分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化

宮婷

摘 要：隨著人們對(duì)計(jì)算機(jī)信息處理和應(yīng)用的需求越來越高，分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)逐漸替代普通計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)得到越來越廣泛的應(yīng)用。本文簡(jiǎn)要介紹分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的性能指標(biāo)，分析分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題和不足之處，并分析具體的優(yōu)化措施，優(yōu)化分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：分布式；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；分析；優(yōu)化

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷深入和發(fā)展，人們?cè)诠ぷ骱蜕钪?，?duì)計(jì)算機(jī)的要求也在不斷提高，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提出更高的要求。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了資源共享，進(jìn)行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化是計(jì)算機(jī)在發(fā)展的過程中的趨勢(shì)，分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系在此發(fā)展情況下應(yīng)運(yùn)而生。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中各站點(diǎn)相互連接的方法和形式稱為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹Ｍ負(fù)鋱D展現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、工作站的網(wǎng)絡(luò)配置和相互間的連接關(guān)系，目前使用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)主要有星型結(jié)構(gòu)、總線結(jié)構(gòu)、樹型結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、蜂窩狀結(jié)構(gòu)、分布式結(jié)構(gòu)等。其中，分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)因其可靠性高、傳輸速率快、信息流程短等優(yōu)點(diǎn)受到人們的青睞和廣泛應(yīng)用。同時(shí)，分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)存在很多的缺點(diǎn)和不足之處，對(duì)分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化是適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的要求，確保網(wǎng)絡(luò)安全高效完成任務(wù)的關(guān)鍵。

1 關(guān)于分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的分析

分布式結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)是將分布在不同地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)通過線路互連起來的一種網(wǎng)絡(luò)形式，它是建立在計(jì)算機(jī)網(wǎng)路的基礎(chǔ)上較之先進(jìn)的系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)功能上也有進(jìn)一步的進(jìn)展。分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在通信結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與分布式操作系統(tǒng)的功能上不斷進(jìn)行優(yōu)化，使得計(jì)算機(jī)在應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展方向逐漸突顯。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了資源信息的共享，方便人們的交流，而分布式計(jì)算機(jī)能夠在網(wǎng)絡(luò)操作、分布式操作以及通信結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行優(yōu)化，從而提高其安全性和實(shí)用性。

分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)突出：第一是可靠性高，分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用分散控制，某個(gè)局部出現(xiàn)故障，對(duì)其他計(jì)算機(jī)沒有影響，不會(huì)影響全網(wǎng)的工作；第二是傳輸速率高，使用最短路徑算法，網(wǎng)上延遲時(shí)間少，相對(duì)傳輸速率高；第三是便于全網(wǎng)范圍內(nèi)的資源共享，分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)各個(gè)節(jié)點(diǎn)間均可以直接建立數(shù)據(jù)鏈路，信息流程最短，便于信息交流。

分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)同時(shí)存在很多的缺點(diǎn)，像連接線路用電纜長(zhǎng)，造價(jià)高；網(wǎng)絡(luò)管理軟件復(fù)雜，不易操控；報(bào)文分組交換、路徑選擇、流向控制復(fù)雜，所以在一般局域網(wǎng)中不采用這種結(jié)構(gòu)。在實(shí)際操作中也容易出現(xiàn)問題，而且一旦出現(xiàn)問題將造成不可估量的后果。例如：由于分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)管理困難，運(yùn)行過程中也時(shí)常出現(xiàn)鏈路的“單點(diǎn)失效”，一旦某企業(yè)應(yīng)用的分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的鏈路出現(xiàn)“單點(diǎn)失效”，將會(huì)造成整個(gè)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。

2 分析分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的性能指標(biāo)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)是計(jì)算機(jī)實(shí)用性的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)，優(yōu)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的關(guān)鍵。分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能的優(yōu)化主要包括單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入系統(tǒng)的速率的網(wǎng)絡(luò)吞吐率、衡量計(jì)算機(jī)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡度的網(wǎng)絡(luò)利用率以及網(wǎng)絡(luò)可靠性。網(wǎng)絡(luò)的可靠性要通過網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中經(jīng)過鏈路的路徑條數(shù)來確定，但是具體確定分布式網(wǎng)絡(luò)的可靠性，需要對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的鏈路分析之后。

