分析计算机网络可靠性与设计

论文导读：
摘要：随着世界网络信息化进程的加速发展，社会对网络的依赖，在各个企业、公司以及单位工作中越来越明显，在这信息飞速发展的时代，随着网络用户的规模不断扩展，普通用户对计算机网络的依赖性也同越来越大，如何确保人们正常生活，防止被第三方干扰正常网络的工作，如何确保计算机网络的可靠性的呼声随之到来。本文作者通过阐述计算网络中存在的计算机网络可靠性，并针对计算机网络的可靠性的标准化模型与影响因素，提出详细的可靠性设计分析。
关键词：计算机；网络；可靠性；设计分析
在如今信息迅猛发展，计算机网络俨然成为了世界最先进的信息技术，无论是在人们生活、工作当中，还是在现代化的基础设施当中。网络全球化所共享的庞大资源给我们生活带来巨大的便捷，同时也带来了网络的风险。因此我们要了解如何提高可靠性避开风险，我们首先要从根本上了解标准化的模型，来设优化并提高计算机网络的可靠性。

1.了解计算网络可靠性及设计标准

1.1计算机网络可靠性的定义

计算机网络从20世纪50年始，计算及网络经过面向终端，分组交换以及标准化的进程，从Arpanet到Internet，利用不同区域内的大量独立数据相互通信达到资源共享的计算机、电信、广电三合一网络，形成了计算机与通信技术相结合的计算机网络。然而，计算机网络在一定工作环境下（如温度、湿度等）在正确的操作方式下，保证网络与通信要求正常工作的能力，我们定义为计算机网络的可靠性。建立计算网络的可靠性的数学模型，即网络在一定条件下，在时间内保证完成基本功能的能力和概率。主要参数性能包括了系统响应时间、信息吞吐量及连通性和阻塞率等。

1.2计算机网络可靠性的影响因素及设计标准

首先，从计算机网络用户角度分析用户终端对计算机网络可靠性的影响。终端设备是链接服务端与用户，在网络中作用举足轻重，同样决定了计算机网络可靠性与否。通常计算机网络日常维护工作中，技术人员也是确保网络服务端用户使用的可靠性来保证计算机网络交互的可靠性，交互能力越高，其可靠性也越高。
其次，通过保证传输交换顺畅提高用户交互能力，影响网络的可靠性。如今，在互联网网络的运转过程中，网络专家发现构成以网络为基础的应用系统的重要组成部分——布线系统在日常维护中出错的检查率是最低的，正因为难以发现，因此会给用户造成不小损失与代价，一个好的布线系统不但可以充分发挥网络设备的性能，还能为整个应用系统提供跟长久的发展潜力，故而在布线过程中采用标准线路的布线系统，并在一定冗余范围内，保证容错能力，以便在一定程度上满足发展需要。另外在不考虑布线成本的计算机网络中，选用布置双线切换，使得网络线路及时出现故障，也能通过单点失效设备网络集线器及时切换保证用户终端集中连入网络，并与错误独立开来。反之，如果集线器出现故障，则所有与之相连的用户终端将无工作，因此保证传输通常通畅在一方面影响计算机网络的可靠性。
最后，网络链接形式拓扑结构对可靠性的作用。计算机网络拓扑结构是从网络电缆的物理连接网络的连接形式，数据表明不同类型的拓扑针对网络层转变而转变，是连接网络服务器、工作站之间的主要连接方式，具象化的通过点与线的空间关系表达出来。在拓扑的概念中通过容错直径、限制连通度等参数能判断出计算机网络的容错率与可靠性。

2.计算机网络可靠性设计

对计算机网络可靠性的各个影响因素进行分析，针对各个因素可知改善相关设备和冗余设备等，提高计算机网络可靠性。

2.1计算机网络容错设计

按照“并行主干，双网络中心”的设计原则设计容错性方案，不仅利用计算机网络广域性链路的相互连接，还利用模块化的结构特征提高容错率。主要有：（1）设定两个及以上的计算机网络中心，使得每个用户终端能够在任何情况下连接到网络上，得到并行和冗余两种计算机网络；（2）采用多路由、多数据链路方式，使得在广域网范围内数据链路与路由器互联，在故障时保证正常的网络链路的完整；（3）采用灵活的组网方式，利用模块化机构及功能，易更换故障模块，保证续航工作时间，提高容错率；（4）计算机网络操作系统利用高容错率的管理软件及多核处理器的强大信息处理能力，在出现故障时提供断点鼓掌恢复，提高容错率。

