提高计算机网络可靠性的方法研究

吴桂华

[摘 要] 近年来，网络飞速发展，而随之不断完善与更新的便是各种或利于生产生活，或利用学习交流，或利于管理监督，或者只为了娱乐消遣的应用、软件、程序、系统。而当前面临的问题是，计算机网络是否可靠，如何让计算机网络更加可靠。

[关键词] 计算机网络；依赖；问题；可靠性

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 17. 073

[中图分类号] TP393.0 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2014）17- 0122- 03

1 提高计算机网络的可靠性是势在必行的

近年来，计算机网络不断发展，各行各业的主要业务都依赖于计算机网络。下面，笔者将列举几个具有代表性的行业对计算机网络的依赖性。

1.1 商业活动对计算机网络的需求

1.1.1 对于企业内部通信及管理的需求

如今，计算机网络已经在企业中发挥了重要的作用。企业中的各个部门都可以借助网络来互相联系与交流，部门之间可以通过QQ、MSN、飞鸽传书、电子邮箱、微信等来交换资料，甚至可以借助计算机网络来发布通知。

在经济全球化背景下，目前许多企业是合资企业，合资企业中的员工可能会在不同的地区，而互联网则解决了由于地域之隔而无法及时通讯的问题。计算机网络的这个作用也同样适用于全国，乃至全球的连锁企业。

1.1.2 对于企业业务方面的需求

计算机网络的普及，正好开拓了企业的销售渠道，例如网购、网络课程、具有客户端的网络游戏等。另外还出现了一个新词：网络销售。可见，网络涉及人们生活的方方面面，这也恰巧成为一些企业的商机。

1.1.3 对于企业与客户方面的需求

企业的壮大离不开忠实客户的支持，而与这些数量庞大的客户群打交道，就必须借助于计算机网络的帮助。网络可以帮助企业用户整理客户资料，并上传到云空间备份。网络也允许企业与客户直接单线联系，这只要借助于客户端便可实现。

在这样的情况下，一旦网络被非法入侵或者网络瘫痪，都会对企业造成不可估量的损失。

1.2 教育事业对计算机网络的需求

计算机网络走入校园已经是寻常事了，学校需要构建完整的校园网来保证整个校园的正常秩序。在课堂上，教师可以借助于网络收集整理更多有趣有用的知识来丰富讲课的内容，让学生更加容易地学到相关知识；在业余时间里，学生可以通过网络，自己在互联网上学习自己感兴趣的东西，或者登录学校的资源网，下载有用的知识与素材。

1.3 普通家庭用户对计算机网络的需求

家庭网络相对于前者显得更为简单，普通用户只希望有稳定网速的网络可供自己使用。有的人利用网络玩游戏、聊天、看电视剧等，也有的人利用网络炒股、做生意。一旦网络受到侵袭，轻则无法上网，影响用户心情，重则会造成金钱的损失与重要资料文件的丢失。

2 影响计算机网络的因素

2.1 硬件设备

硬件设备是影响计算机网络可靠性的重要因素之一。二者的关系是，硬件设备的防御能力越强，计算机网络的可靠性就越强。

2.2 通信线缆

在综合布线时，使用的通信线缆会直接影响到网络的可靠性，如果选用屏蔽双绞线或者光纤，不仅通讯的信号不会有太大的损耗，而且信号也不会被别人窃取，而非屏蔽的双绞线在通信可靠性方面就会差很多。

2.3 网络管理系统

网络管理系统也是影响计算机网络可靠性的因素之一。一个严密完整的计算机网络管理系统具备防火墙等安全设备，可以有效维护网络的可靠性，而网络管理系统的不完善，会导致网络的不安全。

2.4 网络的拓扑结构

网络的拓扑结构是影响计算机网络可靠性的重要因素之一。一般网络拓扑结构有总线型、星型、环型、网状型、树型、混合型等。总线型是将所有通信设备连接到一条总线上，这种拓扑结构最为简单，却也是最不可靠的，一旦总线上有一点无法通信或受到攻击，那么整个总线上的通讯设备都会瘫痪。星型拓扑结构是以一点为中心，向其他各个方向发散分布通讯设备的网络拓扑结构，其好处在于，除中心点外的其他任何设备都互不干扰，互不妨碍，一旦中心点的服务器受到攻击，那么整个网络就会陷入瘫痪。环型也是重要的网络拓扑结构之一，环型类似于总线型，若一点受到攻击，其他点也会瘫痪，但如果此处采用双环型网络拓扑结构则会解决这一问题。双环型网络拓扑结构是将两个环型结构一里一外相连，其中一条线是辅线，属于冗余，平时正常工作时不通讯，一旦主环线上有一点断开，那么副环线便会与有一点断开的主环线共同组成一个新的环型结构，并继续保持通信。相比而下，网状型这种网络拓扑结构更具有可靠性，它继承了双环型的优点，并且更加灵活。树型网络拓扑结构使用得并不太多，在此不作过多解释。

