呂　進，肖嘉熙

（中郵建技術(shù)有限公司，江蘇　南京　210012）

計算機通信網(wǎng)的可靠性設(shè)計方案優(yōu)化策略

呂進，肖嘉熙

（中郵建技術(shù)有限公司，江蘇南京210012）

近年來計算機通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展，應用領(lǐng)域也在不斷擴大，這與其獨特的通信結(jié)構(gòu)是分不開的。計算機通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是由許多不同層次模塊構(gòu)成的，其中不同層次模塊都有著不同性能與特征，正是因為計算機通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層次模塊的獨特性，所以后期運行和維修顯得尤為便捷。文章對計算機通信網(wǎng)設(shè)計結(jié)構(gòu)展開分析，并提出了相應優(yōu)化意見和建議。

通信網(wǎng)；計算機；可靠性；優(yōu)化策略

伴隨著經(jīng)濟快速發(fā)展和社會不斷進步，信息化時代推動著計算機通信網(wǎng)的進一步發(fā)展，其可靠性對于社會人們?nèi)粘Ｉ町a(chǎn)生很大影響，因此提高計算機通信網(wǎng)可靠性能讓人們的日常生活更加便捷，進一步加快社會經(jīng)濟發(fā)展。

1　計算機通信網(wǎng)的可靠性

在實際工作中，計算機通信網(wǎng)連續(xù)運行順利完成網(wǎng)絡(luò)用戶各項通信需求的基本能力被稱為計算機通信網(wǎng)可靠性。其中計算機通信網(wǎng)可靠性是保障通信功能的基本前提。在計算機通信網(wǎng)實際運行中經(jīng)常會遇到意外狀況，各種網(wǎng)絡(luò)通信故障以及網(wǎng)絡(luò)擁堵問題頻發(fā)，計算機通信網(wǎng)能力已經(jīng)無法滿足網(wǎng)絡(luò)信息需求，因此可能會出現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)故障問題。其中根據(jù)發(fā)生頻率以及嚴重程度將計算機通信網(wǎng)故障分為兩類，即偶然故障、異常故障。其中偶然故障指的是計算機通信網(wǎng)在正常工作狀態(tài)下通信性能隨機降低，但是該種故障在日常工作中發(fā)生的概率較低，并且所造成的影響也不大；異常故障指的是在人為因素以及自然因素影響下計算機通信網(wǎng)性能受到破壞，該種故障所影響范圍相對較廣。因此為了保障計算機穩(wěn)定性能就需要深入探究計算機通信網(wǎng)的可靠性，從而滿足信息化社會發(fā)展需求。

在設(shè)計計算機通信網(wǎng)可靠性優(yōu)化方案時需要不斷進行網(wǎng)絡(luò)工程實踐，并在實踐基礎(chǔ)上逐步形成條理清晰和科學系統(tǒng)的設(shè)計體系，計算機通信網(wǎng)設(shè)計遵循以下基本原則：

（1）利用冗余技術(shù)和設(shè)備來監(jiān)督計算機設(shè)備各項運行工作，避免計算機設(shè)備出現(xiàn)功能故障，當發(fā)生故障時還要確保備份設(shè)備及時接替故障設(shè)備繼續(xù)工作。

（2）充分利用現(xiàn)代化技術(shù)和先進設(shè)備，避免計算機通信網(wǎng)因設(shè)備過于陳舊而產(chǎn)生故障，并且還能通過先進技術(shù)升級網(wǎng)絡(luò)。

（3）明確計算機通信網(wǎng)各環(huán)節(jié)各周期所花費的費用，合理配置設(shè)備，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低建設(shè)成本和維護成本。

（4）在實際設(shè)計中選取高質(zhì)量和高品質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，并考慮升級和擴容需求。

