计算机网络可靠性提升策略

孟萍

武警北京市总队参谋部 北京 100027

引言

在最近几年发展中大数据、物联网、云计算等一系列计算机网络技术的发展，都开始进入到人们的日常生活，计算机网络的出现为人们的生活带来巨大便利。根据中国互联网络中心第47次《中国互联网络发展状况统计报告》显示，截止到2020年年底，我国利用互联网进行上网的网民数量已经达到了达9.89亿，5年期间互联网网民数量上涨2倍，互联网普及率已经达到了70.4%，而且该数据还将会不断上升。其中教育、医疗等关乎民生的在线平台用户数量已经超过5亿，这就说明计算机网络已经对人们的生活产生深远影响。但是与此同时计算机网络所带来的问题也日益突出，比如说计算机网络的可靠性。在我们日常工作中经常会利用计算机设备进行办公、学习等，但是一旦网络中断，就会导致数据传输失败，甚至还有可能导致数据丢失。除此之外计算机网络运行不可靠还有可能被不法分子窃取用户信息，因此提升计算机网络可靠性十分有必要。

1 计算机网络可靠性定义

计算机网络是由通信线路和多个计算机设备等连接在一起所形成的一个系统，在计算机网络中计算机设备之间功能独立且位于不同的地理位置，而通信线路能够打破地域限制将这些设备连接在一起从而实现数据传输功能。在计算机网络中通信线路之间有效实施数据传输的前提是所有的数据能够遵循一定的通信协议。我国在计算机网络系统建设方面发展较晚，当前整个网络发展可以分为点对点、点对面、面对面和网络交错4个阶段，逐步形成一个结构完善、功能多样的层次化系统。我国现在正在应用的计算机网络系统有局域网 LAN、城域网MAN、广域网和无线网Wi-Fi4种类型。其中局域网 LAN连接用户数量少，连接范围较窄，但是配置简单，数据传输速率较快。城域网MAN适用于多种应用场合，数据传输速率快，成本高。广域网覆盖范围广，数据传输速率慢。无线网Wi-Fi成本低，易安装，操作简单，但传输速率慢，误码率高，抗干扰性能差。

可靠性是计算机网络运行的一个基本要求，也是关系到计算机网络长久发展的关键性因素。因此对计算机网络可靠性进行研究十分有必要。结合笔者自身经验，认为计算机网络可靠性指标有：一是计算机网络的冗余性能。当计算机网络某一部分发生故障时，冗余配置设备会投入到网络中保证网络正常运行，通过冗余配置能够保证用户端与服务器之间的有效连接。二是计算机网络的容错性能。容错是系统在故障时，能够在保证继续运行的前提下，恢复错误的能力。三是计算机网络的结构。计算机网络的拓扑结构有环形、星形、总线形、混合形。不同的拓扑结构具有不同的网络性能。当前在计算机网络系统中最为常见的是总线形拓扑结构，该结构简单、成本低，但是在该结构下的系统可靠性比较差。四是管理者业务水平。计算机网络管理者的安全意识和操作能力也会对计算机网络的可靠性产生影响。如果管理者的业务水平较低，无法及时对计算机网络进行系统维护和安全监测，这样会极大地增加安全事故发生频率，降低计算机网络可靠性。

2 计算机可靠性影响因素

根据计算机网络结构、特征等相关因素进行分析，可以发现网络设备、网络管理设备、拓扑结构和传输交换设备都能够对计算机网络可靠性产生影响。

2.1 网络设备

在计算机网络中所有传输的数据信息都会传输到客户终端，客户端也是计算机网络的终端设备，因此要想保证计算机网络可靠性，就需要对用户的客户端进行维护[1]。比如说可以通过对客户端设备的连接交互能力进行优化和改进，提升客户端设备的交互能力。这样在进行数据传输时客户端设备能够接收多种不同的数据类型，从而有效提升计算机网络可靠性。

