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1影響計算機網絡可靠性的因素分析

1.1網絡拓撲結構

計算機網絡的拓撲結構主要包括線型結構、環型結構、星型結構和混合型結構幾種類型，每種結構都有其優勢。如線性結構，安裝方便、節省成本，但總線可靠性低、監控困難，一旦發生故障，會造成整個網絡的癱瘓；又如環型結構易安裝且易監控嗎，但網絡容量有限，一旦建成，新加入站點比較困難?？傊?，任何一種網絡拓撲結構都有其優點和缺點，而計算機網絡又具有規模龐大、結構復雜等特點，在實踐中，對計算機網絡拓撲結構選擇的科學性、適當性對于計算機網絡的可靠性影響很大。

1.2故障診斷能力

計算機網絡的故障可按其發生特點大體可分為硬件故障、網線故障和系統故障，硬件故障如交換機故障、路由器故障等；網線故障如水晶頭松動、網線破損等；系統故障一般指系統被病毒破壞或軟件不兼容等問題，這些故障表現形式多樣，會嚴重影響計算機聯網和網上傳輸、交流的速度和安全性。計算機故障診斷能力是一項綜合性能力，利用軟件、工器具等對計算機網絡故障進行診斷、排查，將故障縮小到最小范圍，然后排除。此外，故障診斷能力還包括計算機的保護和自我恢復作用，降低了鏈路失效對計算機網絡應用的影響，提高了計算機網絡的可靠性。

1.3其他影響因素

影響計算機網絡可靠性的因素是多方面的，除上述技術性較高的兩個方面，還有硬件設備、傳輸質量、管理維護、運行環境等。例如硬件設備，在網絡布線中，選用較好的網線和水晶頭，可提高網絡連接的穩定性，使計算機網絡更為可靠；又如運行環境，保持機房適當的溫度、濕度可增強計算機的散熱、減少靜電，降低了計算機網絡的故障率，對提高計算機網絡的可靠性有積極意義。

2提高計算機可靠性的對策分析

2.1網絡拓撲結構的科學設計

計算機網絡的拓撲結構雖然有多種形式，而當前最常用的是星型結構，一方面，這種結構連接方便，便于增添新的站點；另一方面，這種結構方式采用分散的連接方式，一旦某個站點出現問題，不會影響到別的網絡的運行，是一種較為穩定的網絡連接方式，因此應用較為廣泛。在實際的網絡連接中，混合型拓撲結構也較為常見，例如將線型網設計成鏈狀結構，其兩端加上環型網，在充分利用原有網絡基礎的同時又提高了網絡的可靠性、兼容性，使網絡建設成本得到了很好的控制。總之，網絡拓撲結構的設計，第一，要考慮接入層容錯設計，提高網絡線路的兼容性，降低故障概率。如采用雙網結構設計。第二，堅持網絡結構的最優化設計，提升網絡的穩定性、可靠性。如混合型拓撲結構。第三，綜合考慮網絡建設的相關因素，合理化網絡建設成本，促進網絡結構設計最佳效益的實現。

2.2網絡的保護與恢復

網絡保護是指在計算機網絡出現故障時，服務器能夠切換到被用系統，以減小網絡故障對網絡使用的影響，這樣即使主機出現問題，立刻就會有能夠代替的計算機進行工作，避免了整個網絡系統的癱瘓，確保了網絡運行的穩定、安全；網絡恢復是指在網絡失效后，系統能動態的尋找可用資源，重新選擇網路，繞過失效部分再次運行。其二者都是基于減小鏈路失效時將其對通信網絡的影響降至最低考慮的。在具體操作中，網絡的保護與恢復要遵守兩個原則，第一，不同業務應用不同的保護、恢復方式，避免資源的浪費或保護、恢復不到位。例如，對網絡的實時性、可靠性要求較高的業務，需選用一對一的保護方式，這樣的網絡可靠性極高，能確保網絡應用的效率和安全性。次之，可選用共享保護方式，這樣可以提高資源的利用效率，降低成本。第二，不同層面的保護與恢復要仔細考慮，一般應先啟動底層保護，不能完成時在選擇啟動較高層保護，如直接啟動高層保護，一些底層的故障就會被越高，會影響到計算機網絡的可靠性。