2　影響計算機通信網(wǎng)可靠性的基本因素

作為開放式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，計算機通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)組成是極其復雜，并且各個結(jié)構(gòu)都具有很大差異，影響計算機通信網(wǎng)可靠性的原因也相對較多。站在計算機網(wǎng)自身角度來看，影響計算機網(wǎng)可靠性的原因可以歸結(jié)為兩種，即外在因素和內(nèi)在因素。影響可靠性的外在因素有溫度變化、灰塵、濕度以及人為因素等，而溫度、濕度、灰塵等是可以有效避免的，但是人為因素或者氣候因素等是無法控制的。而通信設(shè)備基本性能、網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計以及后期維護等都屬于內(nèi)部影響因素，其中后期維護是直接影響計算機通信網(wǎng)可靠性的因素。對于計算機通信網(wǎng)來說其可靠性跟網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)置和網(wǎng)絡(luò)后期維修管理等都有著密切關(guān)聯(lián)。因此為了提升計算機通信網(wǎng)可靠性就需要優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)置，增強對設(shè)備維修養(yǎng)護，從而獲得優(yōu)良的計算機網(wǎng)絡(luò)性能。充分利用現(xiàn)代化信息技術(shù)開發(fā)新興技術(shù)，并將新技術(shù)應用到計算機通信網(wǎng)運營中，有效提升網(wǎng)絡(luò)運行的穩(wěn)定性和可靠性。譬如在計算機通信網(wǎng)中使用智能化技術(shù)可以實時監(jiān)控計算機網(wǎng)絡(luò)各設(shè)備運行，有助于及時發(fā)現(xiàn)通信運行故障，并立即采取措施解決各種故障問題，從而提升計算機通信網(wǎng)的可靠性。但是在計算機通信網(wǎng)中，隨著新興技術(shù)的不斷推出，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴大，系統(tǒng)或者設(shè)備的構(gòu)造難度和復雜性極大增加，整個網(wǎng)絡(luò)中故障的發(fā)生概率也隨之提高，對網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)運行狀態(tài)的影響也越來越大。

當前來說影響計算機通信網(wǎng)可靠性的因素非常多，并且影響因素十分復雜，全面提升計算機通信網(wǎng)可靠性是非常艱巨的任務，因此需要對其影響因素進行探索，并針對存在的各種問題不斷優(yōu)化計算機通信結(jié)構(gòu)。

3　探索層次化通信網(wǎng)具備的優(yōu)勢

近年來計算機通信技術(shù)得到了快速發(fā)展，這與其層次化結(jié)構(gòu)有著很大的關(guān)聯(lián)。計算機通信網(wǎng)實質(zhì)上就將復雜的通信網(wǎng)絡(luò)分化為不同層次模塊，而這些層次模塊都有著各自的特點和性能，在計算機通信后期維護中發(fā)揮著很大作用。

計算機通信網(wǎng)層次化結(jié)構(gòu)在可靠性優(yōu)化設(shè)計中具有以下優(yōu)勢：（1）對計算機通信網(wǎng)執(zhí)行層次化劃分后，通信網(wǎng)每層的功能相對獨立，其存儲資源可以充分應用到有限的功能上，從而提高了資源利用率，有效降低網(wǎng)絡(luò)成本；（2）對通信網(wǎng)進行層次化劃分之后，網(wǎng)絡(luò)管理人員能夠直接進行層級網(wǎng)絡(luò)維護與管理，很大程度上提高了通信網(wǎng)層級管理基本效果；（3）計算機通信網(wǎng)業(yè)務拓展時，分層結(jié)構(gòu)極大減少了新業(yè)務調(diào)測的復雜性，網(wǎng)絡(luò)管理人員可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務特性將相關(guān)業(yè)務增加到相應的層次結(jié)構(gòu)中去，并且不需要調(diào)整整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，極大便利了網(wǎng)絡(luò)業(yè)務拓展工作；（4）由于各層功能相對獨立，一旦發(fā)現(xiàn)故障問題可以分層檢查，便于網(wǎng)絡(luò)管理人員快速定位故障，提高解決故障的效率，從而提升計算機通信網(wǎng)可靠性；（5）各層面發(fā)生變化時，只要層間接口不變，則對以上或者以下各層均無影響，因此人們可以對任何層面進行單獨的編程改進，產(chǎn)品開發(fā)速度更快，對促進計算機通信技術(shù)可持續(xù)發(fā)展有著積極意義。

計算機通信網(wǎng)應用層次化模塊之后具有許多優(yōu)勢，只有提升計算機通信網(wǎng)的可靠性，才能保障通信網(wǎng)絡(luò)運行的穩(wěn)定性和安全性，從而推動計算機通信技術(shù)的健康發(fā)展。

4　層次化通信網(wǎng)可靠性設(shè)計的基本要點

4.1通信網(wǎng)接入層可靠性的設(shè)計

通信網(wǎng)絡(luò)接入層是網(wǎng)絡(luò)客戶直接訪問通信網(wǎng)絡(luò)的中介平臺，只需要具備網(wǎng)絡(luò)交換機或者是集線器便可以直接進入通信網(wǎng)絡(luò)訪問網(wǎng)絡(luò)資源。

網(wǎng)絡(luò)體系中OSI模型是現(xiàn)代較為流行的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含有7個層次，分別是：①主要負責比特流傳輸?shù)奈锢韺?；②主要負責鏈路管理以及介質(zhì)訪問工作的數(shù)據(jù)鏈路層；③主要是負責選擇路由和選擇網(wǎng)址工作的網(wǎng)絡(luò)層；④主要負責計算機主機和網(wǎng)端連接工作的傳輸層；⑤主要負責會話管理和維護的會話層；⑥主要負責加密數(shù)據(jù)以及格式化管理工作的表示層；⑦主要負責程序通信基本工作的應用層。

