李靜

摘 要

本文首先講述了我國在計算機網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域發(fā)展的現(xiàn)實狀況，然后闡述了網(wǎng)絡(luò)計算機在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，所以研究網(wǎng)絡(luò)計算機非常重要，它會帶來一定的社會價值，經(jīng)濟(jì)價值以及社會效益。其次論文講述了與網(wǎng)絡(luò)計算機可靠性有關(guān)的理論，探討了影響網(wǎng)絡(luò)計算機的很多因素，分析了影響網(wǎng)絡(luò)計算機的關(guān)鍵問題，在這些問題的基礎(chǔ)上，研究出了優(yōu)化計算機網(wǎng)絡(luò)關(guān)于可靠性的具體措施。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)可靠性 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 計算機

1 前言

歷經(jīng)半個世紀(jì)的成長，計算機網(wǎng)絡(luò)被當(dāng)作一門工程科學(xué)系統(tǒng)，發(fā)展成為了健全完整的網(wǎng)絡(luò)體系，國內(nèi)外研究這些的學(xué)者把網(wǎng)絡(luò)計算機可靠性測度總結(jié)為四大類，即計算機網(wǎng)絡(luò)生存性，連通性和，破壞性和在多個狀態(tài)下運作的有效性。只有計算機中的部件和基礎(chǔ)結(jié)點向各用戶的終端供給有效的鏈路，才能保證計算機網(wǎng)絡(luò)的工作正常。

2 網(wǎng)絡(luò)可靠性概述

2.1 網(wǎng)絡(luò)可靠性定義

計算機網(wǎng)絡(luò)的可靠性是這樣定義的“計算機網(wǎng)絡(luò)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下，所用的時間內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)要同時滿足保持連通與通信兩個條件，才叫做計算機網(wǎng)絡(luò)的可靠性，它體現(xiàn)了計算機網(wǎng)絡(luò)正常運行是有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)支持的能力，也是計算機運行與設(shè)計，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃重要參數(shù)的其中之一。

2.2 網(wǎng)絡(luò)可靠性模型

在研究工程系統(tǒng)的過程中，把復(fù)雜巨的系統(tǒng)和復(fù)雜系統(tǒng)兩者模型化，生成網(wǎng)絡(luò)模型。再把網(wǎng)絡(luò)模型化為圖解決可靠性的問題。計算機網(wǎng)絡(luò)的可靠性難題也能模型化為圖的問題， 可以使用多狀態(tài)的模型，來刻畫計算機的網(wǎng)絡(luò)模型里的概率圖，給予概率圖各邊和結(jié)點一些概率值得出的圖片，這個圖的可靠性所包含的問題分為兩個方面，分析問題和設(shè)計問題，分析問題需要計算這個圖的可靠性，設(shè)計問題需要一定的條件，只有給定全部元素后，才能設(shè)計出最大可靠性的圖片。圖片的可靠度不容易求解時，可以先把失效度求出來，（失效度+可靠度=1）再求它的可靠度，圖片的鏈路與結(jié)點失效模型是三個不同的模型，即鏈路失效哦的模型和結(jié)點失效的模型，鏈路與結(jié)點混合型失效模型。這三個失效模型中，混合失效的模型是用到最多的。

3 網(wǎng)絡(luò)可靠性因素影響

3.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響

3.1.1 用戶設(shè)備對計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響

直接面向用戶的設(shè)備就是用戶終端，最重要的就是它的可靠性，他是計算機是否可靠地關(guān)鍵，在計算機網(wǎng)絡(luò)日常一系列維護(hù)，就是為了保證用戶端的可靠，用戶末端的交互能力與它的可靠性是成正比的。

3.1.2 傳輸交換設(shè)備對計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響

在計算機網(wǎng)絡(luò)運行建設(shè)的實踐過程中，研究的人員會經(jīng)常發(fā)現(xiàn)：計算機網(wǎng)絡(luò)中布線系統(tǒng)引起的故障問題是不容易找到的，因此所要付出的努力往往也是最大的。

3.2 網(wǎng)絡(luò)管理對網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響

計算機網(wǎng)絡(luò)有三大部分組成，生產(chǎn)廠商，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和產(chǎn)品。大規(guī)模，結(jié)構(gòu)也復(fù)雜，想要保證信息完整的傳輸，故障發(fā)生頻率低，信息丟失率低，差錯及誤碼較少，還是得提高計算機的可靠性，必須運用先進(jìn)管理技術(shù)，隨時能夠采集到網(wǎng)絡(luò)信息和參數(shù)，查看網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)，及時的發(fā)現(xiàn)故障和故障排除。