2.2双网络冗余设计

计算机网络冗余的设计在于增加备用链路数，这可以通过增加备用网络层来实现，建立双网络结构，利用冗余定错，两层网络之间相互独立，但结点间相互连接，正常情况下，数据能同时在网络中进行传输，相当于数据的网络备份。当其中一个节点出现故障无法向其他节点传递信息，随即其中一个网络断开，计算机网络继续遵循常用协议将故障隔离，接着进行双网络之间的数据传递，使得计算机网络工作正常进行，随着备用链路数增加，间接的减少了网络链路数，提高了可靠性。

2.3计算机网络层设计

在计算机网络可靠性影响分析中，撇开物理网络设备的优劣，针对虚拟网路的优化，对计算机网络的多层次体系结构与体系进行设计，多层计算机网络主要包括：接入层、核心层、分布层，在第一层接入层中，用户服务终端被允许接入网络，在这样的环境中网络模块的多层设计随着网络增加，从而增加了计算机网络信息的吞吐量，另外分布式的网络服务重新通过用户级实现，不仅发挥出了先进网络设备的性能，提升计算机网络的可靠性；在多层网络中，分布层介于接入层与核心层之间，定于区分网络层的划分与边界定义，同时对访问数据包预处理，在局域网将分散的vlan统一接入计算机网络；在计算机网络中核心层管理者整个数据交换，链接访问各个区域模块，保证计算机网络通畅，增加可靠性。

2.4 计算机网络的体系结构设计

当我们采用多层网络、双网络冗余设计时，计算机网络的结构体系是保证计算机网络可靠性的先天因素。计算机网络结构体系常用的策略是“自顶向下，逐层选择”，通过应用层、服务层、操作层、物理层四个体系展开设计，并通过满足用户需求，实现各种建网功能，如企业办公自动化系统等；服务层主要涵盖了数据服务之类的服务支持，如电子邮件等；操作层，就目前主流的操作系统来说有Windows、UNIX等；硬件层对于网络拓扑结构，论文导读：敏，王晓峰.提高计算机网络可靠性的策略研究.计算机工程与设计，2010.李旸.基于智能计算的计算机网络可靠性分析研究田.计算机技术与发展，2006，8.王微.关于计算机网络可靠性优化技术的探讨.今日科苑，2009，22.作者简介：崔诚，男，1979.11生，汉族，吉林双辽，2006年毕业于西安电子科技大学，计算机科学与技术专业，现
如通信通道、服务器、数据协议等。
3.总结
综上所述，伴随着计算机网络的壮大，人们对于计算机网络的需求更加变化多样，这对计算机网络发展提出了更高的要求，计算机网络的可靠性的的优化设计需要更多的优化策略来完善。同时，从计算机网络的实用性出发，计算机网络的可靠性主要还是在于由网络拓扑的结构来改善。网络发展的稳定，离不开计算机网络的可靠性，作为网络运转的主要趋势，可靠性的性能研究在今后的信息化发展中定能取得更高的保障。
参考文献
[1] 王一哲，郑明明.浅论计算机通信网的可靠性[J].华章，2011，6.
[2] 张晓杰，姜同敏，王晓峰. 提高计算机网络可靠性的策略研究[J].计算机工程与设计，2010.
[3] 李旸. 基于智能计算的计算机网络可靠性分析研究田[J].计算机技术与发展，2006，8.
[4] 王微. 关于计算机网络可靠性优化技术的探讨[J].今日科苑，2009，22.
作者简介：崔诚，男，1979.11生，汉族，吉林双辽，2006年毕业于西安电子科技大学，计算机科学与技术专业，现就职于宝鸡职业技术学院，高校助理实验师，研究方向计算机网络。