网络可靠性计算机网络论文

摘要：计算机网络技术在我国的各个领域当中应用范围已经逐步的广泛起来，其发展也在不断的推动人类社会逐渐走向信息时代。先进的技术能够很好的促进社会生产力的发展，同时也为人们的生活带来了很多的方便，但是也存在着很多的不足，诸如安全隐患、信息漏洞等，这些对于人们的工作和生活造成了很大的影响。文章重点就提高计算机网络可靠性的方法进行研究分析，以供参考。下面是小编整理的《网络可靠性计算机网络论文(精选3篇)》，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助！

网络可靠性计算机网络论文 篇1：

提高计算机网络可靠性的方法研究

摘要：针对当前网络可靠性不断受到挑战的问题，该文对提高网络可靠性的方法进行了研究。首先描述了网络理论、网络可靠性，对网络可靠性的影响因素进行了分析；其次对网络可靠性进行了优化，论述了网络可靠性优化的原则和网络可靠性优化的算法；最后对网络可靠性技术进行了分析，描述了网络可靠性的BFD和OAM两种方法。该文对于网络维护人员和科研人员都具有一定的积极作用。

关键词：网络；可靠性；协议

随着网络通信技术的不断提高，依赖互联网的业务越来越多，其功能日益增强，使得网络的可靠性成为一切业务正常开展的基础。随着互联网覆盖的区域范围越来越大，工作、学习、生活等各方面都有着网络的影子，一旦网络出现故障或大面积的瘫焕，那么将会对该地区的经济、文化、环境、政治等造成巨大的影响。因此，提高计算机网络的可络可靠性是十分必要的。

1 计算机网络可靠性

1.1 网络理论

现在网络已经成为人们日常生活中的一部分，但对于网络的定义，到目前为止却没有一个统一说法。结合相关文献，对网络定义总结为：分布在不同区域的独立计算机通过各种通信线路、交互设备及网络协议能够进行通信的系统。

计算机网络主要有三部分组成，一是网络软件，主要由计算机操作系统、网络管理软件、网络协议及应用软件等组成；二是传输或交换设备，主要由通信线路、路由器、交换机及集线器等组成；三是用户设备，主要由服务器和客户端组成。

1.2 网络可靠性

网络不断发展的过程中，网络的可靠性方面研究一直伴随着技术的革新不断成长，已经由单一的技术变成了一门系统性的科学课程。根据国内外学者的研究分析，将网络的可靠性的度量从四个方面进行分析，分别是计算机网络的生存性、连通性、有效性和抗破坏性。

网络可靠性的定义是指在规定的时间（N个小时、一个月、一季度等）内，在特定的工作环境（温度、湿度、操作方式、辐射、负载等）下，网络能够满足业务正常工作的通信要求。

1.3 网络可靠性的影响因素

网络的可靠性影响的因素比较多，概括起来主要有以下几种：

1） 网络设备的影响

网络设备主要有用户设备和传输交换设备。其中用户设备是网络的终端，要保障网络的可靠性，最重要的就是保障用户设备的可靠性，如果用户设备出现故障，那么网络的应用就无从谈起。用户设备的性能越强，网络可靠性就会越高。例如，服务器端有两台服务器，一台作为主服务器，另一台作为备用服务器，当主服务器出现故障时，备用服务器立刻投入使用，虽然所花费的成本会高一点，但是網络的可靠性却得到了充分的保障；传输交换设备关系到网络之间的连通性，在传输系统里，布线工作是一个巨大而艰难的工程，当线路出现问题，在复杂的网络环境里，很难发现哪一条线路出现的问题，需要花费较大的代价。另外网络交换设备将不同区域的计算机有机地联系在一起，当交换设备出现故障时，网络之间的通信将中断。其中集线器主要用于连接用户设备，交换机用于连接区域网络，路由器用于广域网与局域网之间的连接。每个交换设备都有其自身的作用，当选择的设备性价比越高，其网络的可靠性也越高。

