李朝輝　楊光輝　朱會虎

摘 要 為研究提高計算機網(wǎng)絡可靠性的方法，研究建設高可靠計算機網(wǎng)絡的途徑，滿足國民經(jīng)濟和社會生活對高可靠計算機網(wǎng)絡的需要，在簡要介紹計算機網(wǎng)絡發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上，從工程實踐角度總結出計算機網(wǎng)絡的可靠性設計原則，并通過某單位計算機網(wǎng)絡的硬件設計實例，提出了完整的網(wǎng)絡系統(tǒng)硬件可靠性設計方案。通過結合某研究所計算機網(wǎng)絡的軟件設計實例，提出了一套網(wǎng)絡系統(tǒng)的軟件可靠性設計方法。該可靠性設計技術對提高計算機網(wǎng)絡的可靠性設計水平具有參考價值。

關鍵詞 計算機網(wǎng)絡 網(wǎng)絡可靠性 局域網(wǎng)絡 服務器機群 防火墻系統(tǒng)

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A

0 引言

計算機網(wǎng)絡能夠始終如一地可靠工作，不受干擾和破壞，可靠性日益成為計算機網(wǎng)絡不同使用層次用戶共同關心的核心問題，可靠性也成為計算機網(wǎng)絡的基本要求。探討高可靠計算機網(wǎng)絡的設計準則，解決計算機網(wǎng)絡的可靠性設計和建設問題，確保計算機網(wǎng)絡能夠可靠地正常運行，具有較高的理論和現(xiàn)實意義。

1計算機網(wǎng)絡概述

計算機網(wǎng)絡是計算機技術與通信技術緊密結合的產(chǎn)物，是通過數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)把分布在不同地理區(qū)域，具有獨立功能的計算機，通過功能完善的網(wǎng)絡軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信、資源共享和協(xié)同工作的一種計算機系統(tǒng)。近年來，計算機網(wǎng)絡正在朝高可靠性和多綜合業(yè)務的方向發(fā)展。在計算機網(wǎng)絡發(fā)展的進程中，一個重要里程碑就是 20 世紀 80 年代出現(xiàn)的計算機局域網(wǎng)絡（local area network，LAN）它使得一個或幾個單位的個人計算機、工作站、數(shù)據(jù)和語音通信設備、控制設備和安全設備連接起來，互相共享資源和交換信息。1980 年 2 月美國電氣和電子工程師學會組織頒布的 IEEE 802 系列標準，對局域網(wǎng)的發(fā)展和普及起到了巨大的推動作用。本文對可靠性的論述主要針對計算機局域網(wǎng)展開。

2 計算機網(wǎng)絡的可靠性設計準則

英國電氣工程師學會曾發(fā)表論文指出：“在提供通信的英國天網(wǎng)系統(tǒng)的設計研制中，中心課題首先是可靠性”。計算機網(wǎng)絡是應用系統(tǒng)的基礎，實現(xiàn)了單位內(nèi)部各部門間以及與外單位的信息聯(lián)系，網(wǎng)絡系統(tǒng)在任何時間、任何地點發(fā)生的一故障，都能直接給上述應用帶來災難性的損失，其可靠性直接關系到應用的好壞，解決好可靠性問題已成為計算機網(wǎng)絡正常運行的前提。計算機網(wǎng)絡的可靠性設計準則是對設計實施過程中的工程經(jīng)驗進行充分總結，使之條理化、系統(tǒng)化、科學化，成為計算機網(wǎng)絡規(guī)范化設計和建設過程所必須遵循的要求和原則。

（1）提高計算機網(wǎng)絡的任務可靠性通常采用余度設計和容錯技術，具體表現(xiàn)為網(wǎng)絡中的各臺計算機可以通過網(wǎng)絡彼此互為后備機，一旦某臺計算機出現(xiàn)故障，故障機的任務便可由其它計算機代為處理，避免了單機無后備使用情況下，某臺計算機故障導致網(wǎng)絡系統(tǒng)癱瘓的現(xiàn)象，從而保證了計算機網(wǎng)絡的可靠性。

（2）提高計算機網(wǎng)絡可靠性要綜合考量新技術的采用。既要考慮主干網(wǎng)絡技術的發(fā)展，不至于在短時期內(nèi)被淘汰，確保系統(tǒng)具有較長的生命周期，最大限度地滿足業(yè)務發(fā)展的需要；又要實施合理的繼承性，謹慎使用新技術，降低風險，使計算機網(wǎng)絡的設計具備良好的兼容和擴充能力，能夠實現(xiàn)高可靠網(wǎng)絡的平滑升級。

（3）提高計算機網(wǎng)絡的可靠性要求統(tǒng)籌考慮全壽命周期費用，盡可能地降低網(wǎng)絡系統(tǒng)的造價，使后期的運行、維護費用降至最少，力求使系統(tǒng)達到最佳的性價比。計算機網(wǎng)絡主要軟、硬件設備應采用廣泛應用且具有良好性能價格比的產(chǎn)品，充分考慮保護網(wǎng)絡的建設投資。

（4）提高計算機網(wǎng)絡的可靠性，應根據(jù)現(xiàn)有的實際條件，在設計中選擇質量優(yōu)秀、有良好聲譽的網(wǎng)絡產(chǎn)品，并且所用的網(wǎng)絡產(chǎn)品都應滿足可靠性設計指標要求，嚴格遵守計算機網(wǎng)絡的相關規(guī)范，所有器件及子系統(tǒng)均需滿足最新、最高的國內(nèi)外標準。

（5）提高計算機網(wǎng)絡的可靠性，還需要對運行中的網(wǎng)絡進行定期人工/自動的檢查維護?，F(xiàn)代計算機網(wǎng)絡具有較大的規(guī)模和較高的異構程度，需要盡量避免由于網(wǎng)絡線路中斷以及設備故障等原因造成的網(wǎng)絡系統(tǒng)癱瘓。但是發(fā)生故障又在所難免，所以只有及時發(fā)現(xiàn)計算機網(wǎng)絡故障，具有方便的故障恢復措施、遠程監(jiān)控、配置的能力，才可以保證計算機網(wǎng)絡時刻達到規(guī)定的可靠性指標，保證整個網(wǎng)絡系統(tǒng)具有強大的功能、優(yōu)越的性能和工作任務可靠性，使計算機網(wǎng)絡真正具有較高的系統(tǒng)可靠性。

3結束語

計算機網(wǎng)絡是當今世界公認的主流技術；是國家實現(xiàn)現(xiàn)代化的基礎設施；是企業(yè)信息化的重要途徑?？煽啃允且?guī)模大、異構程度高的現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡的根本要求，從工程實踐中總結的可靠性設計準則，可以指導建設高可靠的計算機網(wǎng)絡，保證網(wǎng)絡運行中免受干擾，克服因為線路中斷以及局部故障導致整個計算機網(wǎng)絡癱瘓的缺陷，具備方便的故障恢復措施和全方位的監(jiān)控配置能力。對計算機網(wǎng)絡可靠性進行的深入探討，有助于促進我國計算機網(wǎng)絡設計水平的提高。

參考文獻[1] 汪新民，耿紅琴.網(wǎng)絡工程實用教程[M].北京：北京大學出版社，2008.

[2] 羅躍川.計算機網(wǎng)絡教程[M].北京：經(jīng)濟科學出版社，2007.