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有效提高计算机网络可靠性的方法研究 【摘要】为研究提高计算机网络可靠性的方法，研究建设高可靠计算机网络的途径，满足国民经济和社会生活对高可靠计算机网络的需要，在简要介绍计算机网络发展现状的基础上，从工程实践角度总结出计算机网络的可靠性设计原则，并通过某单位计算机网络的硬件设计实例，提出了完整的网络系统硬件可靠性设计方案。 【关键词】计算机，网络，可靠性，方法 一、 计算机网络可靠性概念及影响因素 1，计算机网络可靠性的概念 实际上，计算机网络包括了硬件和软件两大部分，硬件由计算机、传输介质、通信设备等组成，而软件则主要是指计算机之间传输数据所必须遵守的通信协议，而可靠性是指系统在规定的条件下、规定的时间内完成指定功能的能力，保证计算机的可靠性则包括了硬件的可靠性和软件的可靠性两方面。无论是硬件还是软件的可靠性出现问题，都将对人们的生活、工作和学习带来不便，严重的将会对政治经济产生负面影响，因此，对提高计算机网络可靠性的方法进行研究是非常有必要的。 2，计算机网络可靠性的影响因素 （1）计算机网络通信设备。根据OSI网络体系结构，可以将网络划分为七层，常见的通信设备均位于该结构的第二层和第三层，主要包括网络接口卡、交换机和路由器，计算机网络的可靠性和这些通信设备的可靠性密切相关。网络接口卡就是俗称的网卡，它是第二层（数据链路层）的设备，每一块网卡都有一个唯一MAC地址，利用MAC地址可以控制LAN中主机的数据通信，在网络中应防范网卡的MAC地址被冒充，从而造成安全隐患，常见的方法是将MAC地址和所连接的通信设备的物理端口进行绑定；交换机分为两类，分别位于OSI模型的第二层和第三层（网络层），大部分的交换机位于第二层，交换机中维护一个MAC地址表，MAC地址表示交换机物理端口和所连接的计算机的网卡MAC地址的映射关系，交换机利用MAC地址表对经过它的数据进行转发，在网络中应该预防MAC地址表被篡改以及物理端口的损坏影响网络可靠性；路由器是第三层设备，它可以决定网络上数据分组的最佳传输路径，该设备是Internet的主要部分，运行IP协议，可以经过配置后成为一台能过滤数据的防火墙，路由器是网络中最重要的通信设备，内网的任何数据需要和外网进行通信，都需要通过路由器，因此，路由器的可靠性直接影响着计算机网络的可靠性。 （2）计算机网络的传输介质。所有的数据在网络上通信必须通过网络传输介质，一旦这些网络传输介质出现故障，对网络可靠性的影响是致命的。常见的网络传输介质包括双绞线和光纤，其中双绞线包括了五类线、超五类线和六类线，光纤包括了单模光纤和多模光纤。不同的传输介质关系到数据传输的速度和传输距离的长短，一般来说，双绞线的传输距离通常是100米以内，其中的六类线具有最佳的传输速度，多模光纤的传输距离则在500米以上，单模光纤的传输距离在1公里以上，光纤的传输速度也比双绞线更快，但是，光纤的布线成本比双绞线的布线成本更高，需要投入更多的费用。 二、提高计算机网络可靠性的原则 1，新技术的适度使用原则。信息技术的发展，越来越多的新技术开始应用到计算机网络中，但是，新的技术通常成熟度不高，容易产生故障或者存在安全隐患，因此，在新技术的使用中，需要适度考虑超前，确保系统有足够的生命周期，又具有合理的继承性，对存在的风险有清醒认识，而不是盲目的过多过快使用新技术。 2，性价比最优原则。要提高计算机网络的可靠性就需要引进新的设备，或者对系统进行改造升级，这必然需要投入一定的经费，因此，在进行网络的可靠性设计时，需要在用户经济能力允许的前提下，尽可能长的增加系统的使用寿命，同时，还需要考虑后期的运行及维护费用，实现在性价比最优的原则下，提高网络的可靠性。 3，定期检查维护原则。计算机网络一旦出现故障可能会造成整个系统的奔溃或者瘫痪，即使在引入的新的技术和使用了容错技术的前提下，也无法绝对避免事故的发生，因此，需要计算机网络用户根据自身的实际情况制定相应的制度，对网络进行定期的人工或者自动检查，从而有效的提高网络的可靠性。 4，通信设备优化原则。计算机网络的通信离不开通信设备，因此，在进行网络设计时，对通信设备的产品选型至关重要，不能因为节约成本而选用廉价或劣质的设备，而应该选择业界认可的，通过正规途径销售的优质通信产品，同时，应该注意所购置的通信设备是否满足国内外的相关通信设备标准。 三、提高计算机网络可靠性的方法 1，合理安排网络层次布局。现阶段的计算机网络主要是基于TCP/IP网络模型所搭建的，网络层次的整体布局主要分为服务层、应用层、网络物理硬件层以及网络操作系统层。其中服务层主要是为计算机网络提供如电子邮件、数据库等方面的服务；应用层是基于用户需求而建立的，可以进行教学、科研以及办公自动化；网络物理硬件层包括计算机系统、网络服务器等其他硬件系统和网络通信链路；计算机网络操作层主要涉及系统的所有软件。通过分层设计，明确每一层的作用，完善整个网络体系，从而提升计算机网络的整体优越性。 2，计算机网络冗余设计。计算机冗余设计主要是指在原有的网络基础上增加一些备用的计算机网络设计，形成多网络备用形式的冗余设计。在开放式的计算机网络结构中，网络节点都是相互连接的，通过网络链路实现信息的发送和传输。因此一旦任何一个节点出现故障，都会牵连整个计算机网络的正常运行，因此必须通过冗余设计，确保有足够的备用结构保证计算机网络的正常运行，以此来提升计算机网络的可靠性。 四、总结 信息化高速公路的普及，虽然为信息的共享、数据的传输带来了便捷，但是，如果无法保证网络的可靠性，将会对用户带来许多不良的后果，造成巨大损失，因此，需要在工程实践中总结提高计算机网络可靠性的方法，根据不同的应用对象合理的对计算机网络的各个组成部分进行优化设置，最大程度的降低网络故障，只有在技术方面和管理方面并重，相互协调，才能更好的提高网络的可靠性。 参考文献： 刘永华，张峰庆.计算机组网与维护技术，清华大学出版社，2006. 邹逢兴