2） 网络拓扑结构的影响

在对网络进行规划时，网络拓扑结构是不得不考虑的重要问题，网络拓扑结构也是影响网络可靠性的重要因素之一。在不同的工作环境、应用领域、网络规模下其网络拓扑结构也是不同的。网络拓扑结构是网络各个设备之间的连接方式，当前网络的拓扑结构主要有：总线型、环型、星型和网状型。其中网状拓扑结构比较复杂，但可靠性相对较强，当某一设备发生故障时，并不会影响其他设备的正常工作。在大规模的网络结构设计中，一般采用网状拓扑结构。网络拓扑结构如图1所示。

3） 网络管理的影响

当前，一个区域很难由一家网络设备企业提供所有的产品，网络规模越大，所使用的品牌和设备种类就越多，为了保障网络的可靠性，减少误码率和故障发生率，在设备无法进行统一的情况下，就需要运用科学的网络管理手段来进行网络维护。在进行网络管理中，需要从两方面入手，一是选择合适的、科学的网络管理软件，看是否满足该区域网络的基本功能需求；二是针对当前网络用户及其相关人员制定相应的管理条例和制度，加强对技术人员的培训，使之养成良好的网络操作习惯。

2 网络可靠性的优化

2.1 网络可靠性优化的原则

为了提高网络的可靠性，需要对网络可靠性进行优化处理。在长期的网络可靠性管理中，科研人员和网络管理人员积累了大量的经验，为我们进行网络可靠性优化提供了很好的借鉴。其优化的原则是：

1） 遵循国际标准

网络是开放的系统，但系统并不是随心所欲，由某个企业自己随意定制规则，而是在开放的网络体系结构的大框架下，进行功能的扩展及升级。

2） 保持先进性

对网络可靠性进行优化，要着眼于未来，采用落伍的技术不仅不能使网络的可靠性得到提高，相反还增加了更多的漏洞，给不法分子提供可趁之机。

3） 有较强的冗余能力

网络的冗余一方面代表着需要投入更多的资金和人力，另一方面也是对网络可靠性的有力保障，以便于系统在发生故障时，后备的资源能够第一时间进行补充，保障整个网络的平稳运行。

4） 较强的互通能力

网络终端之间进行通信，要尽可能地提高主干网络的带宽，提高设备之间的响应速度，另外还需要尽可能地支持更多地网络协议。

5） 可管理性强

在设备的管理方面，应选择具有管理性能强的网络管理软件和设备。

6） 资源利用合理

网络的建设投入的资金总是有限的，充分利用当前的网络资源，选择合理的网络拓扑结构、网络布线、网络操作系统和应用软件等。

2.2 网络可靠性的设计

要提高网络的可靠性，其中非常重要的一点就是提高网络的容错性。当网络中的某一点出现故障时，有其他的设备迅速补充，保障该故障点无缝工作。在网络可靠性的设计过程中，一方面利用新的技术和设备，另一方面还要考虑现有设备的利用，使设计的网络可靠性提高的同时，具有较强的兼容性。

网络可靠性的设计，采用多层网络结构的思想，应用最广泛的是三层结构，分别是接入层、分布层和核心层。其设计如图2所示。

接入层是网络的起点，通过过滤的方式对网络流量和用户的准入进行控制，在该层的主要功能是为网络终端提供通信服务。

分布层位于网络三层的中间，将接入层和核心层有效的分隔开来，其主要功能是VLAN的聚合、确定联网方式、接入工作组、网络链路介质的转换和识别。

核心层是网络的主干，其主要功能是连接交换区、最大能力地进行数据包或数据帧的交换及访问其他服务等。

随着技术的进步，社会上越来越多的网络产品出现，在进行网络可靠性设计时，要根据需求目标选择合适的网络设备。

2.3 网络可靠性的算法优化

自上个世纪遗传算法被提出以来，经过几十年的发展，已经成为当前解决复杂问题优化的最有效方法。其求解过程采用“适者生存”的方式，对空间中的“染色体”不断地进行交叉、复制及变异等操作，使得不断进化，最终求得最优解。

