【摘要】隨著科技的發(fā)展和時代的進步,網絡信息技術也飛速發(fā)展,通信網絡得到了廣泛的應用,已經逐漸深入到社會的各個領域和我們的工作生活中。但是,即使已經得到了充分的運用并取得了很大的發(fā)展,通信網絡還是存在很多的缺陷,例如經常會產生通信中斷、設備故障等現象。這些都對用戶的使用造成了一定的干擾。所以,為了保證通信網絡的可靠性,必須盡快解決這些問題。本文以南京電信六合分公司為例,總結出提高通信網絡可靠性的有效方法。
【關鍵詞】通信網絡;可靠性;探討
一、引言
因運行機制還不夠完善,所以在通信網絡運行的過程中,常常會出現設備故障、通信中斷等問題,這就對用戶的正常使用造成了很大的困擾,也大大降低了通信網絡自身的可靠性。通信網絡的可靠性是整個通信網絡技術能否得到發(fā)展的重要影響因素,所以,提高通信網絡的可靠性就成為了當下亟待解決的重大課題。
二、通信網絡可靠性的分析
(一)概念
我國對產品的可靠性進行了嚴格的定義,即產品在規(guī)定的條件和時間區(qū)間內完成規(guī)定功能的能力。根據這一定義可知,其中包含著產品、規(guī)定條件等幾項要素。
作為系統(tǒng),通信網絡和一般產品相比,既有共性也有區(qū)別。針對這一概念,研究人員從不同的角度提出了不同的定義?;驈娬{生存性,或強調可用性,卻都不夠全面。而可靠性這一定義,將幾項要素都囊括其中,與產品的可靠性更加契合,并且充分表現出了其自身的特點。
(二)可靠性的影響因素
通信網絡是一個復雜的工程,其可靠性的影響因素有很多,概括起來有內部因素和外部因素兩種。內部因素是指設備的情況、網路的設計組織和管理等;外部因素是指其依靠的外部環(huán)境。通過長期的觀察,并把理論和實踐相結合,總結出了一些通信網絡可靠性的影響因素,例如,構成部件的情況、通信網絡的信息傳遞質量、通信網絡的運行環(huán)境等。
三、增強可靠性的方法和措施
(一)加強隔離故障和自我恢復的能力
隨著通信網絡的發(fā)展和廣泛應用,其軟件功能也越來越多。對于通信網絡的可靠性來說,軟件的架構可靠性也十分重要。若一個軟件的架構質量無法保證,其設備的整體可靠性也就無從談起。軟件的開發(fā)和應用必然會產生各種各樣的故障,在如此復雜的軟件系統(tǒng)里,即使再有經驗的程序員也無法保證萬無一失;即使外在的硬件條件已經相當穩(wěn)定,遇到軟件故障,也一定會出現運行異常。在設備不能正常運行的情況下,要提高通信網絡的可靠性,就一定要更全面的考慮每個環(huán)節(jié),尤其是設計過程中的網絡故障隔離和自我恢復更要注意。在發(fā)生故障時,可以利用Linux系統(tǒng)架構,盡量將故障的危害降低到最小。Linux系統(tǒng)是用戶態(tài)程序,每個程序都有自己獨立的進程空間,即使在運行過程中,某個程序崩潰無法繼續(xù)運作,也不會干擾到其他程序。OSPF和IS-IS都是獨立的用戶態(tài)程序,在特殊的狀況下,OSPF進入的分支,在處理過程中會出現某些故障,這就會導致整個OSPF進行的中斷,而IS-IS作為獨立的路由協(xié)議,有自己相對獨立的進程空間,即使在這種情況下,也不會受到任何影響,仍然可以繼續(xù)運行。另外一種程序,SCM子進程也是用戶態(tài)程序,它可以和所有的子進程取得聯(lián)系,當某用戶的程序發(fā)生故障,它可以第一時間感知,并主動回收資源,之后重新開始這一程序,可以使整個系統(tǒng)以最快的速度恢復到正常的工作狀態(tài),以保證網絡的可靠性。
(二)對拓撲結構進行優(yōu)化和更新
