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摘 要 随着网络时代的到来，计算机网络用户与日俱增，其可靠性也越来越受到用户的广泛关注。计算机网络可靠性是确保计算机网络稳定运行、保障用户信息传输安全、扩展计算机网络使用性能的重要基础。为此，必须对计算机网络可靠性进行优化设计，避免因网络故障造成严重影响和巨大损失。本文对计算机网络可靠性的优化原则和优化技术进行研究。
关键词 计算机网络 可靠性 优化技术
中图分类号：TP393 文献标识码：A
1计算机网络可靠性的优化原则
计算机网络可靠性是指计算机网络在一定温度、湿度、负载、操作方式、维修方式的条件下，在某一时间段内能够保持网络联通和网络通信功能，从而保证网络正常运行的能力。计算机网络可靠性是规划、设计、运行计算机网络的重要参数，具体可表现为计算机网络的生存性、连通性、抗破坏性以及多种模式下的工作有效性，其优化设计应遵循以下原则：确保计算机网络体系结构具备开放性，可支持不同设备与系统的有效连接，拥有较强的扩展能力；采用具备良好通用性和实用性的计算机网络拓扑结构，以及成熟、先进的计算机网络技术；计算机网络要具备较强互联能力、容错能力、冗余能力，既要支持多种通信协议，又要能够保证数据传输安全，增强网络运行的安全性和可靠性；选用先进的网络管理软件和网络硬件设备，确保计算机网络具备较强的可管理性；选择性能较好的网络链路介质，保证主干网的带宽能够满足网络快速响应的要求；在充分利用现有计算机网络资源的基础上，通过优化配置网络布线、硬件设施，以及应用成熟的网络应用软件以控制网络建设成本。
2计算机网络可靠性的优化技术
2.1多层网络结构设计
合理的多层网络结构是充分发挥网络硬件设备性能，提高计算机网络可靠性的重要保障，能够有效解决因故障恢复、负载分担、业务量分段等原因造成的网络问题。同时，多层网络结构还具备隔离故障网络、支持常用网络协议、简化网络移植等功能，使计算机网络具备良好的兼容性。多层网络结构主要分为以下三个层次结构：第一层为接入层，是用户被允许接入计算机网络的起点。该层可利用访问控制列表和过滤技术控制用户流量，为高端口密度的设备提供服务，具体包括提供接入端口、提供交换宽带、提供第二层服务等；第二层为分布层，是计算机网络接入层与核心层之间的分界点，既可以提供边界定义，也可以预处理费力的数据包操作，具备聚合VLAN、确定联网方式、提供网络安全认证、物理连接VLAN路由器等功能；第三层为核心层，是计算机网络的主干部分，主要负责提供交换区块连接、提供其他服务器区块访问地址、快速交换数据等。在对计算机网络的逻辑功能进行划分时，要避免将数据包过滤、访问控制列表等功能设置在核心层。
2.2双网络冗余设计
双网络冗余设计是指在原有计算机网络上另外增加备用网络，构成双网络结构形式，利用计算网络的冗余实现计算网络的容错，从而提高计算机网络的可靠性。在双网络结构中，由双网络连接各个网络结点，在某个结点需要向其它结点传送消息的情况下，可以选择双网络中的任一网络完成发送任务。此外，双网络不仅可以做到同时传送数据，而且还可以采用主备用的方式作为网络系统的备份。一旦双网络中的一个网络出现运行故障，另一个网络就会迅速替代故障网络运行，以此确保数据传输的可靠性。
2.3容错性设计
计算机网络的容错性设计要遵循并行主干、双网络中心的指导原则进行设计，具体设计方案如下：一是采用并行计算机网络以及冗余计算机网络中心的方法，在两个计算机网络中心上同时连接用户终端和服务器；二是采用多数据链路、多路由的连接方式将边界网络与网络中心进行连接，从而保证局部网络用户在使用计算网络时不受任一数据链路故障的影响；三是采用具备热插热拔功能以及模块化结构的网络设计，增强组网方式的灵活性，确保在发生网络故障时，可以在正常通电的情况下对故障模块进行更换，提高计算机网络的容错能力和连续工作能力；四是在增强网络服务器可靠性方面，可采用双机镜像、双机热备份、容错存储等技术；五是在增强网络管理软件容错性方面，可采用多处理器或具备容错功能的网络操作系统。
2.4体系结构设计
在计算机网络体系结构设计时，可遵循自顶向下、逐层选择的原则，依次按照应用层、网络服务层、网络操作系统、网络硬件层进行设计。应用层能够满足用户对计算机网络的多种应用需求，如教研系统、办公自动化系统、决策支持系统等均设置在应用层；网络服务层能够向用户提供多种服务，如电子邮件服务、数据库服务等；网络操作系统主要设置各种操作软件，如UNIX、Windows等；网络硬件层为物理硬件的拓扑结构，涉及通信信道、拓扑结构、互联协议、通信协议、服务器以及客户机等。
3结论
总而言之，多层网络结构设计、双网络冗余设计、容错性设计以及体系结构设计是提高计算机网络可靠性的有效技术方案，对缩短计算机网络故障持续时间、保障数据传输安全、增强计算网络容错能力有着至关重要的作用。在对计算机网络可靠性进行优化设计时，必须充分考虑设备、软件、网络协议等多种影响因素，力求降低网络故障发生频率，为用户构建安全、可靠、高效的网络运行环境。
参考文献
[1] 张子木.基于遗传算法的计算机通信网络可靠性分析及优化[D].北京邮电大学，2009.
