摘 要：信息時(shí)代的特點(diǎn)是，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生巨大的依賴感。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)和我們的生活息息相關(guān)、密不可分，它將外面的世界呈現(xiàn)在我們面前，我們通過它拉近了彼此的距離。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性、安全性將成為我們獲取信息的保障，因此，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的優(yōu)化技術(shù)還需進(jìn)一步深入研究。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；可靠性；設(shè)計(jì)原則；影響因素；優(yōu)化技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP393.06

現(xiàn)代社會(huì)，我們正在大踏步的走向信息時(shí)代，人們的生活、工作對(duì)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)產(chǎn)生依賴，因此，要求網(wǎng)絡(luò)帶給我們的應(yīng)該是安全、可靠的環(huán)境。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息時(shí)代不可缺少的工具，其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中所積累的數(shù)據(jù)信息、網(wǎng)絡(luò)資源，在給人們提供極大便捷的同時(shí)也為非法入侵者提供了可乘之機(jī)，這都不利于系統(tǒng)內(nèi)部的安全管理。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的后續(xù)發(fā)展應(yīng)注重提高其安全性、可靠性，為用戶提供一個(gè)開放、自由、可靠的數(shù)據(jù)交流、資源共享、信息傳遞的平臺(tái)。

1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的概念

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的具體內(nèi)容是指：在一些特定的條件下或一定時(shí)間內(nèi)，能夠完成。例如，在一定的負(fù)載條件、維修方式、操作方式、濕度、輻射、溫度等條件下，網(wǎng)絡(luò)依然能夠順利的進(jìn)行通信的能力。

2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)原則

在進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化研究的過程中，研究人員發(fā)現(xiàn)解決了很多相關(guān)問題，并從中積累了相關(guān)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，為了指導(dǎo)和保證日后的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化研究工作能夠順利進(jìn)行，少走彎路，特將經(jīng)驗(yàn)總結(jié)成文，也成為現(xiàn)在研究人員進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)的原則。

2.1 遵循國際標(biāo)準(zhǔn)

以國際標(biāo)準(zhǔn)為主要標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要具備高度的開放性，能夠支持不同種類的設(shè)備或系統(tǒng)間相互聯(lián)系，以保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以便利地進(jìn)行空間升級(jí)、版本提高。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)要采用具有實(shí)用性、通用型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在技術(shù)方面則應(yīng)選擇先進(jìn)、成熟的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

2.2 互聯(lián)能力強(qiáng)

為了保證多種通信協(xié)議間能夠在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行，要確保計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具備良好的相互連接，能夠進(jìn)行無縫隙的互聯(lián)。此外，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)還要具備較強(qiáng)的容錯(cuò)、冗余能力，滿足用戶需求，采用支持CMIP、SNMP、先進(jìn)軟件管理設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)，保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行時(shí)的信息、數(shù)據(jù)的安全。

2.3 可管理性強(qiáng)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選取，要優(yōu)先選擇技術(shù)與科技更高一籌的，以保證網(wǎng)絡(luò)的先進(jìn)性。且配備較充足的寬帶資源，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)鏈路介質(zhì)，提高性價(jià)比，加快計(jì)算機(jī)反應(yīng)速度。

2.4 合理配置資源

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的設(shè)計(jì)，首要應(yīng)該確保網(wǎng)絡(luò)安全，將網(wǎng)絡(luò)投資的風(fēng)險(xiǎn)降到最低，且要求充分合理的進(jìn)行資源優(yōu)化，將資源合理化管理。此外，網(wǎng)絡(luò)布線、硬件設(shè)施、操作系統(tǒng)等也應(yīng)該與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)高度匹配。

3 影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的因素

影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的因素有很多，主要可以歸納為以下幾點(diǎn)：

首先，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)直接影響著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性，計(jì)算機(jī)中的各個(gè)組成部分，都是由拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接組成。所以，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)各個(gè)參數(shù)的性能，以及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中各參數(shù)，都是能夠?qū)τ?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)整體可靠性造成影響的因素。

其次，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性，也受到傳輸、交互的設(shè)備影響。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)布局的合理與不合理也會(huì)影響可靠性，網(wǎng)絡(luò)布局的不合理會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行時(shí)，通信線路引起故障，且無法正常排除，避免通信線路故障，就要提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的冗余能力，采用雙線通信線路保證網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性傳輸交互過程中，負(fù)責(zé)連接其他終端設(shè)備的主要是集線器，就算是某一終端設(shè)備發(fā)生故障，也不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，不會(huì)影響其他設(shè)備正常運(yùn)行，但是，如果故障出現(xiàn)在集線器上，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的全部運(yùn)行都會(huì)受到影響。