一般來說,大規(guī)模的通信網絡可以分為核心網和接入網,網絡節(jié)點也可以分為接入節(jié)點和核心節(jié)點,通信網絡的骨干是核心層,需要以永續(xù)性和高速的數據交換為支撐,其負載量比較大,既可以運用多核心技術,也可以運用雙核心技術。對于單獨的設備來說,最好選擇可靠性較高和交換性能也比較好的設備,從而降低核心配置的復雜程度,使出錯概率也大大降低。原本是通過接入網和城域網進行組網,從而建立網絡的可靠性的。IP城域網可以分為城域骨干網和寬帶接入網,而城域骨干網是由核心層和業(yè)務接入控制層組成,寬帶接入網是由匯聚層和接入層組成。核心層和業(yè)務控制層都需要配以合適的設備,例如業(yè)務控制層需要配以Bras和SR設備,只有這樣才可以得到完美的工作效果。接入網的核心是匯聚交換機,其是由EPON、接入點園區(qū)交換機以及接入點DSLAM組成。而交換機又有許多不同的類型,例如華為S9306等,需要使用者經過反復斟酌,選出最合適的進行配置,以達到最佳工作效果。在此過程中城域網為骨干網,起到核心作用。它的維護和管理工作都比較復雜。但是,其可以選擇的接入層有很多,使其配置工作可以較易完成,進而成功簡化了通信網絡的設計,并且提高了網絡的可靠性。
(三)充分運用差錯控制技術
種子通信網絡在信息的傳輸過程中,由于容易受到自身傳輸特征和噪聲的影響,網絡信號并不穩(wěn)定,接收端也容易出現錯誤代碼。無線通信和有線通信相比較,耗費時間更長、出現錯誤代碼的頻率也更高,所以它的通信質量往往得不到保證。為了提高通信網絡的可靠性,需要設計合理的基帶信號,并采取適當的調節(jié)方法。值得注意的是,如果沒有運用差錯控制技術來增強通信網絡的可靠性,僅僅使用個別方法是遠遠不夠的,也無法達到理想的結果。
常用的差錯控制技術方式共有以下幾種:一是FEC,以糾錯碼為編碼,在接收端就能感應到差錯,并且可以精確的發(fā)現錯誤所在的位置,及時作出改正,這種控制方式速度快,耗費時間短,對反饋信道也沒有要求。但是需要比較復雜的譯碼設備。所以比較適合那些對速度要求比較嚴格或者錯誤型的網絡信號通道;二是ARQ,以檢錯碼為編碼,這種方式所使用的譯碼設備簡單,但是實時性較低,對反饋道具也有嚴格的要求,所以適合于容易突然出現錯誤或者干擾因素比較多的環(huán)境;三是HEC,以糾刪碼為編碼,優(yōu)點是多差錯的控制能力比較強,缺點是所用設備復雜,對反饋道具也有一定的要求,比較適合缺乏實時性而且糾錯能力不強的環(huán)境。一般來說,如果發(fā)送端有一定的糾錯能力,當數據最后傳輸到接收端,發(fā)送端會對數據進行檢測,一旦發(fā)現數據有錯誤,并且還沒有超過糾錯力,就會自動對其進行糾錯;但如果超出了發(fā)送端的糾錯力,接收端就會產生反饋信息,要求發(fā)送端重新進行發(fā)送。這三種方式各有自己的優(yōu)缺點以及適合自身使用的范圍,在使用時,應該認真根據實際情況,選擇最合適的控制方式。
(四)增強節(jié)點或者設備的可靠性
對于網絡可靠性而言,網絡的連通性是至關重要的。一旦網絡的連通性降低,那么不管采取什么措施都是無效的,不論是采取通信協(xié)議還是維護策略,都只會造成網絡的擁塞,各種性能指標的下降,最終導致QOS的下降。造成通信網絡連通性降低的原因有很多,其中最主要的就是節(jié)點失效和鏈路失效,而和鏈路失效相比,節(jié)點失效的影響往往是更嚴重的。所以,如果想提高通信網絡連通性,最直接有效的辦法就是提高節(jié)點或者設備的可靠性。
一般來說,通信網絡所用的設備都是電子設備,而最容易影響這些電子設備可靠性的因素是元器件的可靠性、使用環(huán)境和操作使用等幾個方面。提高電子設備可靠性的方法主要有以下幾種:在達到指標要求的情況下盡量簡化設計;重要部件和易損部件都進行備份;對元器件的選擇更加嚴格;采取避錯設計、差錯設計等方法增強軟件的可靠性。
四、總結
作為通信網絡最重要的屬性,因為通信技術的發(fā)展和網絡規(guī)模的擴大,可靠性存在的問題也表現的越來越明顯。只有找到有效的方式解決這些問題,才能更好的保障通信網絡的安全性。當下,為了保證網絡通信的質量,對網絡可靠性的要求也越來越高。希望本次研究能夠對提高通信網絡的可靠性能夠有所幫助。
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作者簡介: 柯長田(1976—),男,數據維護支撐工程師,研究方向:區(qū)縣農村電信有線寬帶高效維護。