3.3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響

計算機網(wǎng)絡(luò)之間互相連接最主要的方式是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)互聯(lián)，通常用圖來直觀顯示，所以研究網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)性能最得力的數(shù)學(xué)知識就是圖論。開始的時候人們衡量計算機網(wǎng)絡(luò)的容錯性和有效性是通過連通度與直徑進(jìn)行的，但是伴隨人們越來越深入的分析和研究計算機的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，設(shè)計計算機網(wǎng)絡(luò)的專家提出了很多圖論和網(wǎng)絡(luò)的新的概念和想法，譬如寬直徑、直徑容錯、邊連通度限制、連通度限制、容錯直徑限制等。

4 計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化

4.1 計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性的設(shè)計原則

為了盡可能的提高計算機網(wǎng)絡(luò)的可靠性性價比，計算機網(wǎng)絡(luò)在進(jìn)行設(shè)計過程中，要滿足以下幾個原則：

4.1.1 可行性

在對網(wǎng)絡(luò)安全體系進(jìn)行設(shè)計的時候，一定要考慮實際因素，而不能只是從理論的角度來考慮。

4.1.2 安全性

安全性是網(wǎng)絡(luò)安全體系設(shè)計的第一目標(biāo)，因為網(wǎng)絡(luò)安全體系設(shè)計的主要作用就是來保護(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和信息的安全。

4.1.3 高效性

安全性是網(wǎng)絡(luò)安全體系設(shè)計的首要目標(biāo)，但是安全也不能影響系統(tǒng)的運行，因為保障其系統(tǒng)正常的運行是網(wǎng)絡(luò)安全體系構(gòu)建的目的。

4.1.4 可承擔(dān)性

針對網(wǎng)絡(luò)安全體系，從設(shè)計到實施，再到安全系統(tǒng)的安全培訓(xùn)與后期維護(hù)，都需要付出一定的費用和代價，而這些都是由企業(yè)進(jìn)行支持的。

4.2 計算機網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計

4.2.1 計算機網(wǎng)絡(luò)的容錯性設(shè)計

兩個網(wǎng)絡(luò)中心，主干并行。是容錯性設(shè)計方案的主要原則，并行計算機網(wǎng)絡(luò)和冗余網(wǎng)絡(luò)中心，同時把服務(wù)器與用戶終端連接在兩個電腦網(wǎng)絡(luò)中心。路由器和數(shù)據(jù)鏈路在一定的范圍內(nèi)互相連接，計算機網(wǎng)絡(luò)中大部分都采用多路由和數(shù)據(jù)連接的方式，保證了在任何一條數(shù)據(jù)鏈路即使出現(xiàn)問題也不會影響整體的網(wǎng)絡(luò)運行。

4.2.2 計算機網(wǎng)絡(luò)的雙網(wǎng)絡(luò)冗余設(shè)計

雙網(wǎng)絡(luò)冗余設(shè)計就是在一個計算機網(wǎng)絡(luò)上再加一條備用的網(wǎng)絡(luò)，兩個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形式，以計算機的冗余的條件彌補計算機容錯的不足。在這雙網(wǎng)絡(luò)中，每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點經(jīng)雙網(wǎng)絡(luò)連接，當(dāng)一個結(jié)點想往其他節(jié)點發(fā)消息時，雙網(wǎng)絡(luò)中任意一個網(wǎng)絡(luò)都可以發(fā)送過去，一般情況下，雙網(wǎng)絡(luò)可以當(dāng)作備份，也可以一起發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)兩個同時工作的網(wǎng)絡(luò)，突然因一些原因一個網(wǎng)絡(luò)被斷開了，另一條能夠立刻代替出錯的網(wǎng)絡(luò)，這就保證了數(shù)據(jù)在傳輸?shù)臅r候造成丟失，這些硬件設(shè)施都是為了保證計算機網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

4.2.3 計算機網(wǎng)絡(luò)層次、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計

伴隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷完善和吞吐量日益增長，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的分布式和交換轉(zhuǎn)移到用戶級，產(chǎn)生了一個最有現(xiàn)代化代表的網(wǎng)速超快的設(shè)計模型，這樣的方法被叫做，多層設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)模塊，網(wǎng)絡(luò)結(jié)點越多，網(wǎng)絡(luò)容量就越大，多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點就是有很大的確定性，給計算機的運行擴(kuò)展中的查找故障和故障排除的維護(hù)工作提供了方便。

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作者單位

濮陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 河南省濮陽市 457000endprint