郭 杰（西安航空學院計算機學院，西安，710077）

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計算機通信與控制系統(tǒng)運行可靠性提升策略研究

郭 杰
（西安航空學院計算機學院，西安，710077）

摘要：網(wǎng)絡(luò)時代計算機通信與控制技術(shù)應(yīng)用在各行各業(yè)之中，在獲得這項技術(shù)帶來的便利之時，其可靠性也受到人們的關(guān)注，并成為計算機發(fā)展的重要研究課題。本文首先對其可靠性理論進行了探討，并重點分析了影響其可靠性的因素，從而提出了提升計算機通信與控制系統(tǒng)的策略。

關(guān)鍵詞：計算機；通信與控制系統(tǒng)；策略研究

0 引言

隨著網(wǎng)絡(luò)時代的來臨，計算機信息技術(shù)被應(yīng)用到社會的各行各業(yè)之中。計算機網(wǎng)絡(luò)通信與控制系統(tǒng)是計算機技術(shù)的重要組成部分，在計算機的應(yīng)用中起著重要作用。計算機技術(shù)的應(yīng)用提升了各行各業(yè)的工作效率，給人們的生活帶來了極大的便利，網(wǎng)絡(luò)給人們構(gòu)建了一個高效、共享、智能的平臺。但是計算機技術(shù)的弊端也是顯而易見的，因為個人操作因素、程序鎖定等因素導(dǎo)致計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)擁有病毒與漏洞，這也給一些人可乘之機，竊取信息時有發(fā)生，有的單位重要文件被竊取，造成無法估量的損失。計算機通信與控制系統(tǒng)是保證計算機技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素，如果無法保證計算機通信與控制系統(tǒng)的可靠性，那么計算機發(fā)展越迅速，帶給人們的危害也就越大。

1 計算機通信與控制系統(tǒng)運行的可靠性理論

計算機通信與控制系統(tǒng)運行的可靠性是其保證網(wǎng)絡(luò)安全的基本要求，它反映了計算機網(wǎng)絡(luò)通信與控制系統(tǒng)在一定的時間與范圍之內(nèi)完成的工作、進程與概率的能力。計算機通信與控制系統(tǒng)包括通信安全、網(wǎng)絡(luò)的抗破壞性、系統(tǒng)部件多進程下的生存性與抗干擾性。網(wǎng)絡(luò)信息背景條件下要求計算機通信網(wǎng)絡(luò)的各個部件與結(jié)點必須提供給用戶可靠的網(wǎng)絡(luò)，從而保證網(wǎng)絡(luò)安全。計算機通信與控制系統(tǒng)運行的可靠性理論指的是計算機網(wǎng)絡(luò)的可靠性與系統(tǒng)運行的可靠程度。計算機通信的可靠性能夠保證客戶的通信要求，也是計算機通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、策劃、運行的核心指標。計算機通信與控制系統(tǒng)的可靠程度是系統(tǒng)在一定的時間內(nèi)完成功能的概率，若計算機能夠完成用戶指令的百分之百，那么其可靠程度則為百分之百。

2 影響計算機通信與控制系統(tǒng)運行可靠性的因素

2.1設(shè)備的影響

計算機通信與控制系統(tǒng)的可靠性是保證其網(wǎng)絡(luò)性能實現(xiàn)的基本要求，因此優(yōu)化其計算機通信與控制系統(tǒng)是計算機技術(shù)研究的重要趨勢。在影響計算機通信與控制系統(tǒng)的所有因素中，設(shè)備因素對其可靠性影響最大。計算機網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)依靠用戶設(shè)備終端與數(shù)據(jù)交換設(shè)備，因此加強對其設(shè)備的研究能夠顯著提高計算機通信與控制系統(tǒng)的可靠性。用戶終端設(shè)備是直接面向用戶的設(shè)備，是影響計算機通信與控制系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵。用戶終端設(shè)備交換能力的信息越強，那么其可靠性也就越高。計算機網(wǎng)絡(luò)體系需要人們的精心維護，其終端設(shè)備也需保持良好的運行狀態(tài)。要保證計算機網(wǎng)絡(luò)通信與運行的安全，首先應(yīng)保證網(wǎng)絡(luò)硬件有容錯的能力與有效的冗余，從而保證網(wǎng)絡(luò)信息的發(fā)展符合未來的趨勢。進行網(wǎng)絡(luò)布線時，最好采用雙線的形式，保證在一根線出現(xiàn)問題之時，另一根線完好無損，正常運行。網(wǎng)絡(luò)集線器將多個終端用戶集中到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之中，終端客戶通過集線器獨立訪問互聯(lián)網(wǎng)，集線器一旦出現(xiàn)問題，那么所有的用戶都無法正常工作，因此集線器的穩(wěn)定對計算機通信與控制系統(tǒng)可靠性有很重要的作用。