該模型將集線器放在第一層，即只要是和集線器相互連接的機械設(shè)備就可以和集線器共享資源，而網(wǎng)絡(luò)交換機處于該系統(tǒng)的第二層，通過對交換機與集線器的優(yōu)劣勢進行分析發(fā)現(xiàn)，交換機相對于集線器來說，更具備網(wǎng)絡(luò)連接優(yōu)勢。當單播流量進行轉(zhuǎn)發(fā)時，集線器則直接將資源完整無缺地向各個端口傳送，卻沒有對傳送的各個端口進行識別和審查，但是交換機在轉(zhuǎn)發(fā)資源時不但能夠完整傳送，還能夠?qū)魉偷母鱾€端口進行識別，并判斷是否給予傳送，這表明交換機在傳遞資源和識別信息上比集線器更具優(yōu)勢。

4.2通信分布層可靠性的設(shè)計

通信網(wǎng)絡(luò)分布層布設(shè)在接入層與核心層的中間，分布層具有以下幾種功能：①接入層向分布層傳達資源訪問請求時，分布層會根據(jù)訪問請求信息逐一進行審核與過濾，對于不合理資源訪問請求則予以拒絕，對于部分訪問請求則直接接受并根據(jù)訪問的順序進行資源頁面排列，從而完成接入層的各個訪問請求工作；②若是接入層與核心層路由協(xié)議不協(xié)調(diào)或者相互排斥時，那么分布層則會在協(xié)調(diào)兩層并通過路由器將資源信息重新分布，確保通信網(wǎng)絡(luò)的順暢以及速率；③在計算機通信網(wǎng)中有很多細節(jié)化路由，而處于中間的分布層則會充分發(fā)揮其作用，匯總各個細節(jié)路由，從而構(gòu)成匯總路由。其中匯總路由能夠有效降低寬帶占有率。通信分布層具有顯著性能，確保性能穩(wěn)定便可以有效提升分布層的可靠性。

4.3通信核心層可靠性的設(shè)計

在計算機通信網(wǎng)絡(luò)中核心層發(fā)揮著較為重大的作用，其中核心層具有以下幾種功能：①通信核心層能夠提供給計算機高速率和高穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)鏈路，并且高速數(shù)據(jù)鏈路不但能夠確保網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)穩(wěn)定傳輸，而且還能夠提升實際傳輸速率；②當計算機通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障問題時核心層路由協(xié)議能夠直接調(diào)整為負載模式，并快速調(diào)用備份網(wǎng)絡(luò)資源，從而有效地解決故障問題；③通信核心層能夠消除通信網(wǎng)絡(luò)資源中的單點障礙，確保通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性。

5　結(jié)語

在進行計算機通信網(wǎng)可靠性設(shè)計過程中，需要對影響其可靠性的因素進行分析，不但包含外在因素，同時還包括內(nèi)部因素。因此應當根據(jù)影響可靠性的基本因素提出優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可行性措施。在設(shè)計通信網(wǎng)層次化結(jié)構(gòu)時需要對接入層、分布層以及核心層的可靠性進行綜合設(shè)計，以全面提升通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

［1］李建岐，石文浩，詹德翔.能源互聯(lián)網(wǎng)下用戶側(cè)信息通信網(wǎng)絡(luò)研究［J］.電力信息與通信技術(shù)，2016（4）：13-17.

［2］韓素娟.高校計算機網(wǎng)絡(luò)安全現(xiàn)狀及管理策略探析［J］.科技視界，2016（12）：152-153.

［3］吳俊杰.基于遺傳算法的計算機通信網(wǎng)絡(luò)可靠性分析及優(yōu)化［J］.黑龍江科技信息，2016（11）：153-154.

Optimization strategy of reliability design scheme of computer communication network

Lv Jin， Xiao Jiaxi
（China Communications Technology Co.， Ltd.， Nanjing 210012， China）

In recent years， computer communication network technology has been developing rapidly， whose application field has been also constantly expanding， which are inseparable from its unique communication architecture. Computer communication network architecture consists of many modules of different levels， and the different levels ones have different performance characteristics and features， it is because of the unique characteristics of the module level of computer communication network structure that post operations and maintenance sare particularly convenient. Now computer communication network design structure is analyzed and corresponding optimization comments and suggestions are put forward in this paper.

communication network； computer； reliability； optimization strategy

呂進（1984— ），男，江蘇南京，本科，工程師；研究方向：通信工程施工及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作。