利用遗传算法的流程对网络可靠性进行优化分析，得出网络链路成本与网络可靠性曲线之间的关系。其过程如下所示：

1） 基因表达

利用二进制编码的方法，对整个网络中的N个结点进行表达。

2） 选择适值函数

对网络中的结点进行成本值估算，最小值为1，最大值值为max，其适值函数为：

[f（x）=（x-1）/（max-1）] （1）

其中x为个体在群体排序后的位置，0≤x≤max。

3） 选择、交叉运算

对每个基因的选择其概率采用公式2，选中的概率与适值成正比。

[Pk=fk/j=1maxfj] （2）

在[1，N]之间随机选择进行交叉运算，需要注意的是，每次只能对某一结点进行操作。

4） 调整

当经过运算后的结点无法准确地表达出原来的网络拓扑结构时，对其进行调整，保证其网络的连通。

5） 结束运算

遗传算法不可能永远不断地运算下去，其结束条件采用比较多的是设定最大的遗传操作迭代数，其进化的程度则由最大适应值和平均适应值来管理。

3 IP网络可靠性技术

当前，IP网络成为互联网的主流，IP网络可靠性技术主要包含IP网络保护倒换技术和IP网络故障检测技术两个方面。IP网络保护倒换技术的基础是链路冗余，其标准时间为50ms，其代表为BFD技术；IP网络故障检测技术是以OSI网络参考模型为基础，在OSI模型的每一层面上都有故障检测机制，其主要模式有异步模式、回声模式和查询模式三种。

3.1 BFD技术

BFD类似于简单的“hello”协议，每对终端在他们通道上周期性地发送BFD包，在规定的时间内假如没有收到相应的BFD包，那么就认为该网络线路上出现了故障，此时，就需要对线路进行检查。有时在网络比较畅通的情况下，为了减少不必要的负载，终端之間进行协商，可以停止BFD包的发送。BFD包的格式如图3所示。

需要注意的是，BFD采用的异步模式发送BFD包，系统周期性地发送BFD包，当第一个包丢失时，系统并不会第一时间察觉，只有连续的丢失BFD包时，系统才会发现线路出现了故障。

3.2 OAM

OAM（Operation、Administration、Maintenance）是根据运营商的实际需要而对网络管理工作的划分。OAM机制是每个运营商都必须要做到的网络技术。

以太网的故障管理的功能主要有：环回检测功能、连续检测功能、告警指示功能和链路跟踪功能等。

环回检测功能主要是检测远程设备与本设备之间的连接状态，通过发送一个请求消息和应答消息的模式来进行实现。

连续检测功能主要是检测网络终端之间数据流是否正常，这是OAM的基本功能。以定时发送Hello进行验证，假如在规定时间内没有收到远程设备的消息，则认为设备之间的网络状态出现了问题。

告警功能主要是发现服务层的故障后，将故障通告给客户层。其故障的传播是由下向上，中间向两边扩散。

链路跟踪功能主要是进行故障定位和检测邻接关系。

4 小结

本文对计算机网络的可靠性进行了分析，由于本文的篇幅所限和网络可靠性工程的浩大，对于网络协议和网络故障具体原因并没有给出明确的解释，希望对此感兴趣的读者，在此基础上，进一步的研究。

参考文献：

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[2] 张文，杨红霞.网络互连设备[M].北京：电子工业出版社，2003.

[3] 赵莉萍.基于模糊神经网络的综合评判方法研究[J].预测，1998（13）：54-56.

[4] 陈利兵. BFD 技术在 IP 承载网中的应用[J].现代电信科技，2008（1）：61-64.

