華東交通大學(xué)理工學(xué)院 尹莎莎

基于可靠性理論的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)故障分析

華東交通大學(xué)理工學(xué)院 尹莎莎

計(jì)算機(jī)通信已經(jīng)成為一種普遍的聯(lián)絡(luò)方式,為人們的生活提供極大的便利,但是在通信時(shí)網(wǎng)絡(luò)有可能會(huì)出現(xiàn)故障,對(duì)通信質(zhì)量產(chǎn)生了直接的影響.根據(jù)測(cè)量到的可靠性分析導(dǎo)致出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障的因素.通過研究發(fā)現(xiàn)利用可靠性理論能夠極好地找出導(dǎo)致計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)故障的原因,以幫助管理者尋求最合適的解決策略.

可靠性理論;計(jì)算機(jī)通信;網(wǎng)絡(luò)故障分析

0 引言

二十一世紀(jì)社會(huì)進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)時(shí)代,計(jì)算機(jī)不斷深入到各個(gè)領(lǐng)域,并走進(jìn)千家萬戶,利用計(jì)算機(jī)聯(lián)絡(luò)也成為一種普遍的通信方式.但是在使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)極有可能產(chǎn)生各種各樣的通信故障,影響通信質(zhì)量和通信效率,因此必須要研究出有效的網(wǎng)絡(luò)故障分析方法.系統(tǒng)可靠性理論是伴隨著網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)發(fā)展產(chǎn)生的先進(jìn)理論,近年來更是取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步.可靠性理論能夠充分考慮網(wǎng)絡(luò)成本、網(wǎng)絡(luò)延時(shí)和網(wǎng)絡(luò)可靠性等問題,分析出通信網(wǎng)絡(luò)的故障,從而優(yōu)化整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò).

綜上所述,本文利用可靠性理論對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行分析,首先測(cè)量了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性,然后根據(jù)測(cè)量到的可靠性分析網(wǎng)絡(luò)故障產(chǎn)生的因素.通過研究發(fā)現(xiàn)利用可靠性理論能夠極好地找出導(dǎo)致計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)故障的原因,并尋求出最合適的解決方案[1].

1 利用計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性測(cè)量故障

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性隸屬于系統(tǒng)工程科學(xué),距今為止計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性已經(jīng)有半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展歷史,相關(guān)體系和理論已經(jīng)健全.在對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性進(jìn)行測(cè)量時(shí),主要對(duì)下述四個(gè)部分進(jìn)行測(cè)量:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的連通性、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的抗侵略性、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的工作有效性、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的生存性,其中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的連通性是最重要的衡量因素.若想保證相關(guān)通信網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行,必須要為用戶提供可靠的電路.測(cè)量計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性的過程如下圖1所示[2]:

圖1 計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)故障測(cè)量過程

分析圖1可知,若想對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性進(jìn)行測(cè)量,首先要保證網(wǎng)絡(luò)在規(guī)定的條件下,各個(gè)節(jié)點(diǎn)順暢連通,從而保證測(cè)量能夠順利進(jìn)行,然后通過測(cè)量在規(guī)定時(shí)間(可能為一季度,也可能為1000小時(shí))內(nèi),網(wǎng)絡(luò)的通信程度,從而確定網(wǎng)絡(luò)是否可靠.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性是反應(yīng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是否支持計(jì)算機(jī)運(yùn)行的直接因素,是在對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障排除,系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要應(yīng)用的重要參數(shù).由于測(cè)定可靠性耗費(fèi)成本較高,所以需要對(duì)LABVIEW虛擬數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,這樣既能節(jié)省成本,也能保證質(zhì)量.圖1中的處理步驟息息相關(guān),缺一不可,連接各個(gè)節(jié)點(diǎn)為測(cè)量的基礎(chǔ)步驟,處理虛擬數(shù)據(jù)是測(cè)量保證,判斷可靠性是最后得出的結(jié)果[3].