3 提高计算机网络可靠性的方法

如今，网络已经渗透到人们生活的方方面面了，对于计算机网络可靠性和安全性的问题已经无法回避。下面将讨论提高计算机网络可靠性的具体措施。

3.1 网络通讯线缆的使用

计算机与其他通信设备之间得以连通，需要的便是通讯的线缆，所以通讯线缆的质量也会影响计算机网络的可靠性和安全性。

为保证网络的可靠性，可以选用屏蔽双绞线或者光纤作为通讯介质，这样需要传递的信息会由模拟信号通过AD转换器转换成数字信号，在通讯线缆上传递，到达目的端后，又会通过DA转换器转换回模拟信号供计算机接收，这样便实现了计算机之间的通讯。

3.2 网络拓扑结构的优化

要实现计算机网络的可靠性，在建网之初就需要将链路冗余、负载均衡等问题考虑进去。在大型网络构建中可以选用较为复杂也较为安全的网状型网络拓扑结构作为网络拓扑设计的总体框架。在网络设计中，可以选用虚拟网关备份技术来防止网络中心出现单点故障，将两台核心机组成VRRP热备份组，其中一台为主，另一台为辅，实现一种链路冗余，达到双核心架构的效果（参见图1）。

还可以在网络中按照具体要求划分VLAN，以实现路由冗余和负载均衡。在核心交换机与路由器之间配置OSPF协议，在二层汇聚与接入交换机，交换机自动进行MSTP协议协商，保证二层交换网络的通畅，核心交换机配置VRRP组分担数据流量（参见图2）。

在对网络的配置过程中，可以选用生成树协议，产生一条链路冗余，防止网络中单点断裂造成整个网络的瘫痪。网络拓扑结构的优化是计算机网络可靠性的重要指标，只有实现了这一层，网络的稳定性才能有所保障。

3.3 使用多层网络结构

在组建网络时，可选用多层网络结构来保证计算机网络的可靠性。多层网络结构，就是将不同的网络设备划分为多个层次，每个层次所负责实现的功能也不同。计算机网络多层结构需要靠三层设备实现。组建完成的多层网络可以减少网络不安全造成的损失，以此来达到增加可靠性的目的。

多层网络结构一般包含3层，即用户访问层、分布层、核心层（参见图3）。多层网络结构也是一种集路由器（或三层交换机）和集线器（或二层交换机）为一体的网络结构。接入层是将底层的网络设备接入到整个网络中的入口，也是为整个网络提供带宽的入口。接入层是整个网络结构中对设备要求最低的，所以成本也是最低的，这是其优势之一。汇聚层相较于接入层而言，对设备的要求会更高一点。汇聚层是汇聚接入层所有信息点的汇聚点，也是接入层与核心层之间的桥梁。汇聚层所用到的网络设备一般是三层交换机。核心层是整个网络最关键的部分，一般由路由器组成。核心层是整个网络信息的最终承受者与汇聚者。多层的网络结构能够有效提高计算机网络的可靠性。

3.4 及时更替旧的设备

现在网络设备的更替速度非常快，稍不留意便会被飞速发展的科技甩在身后，所以及时更替废旧的网络设备是一件非常重要的事情，这将决定网络设备的可靠性。对于网络设备的更替，无论软件还是硬件，都需要及时换成新的，以保证计算机网络的可靠性。

4 结 语

随着计算机的普及，对于计算机网络的需求也越来越大，计算机网络已经遍布于生产生活的各个环节中，无法忽视。随之而来的问题则是如何让人们能够安心地使用互联网通信、娱乐。如今，计算机网络的可靠性已越来越受到人们的关注，这表示人们的安全意识提高了。这不单单只是能否上网的问题，还涉及个人的隐私、成果、财产等问题，许多案例都涉及了安全的问题。所以，提高计算机网络的可靠性势在必行。

主要参考文献

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[2]张晓杰，姜同敏，王晓峰.提高计算机网络可靠性的方法研究[J].计算机工程与设计，2010（5）.

[3]史志杰.提高计算机网络可靠性的方法研究[J].计算机光盘软件与应用， 2013（8）.