作者：程林钢

网络可靠性计算机网络论文 篇2：

提高计算机网络可靠性的方法研究

摘 要： 计算机网络技术在我国的各个领域当中应用范围已经逐步的广泛起来，其发展也在不断的推动人类社会逐渐走向信息时代。先进的技术能够很好的促进社会生产力的发展，同时也为人们的生活带来了很多的方便，但是也存在着很多的不足，诸如安全隐患、信息漏洞等，这些对于人们的工作和生活造成了很大的影响。文章重点就提高计算机网络可靠性的方法进行研究分析，以供参考。

关键词： 计算机；网络安全；可靠性；方法

引言

随着英特网的发展，计算机网络逐渐改变着人类的生活、学习、工作等方式，信息处理的水平显著提高。然而在计算机网络给人们带来各种便利的同时，计算机网络安全问题也日益显现出来。要想提高计算机网络的安全可靠性，就必须要能够防治病毒，提高远程数据传输的安全性，采取有效措施保证信息在传输过程中不被非法盗窃。

1计算机网络可靠性概述

计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。从整体上来说计算机网络就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互联成一个规模大、功能强的系统，使众多的计算机可以方便地互相传递信息，共享硬件、软件、数据信息等资源。简单来说，计算机网络就是由通信线路互相连接的许多自主工作的计算机构成的集合体。

2影响计算机网络可靠性的因素

2.1使用的设备。

计算机在连接网络的过程中使用的客户终端的最大优点就是能够在一定程度上影响计算机在网络当中的可靠性能，网络运行时的维护作业就是为了能够很好的保证客户终端的质量，最终保证一定的可靠性。连接网络应用的设备信息交互能够是非常高的，可靠性也比较好，例如应用于传输信息的设备就作为保障网络畅通连接可靠性的一个关键的点，同时在计算机网络当中，最好应该应用一些相对标准的网络线路及其布线的系统。

2.2运用的技术。

在一般情况下，计算机网络都是由不同的厂商和开发网络系统构成的，规模相当的庞大，结构性也较为复杂，有很强的综合性，所以应该尽量使用先进的技术来对于整个网络进行管理，使其能够采集到网络正常运行当中的一些参数信息，精心管理在计算机运行网络时的一些情况，并且应该及时的发现问题和解决问题。要选择适合自身需要的管理软件，在此基础上应该配备较为标准、正规的网络结构，能够让其功能在很大程度上满足需要，同时一定要强化计算机网络技术人员的专业素质，不断提高他们的职业技能，从而能够让整个网络在高效的运行过程中发挥充分的作用。

2.3计算机拓扑机构。

从目前情况来看，一般计算机拓扑结构分为总线型、环形、星型及其混合型，例如总线型对于的拓扑结构都是使用线路的形式呈现出来的连接方式，任何两台计算机连接的网络的线路都只有一个，大多是点对点进行信息间的相互传输和接收的，在总线型的结构当中，大多数计算机都是应用网卡直接去连接公用使用总线结构上的，使整体的网络变得更加的简单，且较为容易延伸。但是就因为全部的计算机都是应用一条总线进行传输的，所以会造成在发送的过程当中引发冲突，最终造成消息发送失败，甚至是引发整个计算机网络系统的瘫痪，总线型虽然具备着较低的成本，但是它的可靠性比较差，因此计算机拓扑结构是能够影响到整个网络系统可靠性的。

3提高计算机网络可靠性的方法

3.1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。

3.2计算机网络容错性设计。

所谓容错性是指在故障存在的情况下计算机系统不失效，仍然能够正常工作的特性。计算机系统的容错性是指软件检测应用程序所运行的软件或硬件中发生的错误并从错误中恢复的能力，通常可以从系统的可靠性、可用性、可测性等几个方面来衡量。计算机网络容错性设计主要是采用冗余并行的网络设计形式，在计算机网络中心分别连接服务器和用户终端，有效地避免了意外情况的发生，提升计算机网络的可靠性和安全性。如果在网络运行过程中出现意外情况，并行的网络设计可以进行相互协调；在计算机网络硬件设备中，所有设备实行互联，确保单一的设备故障不会影响整个系统的正常运行；利用先进的计算机网络服务器，选择可靠性高、容错性强的服务器，最大限度的降低计算机网络故障。

