计算机网络可靠性优化设计初探

文/冼以朋

当前计算机网络已经渗透到了人们生活和工作的方方面面，这一方面改善了人们的生活和工作质量，但同时也对网络的可靠性提出了更高的要求。本文对计算机网络的可靠性优化设计进行了探讨，希望能对计算机行业的发展具有一定的帮助。

摘 要

【关键词】计算机网络 可靠性 优化设计

1 计算机网络可靠性的概述

计算机网络的作用是为了实现信息数据资源的传输与共享，那么计算机网络的可靠性就可以被定义为：在一定的条件下（如网络稳定、规范操作、原始信息真实等条件下），计算机网络能够正常完成信息数据传输任务的能力。具体而言，可以从以下四个方面对计算机网络的可靠性进行阐述：

1.1 网络的存在性

网络的存在性指计算机网络硬件和软件资源都真实存在，并且通过对这些资源的整合利用，构建起了信息传输通道，从而实现了信息和数据的交流与共享。

1.2 网络的效用性

计算机网络除了要确保实现数据传输的功能外，同时对数据传输的效率和准确性也有着较高的要求，人们通过计算机网络应该能够比较快捷地获取对自己有效的信息，从而达到便利生产和生活的目的。

1.3 网络抵抗攻击的能力

当前在计算机网络中存在着很多恶意攻击行为，如黑客攻击、病毒和木马入侵等。为了保证计算机网络能够正常稳定运行，必须确保计算机网络对这些攻击破坏行为具有一定的抵抗能力。

1.4 多种自然条件下维持正常工作的能力

多种自然条件一般指大风、雨雪、雾霾等恶劣气候条件，这些恶劣气候可能会对网络系统的安全稳定造成一定的不良影响，必须确保计算机网络能够消除或者将这些不良影响降到最小的程度。

2 计算机网络可靠性的设计原则

一般而言，在进行计算机网络的可靠性设计时必须遵循以下原则：

2.1 合理节约资源的原则

在现实工作中，没有绝对的安全和可靠，我们在进行网络的可靠性设计时不能为了提高可靠性标准而无限制的投入各种资源，这样会造成对资源的过度消耗和浪费，而是应该在充分利用现有网络资源的基础上，通过一些优化设计方法而尽可能地提高网络的可靠性。

2.2 安全性原则

计算机网络是随着现代各种高新技术的发展而融合产生的事物，它其中涉及到大量的硬件、软件产品，如果这些产品本身存在安全隐患，那么网络最终的可靠性也必然难以得到保障。因此，应采取安全性较高的产品及其相关技术方案。

2.3 要具有强大的可扩展能力

当前计算机网络发展迅速，而且各个网络正呈现出融合互通的趋势，这就需要在进行计算机网络设计时就必须对其未来的扩展予以考虑，尤其要确保网络系统能对多种通信协议都予以支持。当然，网络间的连通也会带来安全隐患，这就要求在进行网络设计时应注重采用多重保护措施，利用各个保护层来互相补充，即使其中一层遭到破坏，其它保护层也能确保信息的安全性。

3 计算机网络可靠性优化设计方法

3.1 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，同时因为容错性设计保障了网络在故障情况下也能够正常运行，所以不需要立即维修损坏的网络部分，这利于维护人员灵活安排维护工作，从而起到降低网络维护成本的目的。在进行计算机网络的容错性设计时，需要注意以下方面：

（1）容错技术的采用要视网络的实际运行场合而定，不能盲目地使用容错技术，否则会带来网络设计和建设成本的增高，与合理节约资源的设计原则不符。

（2）在进行网络的容错设计时，首先要确保信息数据传输介质的可靠性，尤其要选择质量合格的网络连接部件与配件。在进行网络新设备和新技术的应用时，要以性能稳定为前提，对于安全有效且能对网络容错方案简化的新技术要加强推广应用。

（3）计算机网络容错性设计一般应用于关键部位上，如网络主干线路、网络控制中心、服务器系统、关键的数据驻留点等，这样不仅降低了因关键部分故障而造成服务大范围中断的风险，同时还降低了可靠性优化设计方面的投入。

3.2 计算机网络的冗余设计

计算机双网络冗余设计，即通过在网络中添加相应的备用网络，以达到主网络发生故障时，备用网络仍能完成既定任务的目的。一般而言，主网络和备用网络在运行过程中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，如果主网络发生故障，则备用网络将接管控制权。除了添加备用网络这种方式外，还可以通过给关键硬件添加冗余硬件的方式来进行网络的可靠性优化设计。在网络系统正常运行的前提下，冗余硬件一般不会进行任何工作，即保持在热备份的状态下。而在硬件出现故障时，冗余硬件就会代替发生故障的硬件，从而承担维持系统正常运行的任务。这种设计能为信息数据的稳定传送提供可靠性保障，但现实中因为经费等方面的原因，很难实现全网络的冗余设计，所以一般只对网络中的关键设备进行冗余配置，从而最大化的发挥网络冗余设计的效益。

3.3 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进行优化设计。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。其中，接入层主要起将用户接入网络的作用，相对设计要求不高；而核心层作为网络的主干，要重点确保其安全可靠。在实际工作中，为了确保核心层设备可以稳定的发挥其功能，应当采用性能稳定和安全可靠性较高的设备。核心层设备在与其他设备相连接时要借助多条链路，并且要对重要设备进行备份，一旦发现某个设备出现异常，就可以通过立即添加备用设备的方式来避免因核心层故障而造成的网络大规模瘫痪的事故发生。

4 结束语

随着经济社会的发展，计算机网络被广泛地运用到生活的各个方面，给人们的生活带来了很大的便利，但随着网络应用环境的日趋复杂，计算机网络的可靠性是值得我们担忧的问题。因此，计算机网络在不断发展的同时，也要重视对网络的可靠性进行优化设计，只有这样才可以推动计算机网络应用水平的不断提高，进而也才能达成让计算机网络更好地为人民服务的目标。

参考文献

[1] 赵国栋. 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,(22):52.

[2] 邓小刚. 计算机网络可靠性优化设计研究[J]. 计算机光盘软件与应用,2013,(24):102-103.

作者单位

广东信息工程职业学院 计算机系 广东省肇