展相關(guān)工程作業(yè)時(shí)，技術(shù)人員需部署自有的安全防護(hù)體系，主要用于監(jiān)控并存儲(chǔ)訪客資料，構(gòu)建完整的訪客信息庫。一旦系統(tǒng)出現(xiàn)異常，技術(shù)人員可以依據(jù)信息庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行迅速定位和篩選，及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，強(qiáng)化內(nèi)部管理秩序，助力提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全防護(hù)等級(jí)。

結(jié)語

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)的征程中，必須全方位考量布局規(guī)劃、細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)架構(gòu)鋪設(shè)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維及防護(hù)等多個(gè)層面的因素。精心策劃與布局，挑選恰當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)硬件與通信協(xié)議，推進(jìn)基礎(chǔ)架構(gòu)的施工，完善網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維和安保體系，方能確保計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程的高效構(gòu)建與管控，順應(yīng)各類用戶的使用需求和企業(yè)業(yè)務(wù)的擴(kuò)展步伐?？梢灶A(yù)期，隨著信息技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程構(gòu)建的路徑探尋將持續(xù)深化與優(yōu)化，以匹配未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新發(fā)展與實(shí)踐需求。