3.3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，所以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運行。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。

结束语

综上所述，随着计算机网络的普及与发展，网络安全与可靠的问题上升为了社会关注的主要问题之一。在对计算机使用的过程中，不仅病毒与网络攻击者会带网络系统的可靠性造成威胁，而且还存在一些人为操作不当导致的可靠性降低现象，也对计算机网络系统造成了非常大的损坏。因此，我们不仅要加强对以上网络安全性措施的应用，而且要加强计算机不良使用习惯的改善，提高网络安全意识，正确使用计算机网络。

参考文献

[1] 王迅.浅谈提升计算机网络可靠性的方法[J].电子测试，2016（Z1）：107-108.

[2] 李泽中，葛文丽，邓谱，王先培.计算机网络可靠性的层次分析方法[J].武汉大学学报（工学版），2008，41（06）：113-117.

[3] 李旸.基于智能计算的计算机网络可靠性分析研究[J].计算机技术与发展，2006（08）：77-79+82.

作者：赵政宁

网络可靠性计算机网络论文 篇3：

关于提高计算机网络可靠性的方法研究

【摘 要】随着社会经济的发展以及科学技术水平的提高，计算机网络技术逐渐被人们所开发且得到了广泛的应用，为人们的生活、工作以及学习等方面带来极大的方便。但是，影响计算机网络可靠性的因素有很多，人们的切身利益会因此受到威胁。本文主要结合计算机网络系统来探讨提高其可靠性的有效对策以及方法，希望为相关研究学者以及网络技术工作人员提供一定的参考借鉴。

【关键词】计算机；网络；可靠性；方法

下文针对计算机可靠性的基本内涵以及保障其可靠性能的有关原则进行简单的叙述，并且将当前计算机网络可靠性现状以及所存在的问题进行分析、介绍，同时，针对这些问题而提出几点可以有效提高计算机网络可靠性的对策以及建议，从而有效保障广大计算机网络用户的切身利益。

一、概述计算机网络可靠性的基本内涵

计算机网络的可靠性是指在使用其周期内保证该网络系统没有出现任何异常，确保网络连接的畅通性与应用性，以达到计算机网络技术使用者的基本要求。换一句话说，计算机网络用户在应用计算机系统的过程中，计算机网络能够在特定的条件下给予用户充足的网络容量，以保障其工作、学习等方面的需求。由此可以看出，计算机网络的可靠性对于人们的生活、工作以及学习等方面都有着十分重要的意义，甚至对国家的经济性稳定以及社会和谐发展也存在着一定的影响。因此，计算机网络技术工作人员需要对计算机网络可靠性给予高度的重视，从而保障计算机网络的可靠性，维护人们的切身利益和国家的整体利益。

二、浅谈计算机网络可靠性的基本原则

为了能够有效保障计算机网络的可靠性，相关网络技术工作人员需要对计算机网络的设计原则以及其控制原则进行熟悉、掌握，并且严格按照计算机网络相关标准规定来进行设计，以保障计算机网络的可靠性，下面针对保障计算机网络可靠性的基本原则进行逐一介绍：

（一）冗余原则。在对计算机网络设计的时候，需要保障计算机网络系统的安全性，笔者认为可以采取以下措施来进行。首先，选择安全系数较高、性能优越、应用安全的计算机服务器以及网络处理器等设备；其次，在选择优质计算机服务器以及网络处理器的时候，需要遵照冗余容错功能共需的原则，选择优越的计算机网络产品，这样还可以有效避免出现计算机网络系统故障。