2.2 网络管理设备

计算机设备种类繁多，生产计算机设备及零部件的厂家也有很多，再加上计算机内部本身就比较复杂，因此为了有效对网络中的各项设备进行有效管理，配置对应的网络管理设备十分有必要。在计算机网络管理设备中能够利用在线检测技术等对计算机网络运行状态参数进行实时检测和分析，并智能化判断计算机网络运行状况，一旦发生运行故障可以快速响应，报告故障信息。在软件管理方面技术人员还可以通过规范化的配置结构对计算机网络性能进行优化，提升计算机网络可靠性。

2.3 网络拓扑结构

计算机网络的拓扑结构有环形、星形、总线形、混合形。不同的拓扑结构具有不同的网络性能。以总线形拓扑结构为例可知，该结构简单、成本低，只要在计算机网络设备之间存在唯一的线路就可以实现数据传输功能。但是在该结构下的系统可靠性比较差，一旦通信线路发生问题就会导致数据传输中断。而星形拓扑结构主要是以网络节点为依据进行传输，此时一旦其中的节点出现问题，则会影响到系统可靠性。因此不同的网络拓扑结构所形成的系统的可靠性也不相同。

2.4 传输交换设备

传输交换设备是数据信号在计算机网络中进行传输所必需设备，该设备是保证数据传输畅通的关键所在。如果在计算机网络中不存在交换设备，这样数据就无法实现有效传输。因此传输交换设备对计算机网络可靠性影响较大。就目前来说在计算机网络中传输交换设备很容易受到外界因素的影响，从而对数据传输性能产生干扰，因此在进行数据传输时需要对传输交换设备进行抗干扰设计。

3 计算机网络可靠性提升策略

计算机网络可靠性需要基于计算机网络结构、性能等多方面进行综合分析，制定有效提升策略。

3.1 双冗余设计

随着时间的变化，计算机网络中的设备以及零件会发生老化等现象，降低设备使用性能，从而对计算机网络可靠性产生影响。因此为了提升计算机网络可靠性就需要从技术角度进行分析，全面评价计算机网络设备的生命周期，并为计算机网络进行冗余设计，通过冗余配置确保计算机网络安全稳定运行。结合计算机网络配置现状，本文建议可以采用双冗余设计。双冗余设计就是在原有设备的基础上新增一组网络设备，两组设备能够搭建新型双网冗余网络结构。

在双冗余设计下计算机网络的结构从原来的单结构转变为双结构，这样可以保证每一个结构之间的连接点之间进行有效连接[2]。这样数据信息在传输时通过连接节点的作用进行处理和转换，并利用节点将数据传输到下一节点处。如果在数据传输时其中的一个网络节点发生变化，此时数据会直接传输到另一组网络的节点中，然后利用另一组网络继续进行数据传输。这也就意味着当其中的一组网络结构发生故障，冗余配置网络会自动投入到计算机网络中进行数据传输，有效避免由于通信网络作用对可靠性的影响。以某公司计算机网络为例进行分析，其在进行设计时可以采用2台 Cisco7206设备进行冗余设计，并为设备提供冗余电源配置，这样当其中的一台Cisco7206设备或者是电源发生故障时，另一台Cisco7206设备或者是电源就可以投入到计算机网络系统中。

3.2 容错设计

容错能力是计算机网络在发生故障时能够自动对故障处理，恢复正常运行的能力，通过对计算机网络容错设计能够减少由于网络故障因素对计算机可靠性影响。计算机网络结构复杂，其中的某一个模块或者是零部件发生问题都有可能导致计算机网络瘫痪，此时计算机网络容错性能能够有效解决故障。因此从技术角度进行分析，对计算机网络的容错率进行科学设计，能够有效提升计算机网络可靠性。结合计算机网络运行现状，本文建议可以优化计算机并行性主干和双层网络中心的设计，以期有效改善计算机网络的容错率。了解并行性主干和双层网络中心的运行规律，然后以此为基础进行容错设计，能够更好优化系统设计。