[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（12）.
[3] 叶娜.朱秀娟.计算机网络可靠性优化设计问题的研究[J].信息通信，2013（8）.
关键词 计算机网络 可靠性 优化技术
中图分类号：TP393 文献标识码：A
1计算机网络可靠性的优化原则
计算机网络可靠性是指计算机网络在一定温度、湿度、负载、操作方式、维修方式的条件下，在某一时间段内能够保持网络联通和网络通信功能，从而保证网络正常运行的能力。计算机网络可靠性是规划、设计、运行计算机网络的重要参数，具体可表现为计算机网络的生存性、连通性、抗破坏性以及多种模式下的工作有效性，其优化设计应遵循以下原则：确保计算机网络体系结构具备开放性，可支持不同设备与系统的有效连接，拥有较强的扩展能力；采用具备良好通用性和实用性的计算机网络拓扑结构，以及成熟、先进的计算机网络技术；计算机网络要具备较强互联能力、容错能力、冗余能力，既要支持多种通信协议，又要能够保证数据传输安全，增强网络运行的安全性和可靠性；选用先进的网络管理软件和网络硬件设备，确保计算机网络具备较强的可管理性；选择性能较好的网络链路介质，保证主干网的带宽能够满足网络快速响应的要求；在充分利用现有计算机网络资源的基础上，通过优化配置网络布线、硬件设施，以及应用成熟的网络应用软件以控制网络建设成本。
2计算机网络可靠性的优化技术
2.1多层网络结构设计
合理的多层网络结构是充分发挥网络硬件设备性能，提高计算机网络可靠性的重要保障，能够有效解决因故障恢复、负载分担、业务量分段等原因造成的网络问题。同时，多层网络结构还具备隔离故障网络、支持常用网络协议、简化网络移植等功能，使计算机网络具备良好的兼容性。多层网络结构主要分为以下三个层次结构：第一层为接入层，是用户被允许接入计算机网络的起点。该层可利用访问控制列表和过滤技术控制用户流量，为高端口密度的设备提供服务，具体包括提供接入端口、提供交换宽带、提供第二层服务等；第二层为分布层，是计算机网络接入层与核心层之间的分界点，既可以提供边界定义，也可以预处理费力的数据包操作，具备聚合VLAN、确定联网方式、提供网络安全认证、物理连接VLAN路由器等功能；第三层为核心层，是计算机网络的主干部分，主要负责提供交换区块连接、提供其他服务器区块访问地址、快速交换数据等。在对计算机网络的逻辑功能进行划分时，要避免将数据包过滤、访问控制列表等功能设置在核心层。
2.2双网络冗余设计
双网络冗余设计是指在原有计算机网络上另外增加备用网络，构成双网络结构形式，利用计算网络的冗余实现计算网络的容错，从而提高计算机网络的可靠性。在双网络结构中，由双网络连接各个网络结点，在某个结点需要向其它结点传送消息的情况下，可以选择双网络中的任一网络完成发送任务。此外，双网络不仅可以做到同时传送数据，而且还可以采用主备用的方式作为网络系统的备份。一旦双网络中的一个网络出现运行故障，另一个网络就会迅速替代故障网络运行，以此确保数据传输的可靠性。
2.3容错性设计
计算机网络的容错性设计要遵循并行主干、双网络中心的指导原则进行设计，具体设计方案如下：一是采用并行计算机网络以及冗余计算机网络中心的方法，在两个计算机网络中心上同时连接用户终端和服务器；二是采用多数据链路、多路由的连接方式将边界网络与网络中心进行连接，从而保证局部网络用户在使用计算网络时不受任一数据链路故障的影响；三是采用具备热插热拔功能以及模块化结构的网络设计，增强组网方式的灵活性，确保在发生网络故障时，可以在正常通电的情况下对故障模块进行更换，提高计算机网络的容错能力和连续工作能力；四是在增强网络服务器可靠性方面，可采用双机镜像、双机热备份、容错存储等技术；五是在增强网络管理软件容错性方面，可采用多处理器或具备容错功能的网络操作系统。
2.4体系结构设计
在计算机网络体系结构设计时，可遵循自顶向下、逐层选择的原则，依次按照应用层、网络服务层、网络操作系统、网络硬件层进行设计。应用层能够满足用户对计算机网络的多种应用需求，如教研系统、办公自动化系统、决策支持系统等均设置在应用层；网络服务层能够向用户提供多种服务，如电子邮件服务、数据库服务等；网络操作系统主要设置各种操作软件，如UNIX、Windows等；网络硬件层为物理硬件的拓扑结构，涉及通信信道、拓扑结构、互联协议、通信协议、服务器以及客户机等。
3结论
总而言之，多层网络结构设计、双网络冗余设计、容错性设计以及体系结构设计是提高计算机网络可靠性的有效技术方案，对缩短计算机网络故障持续时间、保障数据传输安全、增强计算网络容错能力有着至关重要的作用。在对计算机网络可靠性进行优化设计时，必须充分考虑设备、软件、网络协议等多种影响因素，力求降低网络故障发生频率，为用户构建安全、可靠、高效的网络运行环境。
参考文献
[1] 张子木.基于遗传算法的计算机通信网络可靠性分析及优化[D].北京邮电大学，2009.
[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（12）.
[3] 叶娜.朱秀娟.计算机网络可靠性优化设计问题的研究[J].信息通信，2013（8）.