计算机网络可靠性优化设计范文

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由于计算机网络的日益普及化，如何提升网络的可靠性已经成为相关数学界研究的焦点。对于计算机网络而言，如果出现网络故障的话，将会给社会经济带来难以估量的损失。根据有关报道，美国虽然拥有着相对发达的网络技术，但是其网络系统的故障率仍让超过了6%。网络故障不仅增加了网络维护成本，还会给使用者带来非常不利的影响。而我国由于计算机网络技术的发展时间短，网络建设中过于重视网络的使用功能，但是在网络可靠性上的投入相对有限，尤其是在计算机网络系统的整体的可靠性设计上，我国还处在相对落后的局面。为此，本文论述了计算机网络可靠性的设计原则，并从计算机网络的容错性设计、双网络冗余设计、网络层次、体系结构设计等三个方面分析了其可靠性优化设计问题，以期为相关问题的解决提供一定的建议。

1计算机网络可靠性的设计原则

对于计算机网络的可靠性设计，也被称为可用性设计，也就是在计算机网络或者设备发生故障的情况下，保障网络可以不间断提供服务的设计。因此，计算机网络可靠性在设计上需要遵循以下原则：（1）合理节约资源的原则。在对网络可靠性进行设计的过程中，对于现存在各种网络资源应当最大化的利用，比如现有的软件和硬件，包括布线等其他设备。（2）安全性原则。对于使用的信息安全产品，也包括产品的相关技术方案，应当在进行计算机网络可靠性设计时保障其安全性，通过在设计和实现过程中的具体措施来维护系统运行的安全稳定。（3）为了对多种通信协议予以支持，计算机网络必须存在强大的互联能力。同时在系统构建上，应当实现多重保护的目标，利用各个保护层来互相补充，即使某一层遭到破坏，其它保护层也能确保信息的可靠性。

2计算机网络可靠性优化设计方法

2.1计算机网络的容错性设计一旦计算机网络发生故障，容错系统就会发挥保障网络继续运行的作用。对于计算机网络容错系统，主要应用了多级容错技术。在网络发生故障的情况下，由于容错技术保障了计算机网络的运行，所以不需要立即维修损坏的网络部分。在此基础上，网络维护人员能够灵活安排维护措施，从而促进了网络维护成本的下降。另外，在计算机网络的容错性设计时，需要注意以下方面：（1）容错技术的采用需要适应实际需要以及具体使用场合。如果盲目应用容错技术，可能导致计算机网络造价的提高，从而不符合合理节约资源的设计原则。（2）在进行网络可靠性的容错设计时，首先从网络传输介质等网络设备着手，尤其是选择质量合格的网络连接部件与配件。在设备应用中以性能稳定为原则，慎重应用新技术，对于安全有效，并且能对网络容错方案简化的新技术应推广应用。（3）计算机网络容错技术一般应用在关键部位上，并且减少对整个计算机网络系统的影响。通过这种设计方法，避免了过高的可靠性容错设计的技术要求。这样不仅降低了网络故障出现的风险，而且有效节约了网络可靠性设计上的投入。通常来说，网络主干线路、网络控制中心、服务器系统、关键的数据驻留点等是计算网络的关键组成部分。为此，在常规的网络可靠性容错设计过程中，只需要在以上关键部分实施。

2.2计算机网络的上网络冗余设计对于计算机双网络冗余设计，通常就是在一台计算机网络上添加相应的备用网络。这两台设备具有各自的任务，并且在运行过程中可以将各自的数据交换共享。一般情况下，双网络能够同步传输信息数据，同时主系统拥有常规运行下的控制权。不过，一般主系统出现故障的话，备份系统将接管控制权。在系统正常运行的前提下，冗余硬件一般不会进行任何工作，也即保持在热备份的状态下。而且在系统出现故障时，冗余部件就会代替发生故障的部件，从而承担维持系统正常运行的任务。这种网络冗余设计能为数据的稳定传送提供保障，并通过冗余硬件来确保计算机网络的可靠性。但是在实际情况，由于经费有限，无法将该设计措施应用到全部硬件设备上。所以，一般只对整个系统中较为重要的设备，或者本身容易发生故障的设备进行冗余配置，从而最大化的发挥网络冗余设计的效益。

2.3计算机网络层次、体系结构设计为了确保计算机网络的安全使用，必须对其网络层次以及体系结构优化设计。在网络技术不断发展的背景下，网络容量也在日益增大。对于计算机网络层次结构来说，正在想着多层次设计的方向发展。在多层次结构设计中，计算机网络主要包含了核心层、分布层以及接入层，如图1所示。其中，接入层主要是控制用户流量，并以访问控制和过滤为主要手段。因此，接入层作为第一道放线，相对设计要求不高。而核心层作为网络的主干，因此需要确保数据快速地交换，如果核心层发生故障的话，整个计算机网络都可能会发生瘫痪。对此，为了确保核心层设备可以稳定的发挥其功能，应当计算机网络设计中采用高端网络设备。核心层设备在与其他设备相连接时主要借助于两条及以上的链路。一旦某个设备出现不稳定的情况，可以为核心层设备添加一台设备，主要为高端设备进行备份，从而为核心层设备的可靠性提供保障。

3结语

综上所述，合格的计算机网络系统必须具有可靠性设计的支撑。通过本次计算机网络可靠性优化设计问题的研究，在有关计算机网络设计与建设的过程中，相关人员应当积极利用先进的网络技术，并且对计算机网络系统实施严格、规范的管理。总而言之，对于计算机网络可靠性优化设计是一项长期性、复杂性的工作，相关科研人员应当不断深入探讨，推动该项工作的科学发展。

作者：文银娟 单位：定西师范高等专科学校计算机系