3 分布式計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

通過對(duì)分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的性能指標(biāo)進(jìn)行分析，可以針對(duì)問題做具體的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。優(yōu)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的主要目的是滿足用戶的需求，更好的服務(wù)用戶，所以這是對(duì)分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化的根本要求。另外，要根據(jù)自身網(wǎng)絡(luò)設(shè)備極性兼容性、可擴(kuò)展性、適應(yīng)性的考慮，而且要求利于管理。下面從以下方面做具體介紹。

3.1 對(duì)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理降低管理難度

分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)管理軟件復(fù)雜，實(shí)行有效的管理比較困難。所以，將整個(gè)網(wǎng)路中的有關(guān)聯(lián)的設(shè)備當(dāng)成一個(gè)統(tǒng)一整體，進(jìn)行統(tǒng)一管理是實(shí)現(xiàn)有效管理的關(guān)鍵。按照這種統(tǒng)一管理的模式，當(dāng)這個(gè)設(shè)備和其他的點(diǎn)進(jìn)行連接的時(shí)候，可以通過唯一的一個(gè)IP進(jìn)行連接和管理，這樣可以實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)、流量和軟件升級(jí)等各個(gè)方面的優(yōu)化。通過將設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，才能做到逐一的實(shí)現(xiàn)各方面的優(yōu)化，減少管理難度，這是分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化的關(guān)鍵。

3.2 優(yōu)化“單點(diǎn)失效”的問題

分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)“單點(diǎn)失效”的問題，導(dǎo)致整體網(wǎng)絡(luò)癱瘓，造成嚴(yán)重后果。解決這一問題的普遍方法是實(shí)行鏈路聚合技術(shù)，通過實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)核心、邊緣設(shè)備互聯(lián)上的互聯(lián)，通過中心節(jié)集中不同的設(shè)備，而實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的整體性能的提升。另外，鏈路聚合技術(shù)也能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的替代，降低發(fā)生故障時(shí)造成的影響。采用鏈路聚合技術(shù)能夠多方位的為計(jì)算機(jī)性能提供保障和支持，從根本上解決“單點(diǎn)失效”的問題，實(shí)現(xiàn)分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，保障分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。而且此結(jié)構(gòu)每個(gè)模塊都有自己獨(dú)特的交換陣列，能夠在操作上實(shí)現(xiàn)相對(duì)的獨(dú)立性，這樣在局部故障時(shí)對(duì)整體沒有什么影響，避免局部交換時(shí)單一故障點(diǎn)的出現(xiàn)。

3.3 合理均衡分配數(shù)據(jù)流量

對(duì)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)流量的均衡分配可以實(shí)現(xiàn)分布式計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中采用分布式交換架構(gòu)，所有計(jì)算機(jī)設(shè)備都是獨(dú)立的，而且能夠均衡分配所有負(fù)荷，能夠最大限度的提高網(wǎng)絡(luò)中路由的性能。分布是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的交換架構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)子網(wǎng)路故障時(shí)另一子網(wǎng)路的主動(dòng)替換，保障安全運(yùn)行，減少系統(tǒng)損害。另外，交換機(jī)的適用可以提供服務(wù)給與其直接相聯(lián)的主機(jī)和交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)更好的自身優(yōu)化。

分析分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供理論指導(dǎo)，幫助更好的認(rèn)識(shí)分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和不足。對(duì)于各優(yōu)化策略的效果可以通過仿真實(shí)驗(yàn)加以比較。對(duì)分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要不斷的進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化，適應(yīng)用戶的需求，保障其安全高效運(yùn)行。

隨著計(jì)算機(jī)的廣泛運(yùn)用，廣大用戶的需求也不斷提高，分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性越來越得到體現(xiàn)，是計(jì)算機(jī)發(fā)展的主流方向。但是，分布式計(jì)算機(jī)存在很多的問題和不足之處，而且隨著需求的改變新的問題也會(huì)產(chǎn)生，所以，分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要不斷的進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化，提高此系統(tǒng)的性能，更好的服務(wù)用戶。

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