2.2網(wǎng)絡(luò)入侵的影響

計算機網(wǎng)絡(luò)入侵是一種破壞行為，是指在未經(jīng)允許的情況下使用計算機程序調(diào)試技術(shù)和編寫技術(shù)，非法訪問計算機信息的行為。目前，計算機網(wǎng)絡(luò)入侵的方式有很多種，最常見的有病毒入侵、身份入侵、網(wǎng)絡(luò)詐騙等。首先病毒入侵是指采用某種方法將病毒注入用戶計算機，從而利用病毒復(fù)制性的特點破壞用戶計算機網(wǎng)絡(luò)，竊取或破壞數(shù)據(jù)，造成系統(tǒng)的不安全。病毒入侵最主要的特點是隱蔽性、傳播性與繁殖性。身份入侵是指入侵者使用網(wǎng)絡(luò)功能利用不法手段充當用戶，從而實現(xiàn)非法的目的。身份入侵有三種方式，其中口令入侵、收集信息入侵、漏洞入侵是其最主要的三種方式。收集信息入侵通過掃描賬戶、掃描漏洞等形式對用戶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的弊端核查，之后通過一定的工具與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對用戶信息獲取與整理，從而發(fā)現(xiàn)其系統(tǒng)中的漏洞，為之后的入侵打下基礎(chǔ)。防火墻入侵是另一種入侵形式，這種入侵形式較難，但是一旦入侵者采用這種形式入侵并且成功的話，那么用戶的損失最大，造成系統(tǒng)的癱瘓，損失不可估量。拒絕服務(wù)是指入侵者將大量的文件傳送到用戶的網(wǎng)絡(luò)之中，之后將恢復(fù)文件傳送到服務(wù)器內(nèi)，從而消耗網(wǎng)絡(luò)帶寬與系統(tǒng)資源，導(dǎo)致用戶系統(tǒng)功能無法完成，嚴重的情況下，可能導(dǎo)致死機。網(wǎng)絡(luò)欺詐是入侵者采用偽造的電子郵件等誘導(dǎo)用戶泄露賬戶密碼，從而實施入侵。入侵撥號程序是入侵者使用自動撥號對調(diào)制解調(diào)器連接通道查找和篩選進行入侵。還有一種邏輯炸彈入侵是指入侵者非法觸發(fā)計算機的嵌入質(zhì)量，從而達到操控系統(tǒng)的目的。（圖1為網(wǎng)絡(luò)入侵方式圖）

圖1 網(wǎng)絡(luò)入侵方式圖

2.3外界傳導(dǎo)因素的影響

電磁感性與電源線路產(chǎn)生輻射，造成計算機通信與控制系統(tǒng)可靠性受到威脅?？赏ㄟ^各種辦法抑制電流與高頻干聲電流，從而達到計算機通信與控制系統(tǒng)可靠運行的目的。

3 提高計算機通信與控制系統(tǒng)運行可靠性的策略

要提升計算機通信與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可靠性需要對計算機網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計不斷優(yōu)化，全面提升系統(tǒng)安全建設(shè)，保證計算機通信系統(tǒng)在高效、安全的條件下運行，促進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與信息技術(shù)的發(fā)展。對計算機通信與控制系統(tǒng)可靠性需要從設(shè)備、軟件、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)分層等入手，全面保證系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定性。

3.1優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)

在計算機通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架優(yōu)化中，對網(wǎng)絡(luò)拓撲的優(yōu)化是其核心內(nèi)容，也是決定計算機通信與控制系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵問題。網(wǎng)絡(luò)拓撲在維護計算機通信與控制系統(tǒng)中有重要作用，其在各行各業(yè)中有不同的應(yīng)用，因此在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的初期對網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)應(yīng)進行精心的設(shè)計，并且高度重視網(wǎng)絡(luò)的容錯性與有效性。

3.2改善網(wǎng)絡(luò)管理

大型的計算機通信網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計復(fù)雜性較高，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備增多，不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品促進了通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大，也導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜程度越來越高。在通信網(wǎng)絡(luò)中，為了要提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性，保證信息傳輸?shù)目煽颗c完整，必須不斷降低通信故障率，從而提高計算機通信與控制系統(tǒng)運行的可靠性。先進的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)也是保證計算機通信與控制系統(tǒng)運行可靠的重要組成部分，否則即使擁有再好的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，再好的硬件設(shè)備，沒有先進的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)，也只能化為空談，應(yīng)采用先進的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)，對網(wǎng)絡(luò)參數(shù)實時分析，并根據(jù)其運行的狀態(tài)及時作出調(diào)整，從而保證網(wǎng)絡(luò)運行正常。

