计算机通信网络可靠性设计技术的分析与研究
摘 要：在现代信息时代，计算机通信网络技术在各行业领域的推广，使其研究和实际应用越来越受到人们的广泛关注。文章阐述了计算机通信网络可靠性理论的概况，分析了影响计算机通信网络可靠性的因素，论述了计算机通信网络可靠性设计的原则，并针对计算机通信网络可靠性优化设计的具体实施提出了战略对策。
关键词：计算机通信网络；可靠性；优化设计
一、计算机通信网络可靠性理论的概述
计算机通信网络的可靠性是信息网络系统安全的根本要求，反映着计算机网络系统在规定时间及范围内所能完成指定功能的概率和能力。在计算机通信网络系统运行过程中，计算机通信网络安全的可靠性直接关系到系统应用的有效性，是计算机通信网络正常运行的基础性前提。计算机通信网络可靠性的内容主要包括计算机网络的抗破坏性、生存性以及系统部件在多模式下工作的有效性，要求计算机通信网络部件和基础结点必须为各用户终端提供可靠的链路，从而确保计算机通信网络的正常工作。在实际应用中，计算机通信网络可靠性理论包含计算机通信网络的可靠性和可靠度两方面内容。可靠性是计算机通信网络保持连通并满足通信要求的能力，是计算机通信网络设计、规划和运行的重要依据和参数之一。而计算机通信网络可靠度是指计算机通信网络在规定条件下完成规定功能的概率，涉及到二终端可靠度λ 终端可靠度以及全终端可靠度三种类型。
二、影响计算机通信网络可靠性的因素
1.用户设备对网络可靠性的影响
用户终端设备是直接面向用户的设备，其可靠性至关重要，也是计算机通信网络可靠与否的关键所在。计算机通信网络运行过程中的日常维护，主要就是确保用户终端保持良好运行状态。用户终端的交互能力越高，网络的可靠性也越高。
2.传输交换设备对网络可靠性的影响
在计算机通信网络建设、运行的过程中，为了提高网络可靠性以及满足日后发展的需要，必需考虑有一定的冗余和容错能力。布线时最好布置为双线，以便网络线路出现故障时能及时切换。网络集线器将若干个用户终端集中起来接入网络，通过它可将所连设备的问题与通信网络其它部分隔开，构成保证网络可靠性的第一道防线。集线器是一种单点失效设备，若它发生故障，则与其相连接的用户就无法工作，可见集线器在提高网络可靠性方面所起到的重要作用。
3.网络管理对网络可靠性的影响
对于大型的计算机通信网络来说，计算机通信网络设计的复杂性一般来源于不同设备供应商的不同网络产品和设备的规模庞大和复杂度高。在计算机通信网络可靠性设计过程中，为确保信息传输的完整性，降低故障发生率、信息丢失率、差错率，实现计算机通信网络可靠性提高的目的，就必须采用先进的网络管理技术，实时采集网络运行参数并统计网络信息，监视网络运行状态，及时发现和排除故障。
4.网络拓扑结构对网络可靠性的影响
网络拓扑结构是计算机通信网络规划设计的重要内容，从根本上决定着计算机通信网络的可靠性。有自身特点的影响，网络拓扑结构在不同行业领域及规模层次中的应用也有所不同，对于维护计算机通信网络的可靠性有着关键作用。在计算机通信网络系统建设初期，计算机通信网络的有效性和容错性的评价标准通常由网络拓扑结构的直径和连通度来决定。
三、计算机通信网络可靠性设计的原则
计算机通信网络可靠性直接关系到计算机通信网络系统的运行安全，在计算机通信网络系统设计的优化是对计算机通信网络技术可靠性的提高，能够有效避免计算机通信网络安全问题的发生，从而减少计算机通信网络安全事故造成了严重损失。
（1）遵循国际和国家标准，采用开放式的计算机通信网络体系架构，从而能支持异构系统和异种设备的有效互联，具备较强的扩展与升级能力。先进性与实用性相结合，选择先进而成熟的网络技术，选择实用和通用的网络拓扑结构。
（2）计算机通信网络要具有较强的互联能力，能够支持多种通信协议。安全性和可靠性要高，具有较强的冗余和容错能力。应选择较好的网络链路介质，保证主干网络具有足够的带宽，使整个网络具有较快的响应速度。
（3）在制定必要的网络管理条例的同时，加强相关应用人员的定期培训，同时对运行中的网络进行自动检查和维护，养成良好的维护和应用的职业习惯。
四、计算机通信网络可靠性优化设计方法分析
计算机通信网络可靠性优化设计是计算机通信网络系统建设的重要内容，有利于确保计算机通信网络系统的安全运行，促进计算机通信网络技术的进步和发展。在具体实施过程中，需要对计算机通信网络所有设备、软件、硬件、网络协议以及各分层的可靠性进行全面系统化设计，计算机通信网络通常有以下三种可靠性优化设计方法。
（1）最优选择方法。该方法就是研究出各种满足网络可靠性要求的方案并进行比较，在几个方案中甄选出最优方案并对设计方案进行进一步的求精和优化。此外，在费用充足的条件下，还可以通过设计一定冗余的方式来增强计算机通信网络的可靠性，从而确保计算机通信网络系统扩容和升级的顺利进行，促进计算机通信网络可靠性设计最优化的实现。
（2）多级容错系统设计方法。当网络出现故障时，网络的容错系统可保证网络继续正常运行。多级容错技术使网络具有一定的自保和自愈能力，即便网络出现多种故障，容错技术使网络仍能正常工作，故障单元无需立即修复或更换，这样就大大减少了对网络管理技术人员的需求，降低了维护成本。
（3）分层处理方法。分层处理法的应用对于解决计算机通信网络所面临的此类问题有着重要的作用，通过对计算机通信网络进行分层的方式，分别定义系统层、服务层、物理层及逻辑层等不同层次上的差异化可靠性度量指标，从而制定针对性方案措施，以提高计算机通信网络系统的可靠性，实现计算机通信网络技术设计的最优化。
五、结语
在经济社会全球化发展的今天，计算机通信网络技术的进步和发展，对计算机通信网络的可靠性也提出了新的要求。这就需要在充分认识到造成计算机通信网络系统安全漏洞原因的基础上，高度重视计算机通信网络可靠性优化设计的实施，从根本上确保计算机通信网络的可靠性，以提高我国信息网络设计的水平。
作者简介：
任艳斐（1968～），女，河南省濮阳市人，濮阳职业技术学院数学与信息工程系副教授，软件工程硕士，研究方向：计算机应用技术