計算機網絡可靠性優化設計的方法研究

張晟濤　張文婧

摘 要：隨著計算機應用范圍的不斷擴大，人們對計算機網絡可靠性的要求不斷提升，使計算機網絡可靠性優化設計受到社會各界的高度重視，本文通過對影響計算機網絡可靠性的因素分析，對計算機網絡可靠性優化設計的方法展開研究，為推動我國計算機網絡可靠性滿足人們生產生活的實際需要作出努力。

關鍵詞：計算機；網絡可靠性；優化設計

計算機網絡作為計算機硬件系統、軟件系統和通信系統的集合體，是計算機數據傳輸、資源共享、作業協同等方面功能實現的前提，隨著計算機應用的不斷普及，計算機網絡節點的數量不斷提升，如何使計算機在特定的工作條件下完成預期目標成為計算機推廣急需解決的問題。

1 影響計算機網絡可靠性的因素

（一）網絡拓撲結構

在計算機網絡終點之間會生成物理連接模式，其被稱為網絡拓撲結構，其形式多樣，如總線型、星型、環型、樹型、混合型、蜂窩型等，網絡拓撲結構對計算機網絡可靠性具有直接的影響，而且每種類型的網絡拓撲結構的性能都有其特殊點，在優化網絡拓撲結構的過程中，要有意識的挖掘其優點，避免其缺點，以此縮減網絡拓撲結構對計算機網絡可靠性的影響。例如總線型拓撲結構具有電纜長度短、布線便捷、便于擴充等優點，但在應用的過程中只要總線中任一處發生故障都會導致整個網絡癱瘓，故障診斷難度大；樹型結構在通信線路總長度、成本、節點擴充、尋找路徑等方面存在優勢，但除了葉節點及其相連的線路外，任何節點或其相連的線路故障都會使網絡整體的性能無法發揮等[1]。

（二）數據傳輸交換設備

此類設備在連接網絡終端、網絡溝通交流等方面具有重要的作用，其直接關系到網絡傳輸是否暢通，現階段其通常包括通信線路、集成器兩大結構，前者在發生網絡故障的情況下維修的難度非常大。換言之，其直接關系到計算機網絡數據傳輸性能，后者對部分可能導致網絡癱瘓的故障具有一定的分散作用，對提升計算機網絡的可靠性意義突出，當其發生故障時，所有與其具有連接關系的設備均將無法運行，可見數據傳輸交換設備對計算機網絡可靠性具有直接的影響。

（三）數據終端接收發送設備

此類設備通常指客戶端計算機設備，即計算機網絡中的傳送或接收終端，其性能直接決定計算機網絡整體性能的實現程度，換言之此類設備的性能和網絡系統的整體性能之間具有明顯的正相關性，在近年來計算機軟硬件生產工藝不斷升級的同時，此類設備的性能得到優化，對提升計算機網絡可靠性具有重要的意義[2]。

（四）計算機網絡管理技術

網絡搭載、維護、創建等都屬于計算機網絡的管理技術，在計算機網絡管理的過程中應用何種技術直接關系到計算機網絡整體的可靠性，網絡管理技術的選擇建立在對網絡運行相關信息全面、及時、準確掌握的基礎上，當發現可能存在對計算機網絡可靠性產生威脅的因素時，要及時的解決，為計算機網絡可靠運行創造條件，近年來隨著計算機網絡安全威脅因素的多樣化發展，計算機網絡管理技術也需要不斷的優化升級。

2 計算機網絡可靠性優化設計的方法

（一）積極引進先進的網絡設備

計算機可靠性很大程度上受選用設備性能的影響，所以在條件允許的范圍內，通過擴大計算機網絡建設資本投入，使網絡中涵蓋的軟件設備和硬件設備得到及時的優化升級，利用安全性和整體性能更優越的網絡設備可有效的提升計算機網絡的可靠性，而且隨著相關設備售后服務的不斷完善、批量化生產逐步開展，將計算機網絡中各項升級設備結合應用成為可能，這是計算機網絡可靠性優化設計最直接的方法。

（二）容錯性設計

容錯性設計的主要理念是通過對計算機網絡抵抗故障能力的優化，使計算機網絡自身的可靠性提升，換言之即即使計算機網絡局部受各種因素影響已經出現故障，如病毒入侵、木馬植入等，但計算機網咯系統整體仍可以正常運行[3]?，F階段容錯性設計主要依靠雙網絡冗余設計實現，在傳統計算機網絡設計中，通過節點之間的有效連接實現數據、信息的遠距離傳輸，網絡處于單層或雙層的狀態對數據傳輸交換性能的實現并不會產生任何實質性的干擾，而通過雙層網絡結構設計，當其中一層網絡受損的情況下，另一層網絡可以繼續運行，這一方面是網絡的性能得到優化，有效地避免了因網絡故障而導致的資源損失，另一方面計算機網絡可靠性得到提升，計算機應用過程中信息傳輸的交互性更加穩定。

（三）多層次結構體系設計

此設計方法的設計理念是將計算機網絡的功能相分離，當其中部分功能因故障而無法發揮作用的情況下，其他功能仍可以產生高質量的功能效果，以此提升計算機網絡的可靠性，換言之，在計算機網絡架構中通過落實功能分離準則，使不同功能的模塊之間形成相對分離的狀態，而且彼此之間保持一定的獨立性，在正常情況下不同功能模塊利用渠道建立連接關系，但當其中某個或某部分模塊的安全受到威脅的情況下，其他模塊可以獨立運作，計算機網絡系統整體仍處于正常運行的狀態，為計算機網絡維護人員進行故障排查提供良好的環境[4]?，F階段在計算機網絡可靠性優化設計的過程中通常將功能分離原則和高內聚低耦合原則相結合，將計算機網絡整體劃分為服務層、應用層、硬件物理層和操作系統層四部分，其中各層次的功能存在明顯的差異，在設計后將各層次不同功能進行有效的融合，使其共同完成計算機網絡的作用，例如，應用層的主要功能是文件的運輸訪問與管理、遠程運輸服務等；而服務層的主要功能是對各種網絡協議的協調管理等，以此保證計算機網絡各部分功能在明確的基礎上，可以既協同又獨立的實現各自的功能，計算接網絡可靠性得到提升。

3 結論

通過上述分析可以發現，現階段人們已經認識到保證計算機網絡可靠性的重要性，并在實踐中有意識的結合其具體影響因素對計算機網絡可靠性進行優化設計，目前設計的方法表現出多樣化的發展趨勢，但隨著威脅計算機網絡可靠性因素的變化，相關方法仍需要不斷的改進和完善。

參考文獻

[1]宋小芹.計算機網絡可靠性優化設計研究[J].信息通信，2015，07：126-127.

[2]劉青超.優化計算機網絡可靠性的方法探討[J].計算機光盤軟件與應用，2013，23：127+129.

[3]占科.計算機網絡可靠性優化設計問題研究[J].信息與電腦（理論版），2016，02：169+171.

[4]王遠.計算機網絡可靠性優化設計研究[J].電子技術與軟件工程，2014，15：22.