然后，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)也在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性中發(fā)揮著重要作用。影響計(jì)算網(wǎng)絡(luò)可靠性的因素很多，僅僅依靠各個(gè)設(shè)備的完備和判斷是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中終端設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的核心，這些設(shè)備要直接面向客戶，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性要保證這些設(shè)備在連接時(shí)不受阻礙，能夠順暢的運(yùn)行，提高完成工作的效率。而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)就是對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，保證設(shè)備在連接狀態(tài)下，其他設(shè)備的正常運(yùn)行，同時(shí)，也能夠提供網(wǎng)絡(luò)信息，有助于進(jìn)行對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、信息的統(tǒng)計(jì)和分析，同時(shí)也能夠提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?、高效性和可靠性。因此，通常也?huì)將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用作為衡量整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可靠性的參考之一。

4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的優(yōu)化技術(shù)方法分析

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的模型，如想得到優(yōu)化，可以利用分層技術(shù)、試湊方式進(jìn)行，促進(jìn)網(wǎng)咯的完善化進(jìn)程。分層技術(shù)是將網(wǎng)絡(luò)劃分為四個(gè)層次，依次是：網(wǎng)絡(luò)層、物理層、系統(tǒng)層、以及邏輯層，對(duì)這四個(gè)層次要進(jìn)行可靠性測(cè)量指標(biāo)、規(guī)范保護(hù)措施的設(shè)置，來保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性。試湊方式是將所有可靠性的設(shè)計(jì)綜合在一起，對(duì)于提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性有很大幫助，還能夠保證為未來數(shù)據(jù)的擴(kuò)充和升級(jí)作出充分的準(zhǔn)備。

在提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性上，有兩條途徑可供選擇，其一，是將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)部件的可靠性提高，以達(dá)到全面提高整體計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性；其二，提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的冗余能力，通過附加相應(yīng)冗余部件來實(shí)現(xiàn)，以此來提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。如果在未調(diào)整之前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就能夠完成預(yù)期的功能，附加冗余部件就會(huì)增加備用鏈路的條數(shù)，這樣計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)局域片段的可靠性便提高了，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)的成本增加了，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中每條鏈路都具備自己的可靠性和成本，因此，鏈路越多，雖成本越高，但是，相應(yīng)的，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性也有所增加。

4.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)性設(shè)計(jì)策略

進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)的設(shè)計(jì)，必須嚴(yán)格依據(jù)其原則進(jìn)行。一般的指導(dǎo)原則為：并行主干、雙網(wǎng)絡(luò)中心。具體設(shè)計(jì)還要根據(jù)具體情況進(jìn)行原則調(diào)整。

雙網(wǎng)絡(luò)中心是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、冗余計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)同時(shí)并行，提高可靠性的運(yùn)行方法，意在將每個(gè)用戶的終端、服務(wù)器同時(shí)連接到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心、以及冗余計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心上。

進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)該具備以下條件：具有模塊化結(jié)構(gòu)、熱插熱撥功能。此網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能夠滿足在其發(fā)生故障時(shí)，能夠及時(shí)在不關(guān)斷電源的前提下，進(jìn)行更換故障模塊，這樣，便延長了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間，將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連續(xù)工作的能力也同時(shí)提高，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)能力得到相應(yīng)提高，且使得組網(wǎng)方式也變得靈活方便。

進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)設(shè)計(jì)時(shí)還需注意，盡量使用多處理器、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)也要能夠兼容容錯(cuò)功能，使網(wǎng)絡(luò)以檢查點(diǎn)為基本，具備故障恢復(fù)機(jī)能。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，邊界網(wǎng)絡(luò)與中心網(wǎng)絡(luò)的連接，要采用多數(shù)據(jù)鏈路、多路由的方式，以防當(dāng)其中一個(gè)蓮路、路由發(fā)生故障的突發(fā)狀況，這樣網(wǎng)絡(luò)還能夠不影響局部網(wǎng)絡(luò)，正常工作。

此外，應(yīng)將新技術(shù)應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中，雙機(jī)熱備份、雙機(jī)鏡像、容錯(cuò)存儲(chǔ)等技術(shù)，能夠增強(qiáng)服務(wù)器的容錯(cuò)性、可靠性。

4.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的雙網(wǎng)絡(luò)冗余設(shè)計(jì)策略