2.3其他措施

計算機網絡可靠性的保障方式與計算機網絡的故障一樣，具有多樣性，在提高計算機網絡可靠性時，對于一些基礎的東西也應加以考慮，普通的、微小的方式、細節往往是解決問題的關鍵。例如，網絡連接不穩定，時斷時續，此故障中有一種可能就是路由器選用與軟件系統不相容、不配套導致的；還可能是路由器附近有遮擋物。又如，在網絡安裝中，未充分考慮計算機網絡產品更新換代的速度，導致計算機技術和設備在短期內被淘汰，跟不上網絡發展的速度，影響網絡使用的穩定性、安全性。同時，對網絡使用環境的改善也是提高計算機網絡可靠性的有效途徑，例如安裝防火墻，控制內網的訪問，確保內網的安全、可靠，并對惡意攻擊、病毒等有積極的預防效果?？傊?，計算機網絡可靠性提高的手段是多種多樣的，從軟件、硬件、網絡技術等方面都能找出不同的促進計算機網絡可靠性提高的方式，但最關鍵的是找對問題、及時處理，確保網絡使用的安全性、穩定性，才是提高網絡可靠性的最終目的。

3計算機網絡的可靠性設計實例

當前，隨著國民經濟需求和人民社會生活對高可靠計算機網絡的需求的不斷增加，已經建成的或正在新建的各種高性能計算機組群，已由原來的C/S模式逐漸轉向B/S模式，直接連接到局域網或者互聯網的用戶，用戶可以通過網絡直接訪問到高性能機群，這是都是為了方便更多用戶的訪問和用戶擴大使用范圍的結果。某大學網絡中心購入某高性能計算機群，就是希望通過高性能的計算機機群具有更高的可靠性，并且能對局域網內部的使用者進行更為行之有效管控，所以為保證該機群的可靠性而同時購進的還有防火墻系統，以便能對高性能計算機機群進行可靠的功能保護和高效的管理。該大學所引進的高性能計算機群主要是用來接入學校內部局域網進行教務、教學、學生選課、上網控制方面的大量的數據訪問，意味著計算機機群將直接面對局域網的用戶，只有這樣才能滿足各類用戶使用的要求。根據統計，70%網絡可靠性的問題來自于網絡內部，這樣就使得與局域網連接的高性能計算機面臨著嚴重的可靠性問題，高性能機群的可靠性就顯得尤為重要。所以就必須使用一些新的措施來提高計算機網絡的可靠性，同時也保障了高性能計算機機群的安全性，例如：（1）安全隔離保護：通過一套規則的配合對防火墻SNAT（源地址NAT）的設置，在計算機機群、局域網或者互聯網之間建立一個可靠的保護屏障。（2）網絡訪問控制：經過了審查合格后的用戶，通過防火墻可以輕松實現訪問控制。（3）節點定位映射安全管理：通過端口映射技術，可以使網絡信息隱藏、直接實現對防火墻的端口映射的修改和對各分支節點映射從而實現直接訪問。所以，在計算機網絡中，防火墻是提高網絡可靠性其中的一個重要環節。防火墻為高性能計算機機群的安全防護建立了堅實的壁壘，同時也是其應用在高性能機群上的一個成功案例，是計算機網絡可靠性應用方面的典范。

4結語

計算機網絡的可靠性是一個復雜的研究領域，也是提高計算機網絡應用效率、應用效益的關鍵，隨著網絡的不斷拓展和網絡應用的日益廣泛，確保網絡的可靠性問題更加嚴峻。目前，最好的解決網絡穩定性的方式就是理論結合實踐，確保網絡應用的安全、穩定、可靠，針對實際中發生、存在的問題進行透徹的分析和思考，進一步提高網絡的保護、恢復和維修等技術水平。

作者：韋忠慶 蔣錫軍 吳衛龍 單位：廣西科技大學 繼續教育學院