计算机网络可靠性优化设计的方法研究

张晟涛　张文婧

摘 要：随着计算机应用范围的不断扩大，人们对计算机网络可靠性的要求不断提升，使计算机网络可靠性优化设计受到社会各界的高度重视，本文通过对影响计算机网络可靠性的因素分析，对计算机网络可靠性优化设计的方法展开研究，为推动我国计算机网络可靠性满足人们生产生活的实际需要作出努力。

关键词：计算机；网络可靠性；优化设计

计算机网络作为计算机硬件系统、软件系统和通信系统的集合体，是计算机数据传输、资源共享、作业协同等方面功能实现的前提，随着计算机应用的不断普及，计算机网络节点的数量不断提升，如何使计算机在特定的工作条件下完成预期目标成为计算机推广急需解决的问题。

1 影响计算机网络可靠性的因素

（一）网络拓扑结构

在计算机网络终点之间会生成物理连接模式，其被称为网络拓扑结构，其形式多樣，如总线型、星型、环型、树型、混合型、蜂窝型等，网络拓扑结构对计算机网络可靠性具有直接的影响，而且每种类型的网络拓扑结构的性能都有其特殊点，在优化网络拓扑结构的过程中，要有意识的挖掘其优点，避免其缺点，以此缩减网络拓扑结构对计算机网络可靠性的影响。例如总线型拓扑结构具有电缆长度短、布线便捷、便于扩充等优点，但在应用的过程中只要总线中任一处发生故障都会导致整个网络瘫痪，故障诊断难度大；树型结构在通信线路总长度、成本、节点扩充、寻找路径等方面存在优势，但除了叶节点及其相连的线路外，任何节点或其相连的线路故障都会使网络整体的性能无法发挥等[1]。

（二）数据传输交换设备

此类设备在连接网络终端、网络沟通交流等方面具有重要的作用，其直接关系到网络传输是否畅通，现阶段其通常包括通信线路、集成器两大结构，前者在发生网络故障的情况下维修的难度非常大。换言之，其直接关系到计算机网络数据传输性能，后者对部分可能导致网络瘫痪的故障具有一定的分散作用，对提升计算机网络的可靠性意义突出，当其发生故障时，所有与其具有连接关系的设备均将无法运行，可见数据传输交换设备对计算机网络可靠性具有直接的影响。

（三）数据终端接收发送设备

此类设备通常指客户端计算机设备，即计算机网络中的传送或接收终端，其性能直接决定计算机网络整体性能的实现程度，换言之此类设备的性能和网络系统的整体性能之间具有明显的正相关性，在近年来计算机软硬件生产工艺不断升级的同时，此类设备的性能得到优化，对提升计算机网络可靠性具有重要的意义[2]。

（四）计算机网络管理技术

网络搭载、维护、创建等都属于计算机网络的管理技术，在计算机网络管理的过程中应用何种技术直接关系到计算机网络整体的可靠性，网络管理技术的选择建立在对网络运行相关信息全面、及时、准确掌握的基础上，当发现可能存在对计算机网络可靠性产生威胁的因素时，要及时的解决，为计算机网络可靠运行创造条件，近年来随着计算机网络安全威胁因素的多样化发展，计算机网络管理技术也需要不断的优化升级。

2 计算机网络可靠性优化设计的方法

（一）积极引进先进的网络设备

计算机可靠性很大程度上受选用设备性能的影响，所以在条件允许的范围内，通过扩大计算机网络建设资本投入，使网络中涵盖的软件设备和硬件设备得到及时的优化升级，利用安全性和整体性能更优越的网络设备可有效的提升计算机网络的可靠性，而且随着相关设备售后服务的不断完善、批量化生产逐步开展，将计算机网络中各项升级设备结合应用成为可能，这是计算机网络可靠性优化设计最直接的方法。

（二）容错性设计

容错性设计的主要理念是通过对计算机网络抵抗故障能力的优化，使计算机网络自身的可靠性提升，换言之即即使计算机网络局部受各种因素影响已经出现故障，如病毒入侵、木马植入等，但计算机网咯系统整体仍可以正常运行[3]。现阶段容错性设计主要依靠双网络冗余设计实现，在传统计算机网络设计中，通过节点之间的有效连接实现数据、信息的远距离传输，网络处于单层或双层的状态对数据传输交换性能的实现并不会产生任何实质性的干扰，而通过双层网络结构设计，当其中一层网络受损的情况下，另一层网络可以继续运行，这一方面是网络的性能得到优化，有效地避免了因网络故障而导致的资源损失，另一方面计算机网络可靠性得到提升，计算机应用过程中信息传输的交互性更加稳定。

（三）多层次结构体系设计

此设计方法的设计理念是将计算机网络的功能相分离，当其中部分功能因故障而无法发挥作用的情况下，其他功能仍可以产生高质量的功能效果，以此提升计算机网络的可靠性，换言之，在计算机网络架构中通过落实功能分离准则，使不同功能的模块之间形成相对分离的状态，而且彼此之间保持一定的独立性，在正常情况下不同功能模块利用渠道建立连接关系，但当其中某个或某部分模块的安全受到威胁的情况下，其他模块可以独立运作，计算机网络系统整体仍处于正常运行的状态，为计算机网络维护人员进行故障排查提供良好的环境[4]。现阶段在计算机网络可靠性优化设计的过程中通常将功能分离原则和高内聚低耦合原则相结合，将计算机网络整体划分为服务层、应用层、硬件物理层和操作系统层四部分，其中各层次的功能存在明显的差异，在设计后将各层次不同功能进行有效的融合，使其共同完成计算机网络的作用，例如，应用层的主要功能是文件的运输访问与管理、远程运输服务等；而服务层的主要功能是对各种网络协议的协调管理等，以此保证计算机网络各部分功能在明确的基础上，可以既协同又独立的实现各自的功能，计算接网络可靠性得到提升。

3 结论

通过上述分析可以发现，现阶段人们已经认识到保证计算机网络可靠性的重要性，并在实践中有意识的结合其具体影响因素对计算机网络可靠性进行优化设计，目前设计的方法表现出多样化的发展趋势，但随着威胁计算机网络可靠性因素的变化，相关方法仍需要不断的改进和完善。

参考文献

[1]宋小芹.计算机网络可靠性优化设计研究[J].信息通信，2015，07：126-127.

[2]刘青超.优化计算机网络可靠性的方法探讨[J].计算机光盘软件与应用，2013，23：127+129.

[3]占科.计算机网络可靠性优化设计问题研究[J].信息与电脑（理论版），2016，02：169+171.

[4]王远.计算机网络可靠性优化设计研究[J].电子技术与软件工程，2014，15：22.