在計(jì)算網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，應(yīng)用雙網(wǎng)絡(luò)冗余設(shè)計(jì)，是在單一的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，額外增加另一個(gè)備用網(wǎng)絡(luò)，這樣的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具備兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，形成雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，要用計(jì)算機(jī)的冗余增加計(jì)算機(jī)的容錯(cuò)能力。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都通過雙網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)需要向另一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息時(shí)，正常情況下，只需要經(jīng)過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以發(fā)送，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以處在同時(shí)運(yùn)行的狀態(tài)下，信息可以通過兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)同時(shí)傳遞，也可以運(yùn)用主備方式應(yīng)用兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，其中一個(gè)作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的備份網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)其中一個(gè)網(wǎng)絡(luò)因?yàn)槟承┰?、或故障停止運(yùn)行時(shí)，另一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠很快的替代錯(cuò)誤故障網(wǎng)絡(luò)，繼續(xù)運(yùn)行數(shù)據(jù)的傳輸，這樣的雙網(wǎng)絡(luò)模式既保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，也保證了網(wǎng)絡(luò)整體的可靠性。

4.3 采用多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能夠充分利用網(wǎng)絡(luò)的第三層業(yè)務(wù)，如分擔(dān)負(fù)載、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量分段、故障恢復(fù)等，也可以減少因配置不當(dāng)、或設(shè)備故障等引起的網(wǎng)絡(luò)問題。如果采用分層結(jié)構(gòu)，就能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)的故障進(jìn)行較好的隔離，減少故障發(fā)生的可能性。分層技術(shù)能夠使所有常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議得到支持，改變計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的移植方式，使移植更簡(jiǎn)單易行，它保留了在路由器、集線器之上的網(wǎng)絡(luò)尋址方案，對(duì)之前的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，有較好的兼容性。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的多層結(jié)構(gòu)包括三層結(jié)構(gòu)：

接入層：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的接入層，相對(duì)與用戶，是一個(gè)起點(diǎn)的結(jié)合層，用戶要由此接入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，即網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)由此而生。接入層能夠過濾訪問控制列表提供的流量信息。接入層的主要功能是：為用戶連接網(wǎng)絡(luò)提供，最終計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型中，為第二層提供服務(wù)，例如基于接口、Mac地址的Vlan成員資格、數(shù)據(jù)流過濾等，接入層還為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供交換的寬帶。在局域網(wǎng)中，接入層主要服務(wù)的設(shè)備，一般具有以下特點(diǎn)：低成本、高端口密度。

分布層：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分布層，是接入層與核心層的連接層次，也是兩者的分界點(diǎn)。分布層還作為輔助功能的一層，也能夠有助于定義、區(qū)分計(jì)算機(jī)的核心層。該分層提供了邊界定義，并在此處，對(duì)于潛在的、費(fèi)力的、復(fù)雜的數(shù)據(jù)包進(jìn)行預(yù)處理。分布層的功能，在局域網(wǎng)的前提下，進(jìn)行最多的有以下幾點(diǎn)：首先，部門級(jí)、工作組在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的接入，其次有VLAN的聚合，最后，廣播域網(wǎng)、多點(diǎn)廣播域網(wǎng)、在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的聯(lián)網(wǎng)方式的確定。

核心層：核心層是計(jì)算接網(wǎng)絡(luò)中最主要的層次，起到主干作用。它能夠進(jìn)行盡可能快的交換數(shù)據(jù)，次層次不涉及費(fèi)力的數(shù)據(jù)包、以及減慢數(shù)據(jù)交換的處理。在劃分計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)邏輯功能時(shí)，應(yīng)該盡量避免，在核心層使用訪問控制列表、數(shù)據(jù)包等類似的功能。核心層在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，主要負(fù)責(zé)以下幾點(diǎn)功能：交換區(qū)塊間的連接由核心層提供；其他區(qū)塊的訪問由核心層提供，如服務(wù)區(qū)塊等；快速的交換數(shù)據(jù)幀、數(shù)據(jù)包。

5 結(jié)束語

縱觀科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)越來越完善，而人們所提出的要求也越來越高。大家想要通過網(wǎng)絡(luò)了解到全世界，點(diǎn)擊到未知的一切，這個(gè)荒誕的想法已不再遙遠(yuǎn)，盡管現(xiàn)在對(duì)于我們還不那么容易。但是，伴隨計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，它的前景一定能夠帶給我們意想不到的夢(mèng)幻天堂，憑借人類的智慧和創(chuàng)造，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將帶我們進(jìn)入另一個(gè)自由的、奇幻的、微妙的新世界。

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作者簡(jiǎn)介：武帥（1980.01-），男，滿族，遼寧西豐人，教師，講師，工學(xué)學(xué)士學(xué)位，研究方向：計(jì)算機(jī)及應(yīng)用。

作者單位：西豐縣中等職業(yè)技術(shù)專業(yè)學(xué)校，遼寧鐵嶺 112400