3.3采用多級容錯與分層處理

保證計算機通信與控制系統(tǒng)可靠性，應(yīng)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計中多級容錯系統(tǒng)十分重要。尤其是如今網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦出現(xiàn)問題，很容易導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓，嚴重影響計算機網(wǎng)絡(luò)通信與控制系統(tǒng)的可靠性。采用多級容錯技術(shù)，能夠及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障，故障單元及時更換，從而不影響網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)總體。采用多層次系統(tǒng)的計算機通信與及控制系統(tǒng)，科學合理的分層能夠有效提升整個計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性。

3.4控制傳導(dǎo)因素的影響

3.4.1電源電壓波動的影響

計算機通信與控制系統(tǒng)的電源不一定是單獨使用的，跟其他大型設(shè)備的共同使用容易造成電源劇烈的負載變化，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。電源自身的損耗也會影響電壓與系統(tǒng)的正常運行。應(yīng)全面提高電源的質(zhì)量，保證電源與系統(tǒng)正常運行。其次，應(yīng)采用專用的電源供應(yīng)，以規(guī)避其他大型設(shè)備的影響，專用供電電源應(yīng)保證功率足夠、電壓穩(wěn)定，同時還應(yīng)該注意控制荷載，控制感性負載。在環(huán)境差的情況下，應(yīng)注意風險的規(guī)避。

3.4.2電磁輻射的影響

在外界傳導(dǎo)因素影響因子中，電磁傳導(dǎo)的影響最大，因此應(yīng)選擇合理的措施減少傳導(dǎo)因素對計算機通信與控制系統(tǒng)可靠性的影響。如采用磁環(huán)抑制傳導(dǎo)電流，磁環(huán)抑制電磁感性的原理為，磁環(huán)在電源通過時，能夠充當?shù)刃Т?lián)的可變電阻，其阻抗為角頻率函數(shù)。即F=f/（ω），很顯然角頻率與阻抗值呈函數(shù)正相關(guān)。另外，負載阻抗關(guān)系式為 D=20Lg［（Zs+ZL+ZC/（ZS+ZL）］。從以上公式可以看出，負載的大小直接影響磁環(huán)的抑制作用，也就是說在實際的操作中，可以通過磁環(huán)的阻抗以及電源的阻抗等因素來控制電磁輻射對傳導(dǎo)的影響。一般情況下，磁環(huán)可以選擇阻抗值大的，電源與負載的阻抗應(yīng)保持在很低的水平之內(nèi)。除此之外，高頻段傳導(dǎo)電流，可選用金屬外殼的電源濾波器抑制高頻感生電流，需要特別提到的是應(yīng)注意濾波器的性能問題。民用的濾波器用保證能適應(yīng)100khz-30mhz。

4 結(jié)語

綜上所述，計算機通信與控制系統(tǒng)已成為計算機技術(shù)發(fā)展的重要課題，應(yīng)不斷優(yōu)化計算機通信與控制系統(tǒng)、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)管理、實行分層管理、多級容錯設(shè)計，控制傳導(dǎo)因素的影響從而全面提高計算機通信與控制系統(tǒng)的可靠性。

參考文獻

［1］楊常建，王進周，米榮芳.計算機安全面臨常見問題及防御對策探討 ［J］.計算機與網(wǎng)絡(luò)，2012 （ 3 ） ：66-68

［2］苗英愷.提高計算機通信網(wǎng)絡(luò)可靠性的分析與研究 ［ J ］.計算機與網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新生活，2013 （ 17 ） ：71-73

［3］王 國 軍.淺 談保證計算機通信 與 控制系統(tǒng) 可靠運 行的 措施［J］.科 技 與 企 業(yè)2 012

Reliability enhance communication with the computer control system operation Strategy

Guo Jie
（Xi’An Aeronautical University Computer academy，Xi’An，710077）

Abstract：Computer network era of communication and control technology among the industries，at the time of obtaining the technology brings convenience，reliability has also been concern，and become an important research topic of computer development.Firstly，its reliability theory were discussed and analyzed the factors affecting their reliability，which is proposed to enhance the communication with the computer control system strategies.

Keywords：computer；a communication and control system