计算机网络可靠性优化问题浅析

文/刘建设

随着现阶段计算机与网络在各行业发展中的普及，网络连接区域与规模也不断扩展，其可靠性也逐步成为社会关注的焦点。对于计算机网络而言，可靠性是一个关键性问题，我们应着眼于宏观层面，系统性地展开分析与研究，采取有效措施优化计算机网络，提高其可靠性与安全性。本文基于计算机网络可靠性的设计原则，探讨了计算机网络可靠性的优化与设计策略，希望有所指导和帮助。

摘 要

计算机网络可靠性这一概念最早出现于二十世纪七十年代，在计算机互联技术、信息通信以及光纤传输技术的发展推动下，计算机网络功能也有了显著的进步，而计算机网络可靠性的研究也由此不断深入。在当前信息化时代的背景下，计算机用户数量不断增加，网络连接规模以及分布区域也大规模扩张，计算机网络可靠性成为社会与行业领域所关注的一个关键性问题，我们应基于宏观视角展开系统性的分析与研究，以便于更好地支持实际工作。

1 计算机网络可靠性的影响因素

1.1 用户设备因素

作__________为直面用户的终端设备，用户终端设备可靠与否极为重要，同时也是决定计算机网络是否可靠的一个重要因素。在运行过程中，计算机网络日常维护工作目的就在于强化用户终端设备的可靠性。换而言之，用户终端设备所具备的交互能力越强，那么网络可靠性也就因此而越高。

1.2 传输交换设备因素

研究人员在操作实践中经常发现，计算机网络运行和建设中“布线系统引发的网络故障问题通常情况下最难以查找，此种情况下所付出的代价也远高于其他故障解决方案。”所以所选择的布线系统以及通信线路应符合标准。其次还应充分考虑计算机网络容错与冗余能力。对于一部分极为重要的计算机网络，可选择双线布线方法，由此在单一线路故障的情况下可及时切换到另一条线路中，确保计算机网络通畅运行。

1.3 网络管理因素

一般情况下大型计算机网络中各类设备与网络产品均来自多个不同厂家，其结构复杂而且规模相对较大。因此要想降低故障率，保障信息得到完整传输，最大限度降低误码、信息丢失以及差错率，必须引入先进、科学、高效的网络管理技术，对网络运行参数展开实时采集，并对网络信息进行统计，密切监视网络运行情况，以便于在最短时间内察觉故障并予以排除。

1.4 网络拓扑结构因素

在计算机网络规划中，网络拓扑结构是一个较为重要的问题，并且成为计算机网络可靠性的一个先天性影响因素。诸多研究表明，规模层次以及应用领域不同的计算机网络，其网络拓扑结构也必然具有差异性，这也是加强计算机网络可靠性的一个必要前提。对于计算机网络而言，探讨拓扑结构对于可靠性所产生的影响恰恰为其设计策略提供了有效指导。在计算机网络中，互联网拓扑结构是不同部件彼此相互联系的一个主要方式，并且能够通过图来展示，所以图论成为互联网络性能研究工作中最有力、最高效的数学工具。人们最早利用连通度以及直径对计算机网络容错性以及有效性进行评估与测量，随着网络拓扑结构分析与研究的发展和深入，设计者们针对计算机网络提出全新的图论以及网络概念，包括限制容错直径、容错直径、限制边连通度、宽直径以及限制连通度等等。上述参数可作为有效的参考依据对计算机网络容错性以及可靠性做出更为精确的评估与测量，进而更好地指导计算机网络设计与结构规划。

2 计算机网络可靠性的优化设计原则

（1）严格遵循国际网络标准。计算机网络结构体系具有开放性，基于这一特性使之能够更好的兼容异构系统，并且与异种设备工具之间也可相互通联，其升级能力以及扩展空间极为可观。

（2）应做到稳定、先进，普遍与实用的有机结合

应积极引进或开发先进、成熟而且稳定的计算机网络技术，重视选用具有较强实用性而且得到普遍性应用的计算机网络拓扑结构。

（3）计算机网络通联能力应满足、兼容并支持多种通信协议。

（4）由于计算机网络具有较高的稳定性以及安全性，其纠错能力以及冗余能力也相对较强，由此为网络数据稳定性与安全性的提升创造了基础，对于网络系统整体高效、稳定工作而言也是一个良好的保障。所以在计算机网络系统建构中，应以冗余纠错能力较强的计算机网络设备、服务器为首选。

（5）应对现有设施资源加以充分利用，强化其使用效率，实现当前硬件设备、管理软件、网络线路以及网络操作系统软件等资源的合理配置。

（6）应选择优良的网络链路介质，确保主干网带宽宽度，提高网络反应能力。

3 计算机网络可靠性设计策略

（1）设计者可通过将计算机网络、冗余计算机网络中心并行的方式，实现同时将服务器与用户终端与两个计算机网络中心相互连接的目标。

（2）广域网范围内路由器与数据链路实现广泛互联。设计者可在计算机网络中通过多路由以及数据链路连接边界网络和网络中心，避免某一数据链路发生故障而导致局部网络用户无法使用计算机网络的问题。

（3）设计计算机网络时应优先选取热插热拔功能以及模块化设计的网络设备，为组网方式固有的灵活性提供必要保障，同时也可及时对故障模块进行更换且不必切断电源，计算机网络系统由此具备连续、长时间运转的工作能力，计算机网络系统整体上的容错能力得到大幅提升。

（4）积极应用双机热备份、容错存储技术以及双机镜像等新技术，提高服务器可靠性以及容错性。

4 结语

随着互联网信息技术的不断进步，计算机网络可靠性的影响因素大大增加，同时计算机网络可靠性改进要求也随之提升。设计者应始终以提高计算机网络可靠性为根本着眼点，积极研究其影响因素，完善其优化方案，确保计算机网络安全性与可靠性，以创作更为科学、可靠与合理的网络系统，从而更好地支持现有工作。

参考文献

[1] 刘艳秋, 刘君, 张颖等. 遗传算法在计算机网络可靠度优化计算中的应用[J].沈阳工业大学学报,2006,28(3):293-295,310.

[2] 郭彤城, 慕春棣. 并行遗传算法在一类计算机网络可靠性优化问题中的应用[J].系统工程理论与实践,2003,23(1):31-36.

[3] 宋明红, 俞华锋, 陈海燕等. 改进量子进化算法在计算机网络路由选择中的应用研究[J]. 科技通报,2014,(1):170-173.

[4] 黄培. 基于策略优化的计算机网络管理技术创新研究[J]. 科学与财富,2014,(9):86-86.

作者单位

河北省人防218 工程管理站河北省石家庄市