在容错设计时首先需要保证各设备之间的有效连接。将计算机网络设备、服务器和数据中心有机连接在一起，然后通过并行连接的方式进行数据连接，这样可以保证数据能够在计算机网络中进行并行传输，提升计算机网络可靠性。其次对路由器的设备进行连接方式设计。路由器作为数据转换设备进行容错设计至关重要。在一般情况下如果计算机网络类型为广域网此时在路由器设计时可以采用桥接数据传输方式。结合计算机网络类型的不同对路由器数据连接方式进行设计，可以有效提升设备的容错性能，保证网络运行可靠性。以某公司计算机网络为例进行分析，其在进行设计时可以

3.3 结构设计

在计算机网络结构设计中需要从整体进行把握优化网络结构，保证计算机网络结构的开放性、系统性和层次性。在计算机网络中结构设计时不仅要求能够对运行装置进行设置，还需要对网络层次结构进行设计，保证整体网络的科学性，从而为计算机网络结构设计奠定基础。计算机网络结构的设计主要是以服务为目的，因此在进行网络结构设计时需要结合网络服务内容进行设计。结合计算机网络服务现状，本文建议可以采用分层网络结构设计。分层网络结构就是将各项服务功能以模块化、层次化的结构进行划分[3]。同时在结构划分时还能够对影响计算机性能的因素进行排查，设置同步拦截功能，从结构上提升计算机网络可靠性。

在分层网络结构设计时可以将计算机网络结构划分为应用层、网络操作层、网络服务层、网络管理层等，这些不同层次之间又可以通过模块化的方式将不同的实现功能进行划分。比如说在应用层中可以将各项应用程序放置在该层次中，并将各个程序之间进行模块设计，这样既可以保证程序之间的独立性，又可以保证所有的应用程序都安装在应用层中，从而实现计算机网络结构的层次化设计，提高计算机网络可靠性。

3.4 管理设计

在影响因素分析中可以了解到管理员的业务水平也是影响计算机可靠性的主要因素之一，因此要想提升计算机网络可靠性就需要从管理设计入手，从人员能力、管理软件等方面提升管理水平。首先要提升管理人员能力。管理人员作为计算机网络的实际操作者、管理者和使用者，其业务水平直接对网络可靠性产生影响。管理人员需要培养自己的可靠性意识，从意识上了解到计算机网络可靠性的影响，然后在日常管理操作时能够严格按照正确操作规范执行。比如说定期对计算机网络进行巡检，了解计算机网络运行状态，还需要定期对计算机网络相关参数进行备份等。通过正确的操作规范，提升计算机网络可靠性[4]。其次要正确使用管理软件。在管理软件方面需要对针对管理系统设置对应的通信协议，确保在通信协议下能够实现计算机网络互连，并安装对应的反馈系统，确保将网络运行状态及时反馈给管理中心，以便随时进行调整和完善。以某公司计算机网络为例进行分析，其在进行设计时可以利用路由设备对网络性能进行安全控制，并通过搭建防火墙，利用防护墙的VPN功能对员工的接入方式进行控制。管理员能够实时查看每一位接入员工计算机网络访问情况，从而保证网络可靠性。

4 结束语

在网络信息时代下，计算机网络已经进入到人们的日常生活，并对人们的工作、学习和生活产生重要影响，因此计算机网络可靠性十分重要。但是就目前来说我国在计算机网络方面研究还不是很深入，计算机网络可靠性还有很大的提升空间。本文通过对计算机网络可靠性影响因素进行分析，然后提出计算机网络可靠性提升策略。经过本文研究发现网络设备、网络管理设备、网络拓扑结构、传输交换设备都是影响计算机网络可靠性的关键因素。因此基于研究本文从冗余设计、容错设计、结构设计以及管理设计四方面提出提升对策，以期能够有效提升计算机网络可靠性。