（二）开放式网络体系的原则。在对计算机网络进行设计的时候，为了使得网络的升级以及扩展能力得到进一步提升，则需要保障计算机网络系统的开放性，这是因为开放性的计算机网络体系结构可以保证异构设备的互相操作性，并且使其能够支持异构系统设备，从而有效满足计算机网络用户对网络升级或者扩展的需求。

（三）超前设计原则。超前设计原则是指计算机网络技术工作人员需要应用长远的目光来对进行当前的设计，从而有效保障所设计出来的计算机网络技术能够满足将来其发展的技术需求，除此之外，超前设计原则在很大程度上保证了所设计的计算机网络技术拥有兼容性以及灵活性。

（四）成熟性原则。应用成熟性的计算机技术以及网络设计技术来对整体计算机网络系统进行设计，从而使得所设计的计算机网络系统具有一定的实用性。

（五）全寿命周期设计原则。为了保障计算机网络系统的可靠性，则对计算机网络系统进行设计的时候，需要考虑到其全寿命周期，给予最佳的系统性能配置，从而使得所设计的整体计算机网络系统能够拥有最优质的使用性能，进而确保整体计算机网络系统的应用价值。

三、浅谈目前计算机网络可靠性的基本状态以及其所存在的问题

计算机网络技术在很多领域中得到广泛应用，并且对人们的生活、工作以及学习等方面均带来深刻的影响，由于计算机网络系统中记载着人们大量的资料信息，包括个人信息、文件信息、业务信息等，并且该系统还具有着对信息处理、记载、传授的功能，以至于人们对计算机网络系统的应用可靠性提出了更高的要求，然而计算机网络系统极易受到非法手段的破坏与窃取，例如：病毒、黑客等，其手段具有较强的隐蔽性，让人难以察觉，因此，对计算机网络系统可靠性造成严峻的威胁，因此，需要针对这些所存在的问题而探讨一些有效策略，从而进一步提高计算机网络可靠性能。

四、探讨提高计算机网络系统可靠性能的若干途径以及建议

（一）应用容错性设计方法。对其计算機网络系统进行设计的时候，需要将线路进行平行线处理，使得计算机用户终端实现两个点上的连接，从而有效解除网络冗余的问题而实现双向连接网络的目的，进而进一步提高网络故障处理性能。

（二）应用双网结构设计方法。为了能够进一步提高整体计算机网络系统的容错性，则需要应用双网络结构设计方法，这是因为该方法能够在主网络出现故障的情况下继续保障网络系统的正常运行，备份网络系统可以将主网络的数据信息进行继续处理、传授，从而进一步提高了计算机网络安全系数，进而保障了计算机网络系统的可靠性。

综上所述，本文主要对计算机网络可靠性的基本内涵进行了简单的概述，并且将保障计算机网络可靠性的基本原则进行了逐一介绍与分析，同时，将当前计算机网络可靠性现状以及所存在的问题进行了分析与探索，最后，针对提高计算机网络系统可靠性能而提出了几点途径以及建议，从而有效保障计算机网络的可靠性，进而进一步维护广大计算机网络用户的切身利益。另外，笔者希望通过本文的叙述为相关研究学者以及计算机网络技术工作人员提供一定的参考借鉴，从而进一步提高我国国内计算机网络应用可靠性，进而保障国家整体利益。

参考文献：

[1]陈成，岳志伟.浅谈政府门户网站的网络安全[A].中国航海学会航标专业委员会沿海航标学组、无线电导航学组、内河航标学组年会暨学术交流会论文集[C].2009.

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[3]戴柏林，王志刚，李林.某高速数据解调终端分系统的可靠性定量设计[A].中国电子学会可靠性分会第十三届学术年会论文选[C].2006.

[4]谈春明，张颜民，刘以思，向新程.用蒙特卡罗方法对车载式集装箱检测系统源室快门的优化设计[A].第十届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C].2010.

本论文受合肥师范学院校级产学研重点项目（编号2013cxyzd05）资助

作者：冯玉婷