2 計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)故障分析

在測(cè)量出計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性后,可以根據(jù)所測(cè)得的結(jié)果對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行分析.通過判定計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)在規(guī)定的條件下,在特定的工作時(shí)間內(nèi),完成系統(tǒng)規(guī)劃內(nèi)容的概率來分析網(wǎng)絡(luò)故障,記成R(t),其中R(t)=W(t∈T ),計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)故障一般出現(xiàn)三個(gè)終端如下表1所示[4]:

表1 通信網(wǎng)絡(luò)故障原因

(1)2終端網(wǎng)絡(luò)故障.一般由源點(diǎn)s和交匯點(diǎn)f之間連接的正常鏈斷裂導(dǎo)致,2終端網(wǎng)絡(luò)故障記做Ral2(G).

(2)λ終端網(wǎng)絡(luò)故障.由λ個(gè)節(jié)點(diǎn)與任意對(duì)點(diǎn)連接的正常鏈斷裂導(dǎo)致,λ終端網(wǎng)絡(luò)故障記做Ralλ(G).

(3)全終端網(wǎng)絡(luò)故障.指任意對(duì)點(diǎn)之間連接的正常鏈斷裂導(dǎo)致,全終端網(wǎng)絡(luò)故障記做RalA(G).

在判定出網(wǎng)絡(luò)故障部位之后,要利用測(cè)量的可靠性測(cè)定網(wǎng)絡(luò)故障原因,測(cè)量步驟如下:

(1)制定一種編碼方案,將通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)排到一起,隨機(jī)選取一組網(wǎng)絡(luò)編碼;

(2)計(jì)算通信網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)度,將其他編碼方案組解到一起,通過運(yùn)算判定各個(gè)組別的適應(yīng)度;

(3)選取代表性的組別進(jìn)行運(yùn)算,將適應(yīng)度不同的組別傳遞到下一群體,隨機(jī)生成新的編碼序列;(4)交叉運(yùn)算,將編碼配對(duì),利用交叉概率配對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信信號(hào);

(5)變異運(yùn)算,通過計(jì)算變異概率判定編碼序列的故障值.其中(2)-(5)的步驟要不斷進(jìn)行迭代運(yùn)算,直到判定出網(wǎng)絡(luò)故障位置和網(wǎng)絡(luò)故障原因?yàn)橹?根據(jù)上述分析步驟測(cè)定能夠很好的分析故障原因,解決復(fù)雜問題,具有很高的魯棒性和極廣泛的實(shí)用性[5].

3 結(jié)束語

通過本文的探討分析可以了解到,隨著計(jì)算機(jī)不斷深入人們的生活中,計(jì)算機(jī)通信已經(jīng)成為一種普遍的聯(lián)絡(luò)方式,使人們?cè)诳梢噪S時(shí)隨地進(jìn)行聯(lián)絡(luò),但是有時(shí)候通信網(wǎng)絡(luò)會(huì)出現(xiàn)故障,降低了通信質(zhì)量.利用可靠性理論對(duì)可以很好地分析出通信網(wǎng)絡(luò)故障,首先能夠測(cè)量計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性,然后根據(jù)測(cè)量到的可靠性分析導(dǎo)致出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障的因素.通過研究發(fā)現(xiàn)利用可靠性理論能夠有效找出導(dǎo)致計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)故障的原因,從而解決網(wǎng)絡(luò)故障.

[1]金慶風(fēng),劉勝利.基于可靠性理論的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)分析及多目標(biāo)優(yōu)化[J].微型電腦應(yīng)用,2009,25(1):19-20.

[2]魏雙晶.基于可靠性理論的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)分析及多目標(biāo)優(yōu)化[J].黑龍江科技信息,2014(12):108-108.

[3]任艷斐,亓傳偉.對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)的研究[J].信息與電腦:理論版,2013(4):25-26.

[4]秦洋,馬慧民,陳玉晶.基于馬爾可夫模型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)可靠性分析[J].機(jī)電工程,2015,32(08):1136-1140.

[5]郭逸偉,李勁松,黃宏勇等.基于故障樹理論的網(wǎng)絡(luò)故障分析系統(tǒng)研制[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用,2011(12):139-139.

尹莎莎(1982-),女,湖北黃梅人,大學(xué)本科,高級(jí)助教,研究方向:計(jì)算機(jī)、網(wǎng)頁設(shè)計(jì)與制作、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全教程.