浅谈计算机通信网的可靠性设计

摘 要：计算机通信网的可靠性是用户进行正常通信的基本保障，在实际网络运行中受内外部因素的影响，计算机通信网的可靠性总是存在一定的局限性，需要优化计算机通信网的可靠性设计方案，从源头上做好计算机通信网的可靠性保障。

【关键词】计算机通信网 可靠性 设计

随着经济社会的发展，计算机通信网的可靠性对于人们的生产生活具有重要的影响。保障计算机通信网的可靠直接决定了人民生活的便捷程度，对社会经济的发展有直接的促进作用。

1 计算机通信网可靠性简介

计算机通信网可靠性是指计算机通信网在实际连续运行工作中完成用户的正常通信需求的能力。计算机通信网的可靠性是计算机通信网规定功能的实现基础和前提。但在计算机通信网的实际运行过程中，意外情况屡见不鲜，故障和拥塞等问题频繁出现。在网络承载的信息量超过了计算机通信网的“荷载”能力时即会发生网络拥塞现象。故障是计算机通信网运行性能的出现问题，根据发生频率的高低可以分为偶然故障和异常故障。偶然故障是在计算机通信网运行过程中发生的随机性网络性能下降的情况，发生频率较低，影响力较小；异常故障特指因人为因素或自然因素的影响导致计算机通信网的异常现象，异常故障影响面较大。需要对计算机通信网的可靠性进行深入研究，确保为用户提供各种计算机通信网的规定功能服务，满足经济和社会的发展。

计算机通信网的可靠性设计在对网络工程经验的总结概括的基础上，对可靠性设计体系进行条理化、系统化、科学化的归纳，形成了计算机通信网设计的基本准则，主要有：

（1）充分利用采用冗余技术，通过设置冗余设备的方式防备某台设备出现故障，保证备份设备无缝接替故障机的任务；

（2）采用适应主干网络技术的发展的一些超前设备，防止由于技术的落后性导致网络故障，同时又要保证网络平滑升级；

（3）统筹计算机通信网的寿命周期费用，达到最佳的使用性价比；

（4）设计中选择质量优秀、有良好声誉的网络产品。

2 计算机通信网可靠性的影响因素

计算机通信网是开放式的网络系统，其组成部分个体特征差异较大，整个系统十分复杂，从而导致影响计算机通信网可靠性的影响因素不胜枚举。从计算机通信网自身角度出发，网络可靠性的影响因素可以分为外部因素和内部因素。外部因素主要包括温度、湿度、灰尘、人为因素、地震、冰雪等，其中温度、湿度、灰尘属于可控因素，人为因素、地震、冰雪属于不可控因素。内部因素包括通信设备自身的可靠性、网络工程设计的合理性、网络的后期维护管理等。网络的后期维护管理的有效性是计算机通信网可靠性的直接影响因素。在具体实施环节中，网络设计中网络拓扑结构的设置、“容错”和“避错”措施的运用、网络维修管理的频率和水平等均对提高计算机通信网的可靠性有直接影响作用。另外，新技术的应用对计算机通信网的可靠性的影响也不可忽略。新技术的应用是把双刃剑，一方面提高了计算机通信网设备和系统的可靠度，例如，智能化技术在计算机通信网领域的应用实现了对网络系统的实时监控，便于及时发现故障，排除故障，大大提高了计算机通信网的可靠性；另一方面，新技术的应用汇导致设备和系统复杂度的提高，通信网络规模不断扩大，故障出现的位置增多，给网络的运行管理、故障排查等均带来了较大的困难。

影响计算机通信网可靠性的因素纷繁复杂，各影响因素之间关系错综复杂，提高计算机通信网可靠性是一项涉及面很广、难度较大的系统工程。

3 计算机通信网可靠性设计方案

计算机通信网可靠性设计方案主要采用层次化网络设计思想，网络设计模型包括接入层、分布层和核心层3个层次，3个层次的功能相对独立的。层次化网络设计模型网络结构更加清晰明了，降低了网络设计建设和运营成本。层次化网络设计形成网络拓扑结构，将网络分解为子网，限制计算机通信网的复杂性随着网络用户的增加而增加。接入层是主要是将用户接入计算机通信网，分布层连接核心层和接入层之间，并且是接入层工作组之间相互连接的通道，核心层是计算机通信网的主干，保证网络的高速运行。用户根据实际的应用条件，通过接入层不同集线器和交换机接通计算机通信网；分布层通过过滤、优先级和业务排队等方式实现网络服务资源的分配；核心层主要以路由器或者三层交换机为主要设备，为用户提供高速度、低时延的网络通道服务，核心层性能的高低直接影响计算机通信网速率的高低，同时也是计算机通信高可靠性的保证，因此核心层的设计需要定位准确，保持较高水平的同时要求便于升级，方便后期计算机通信网的管理与控制。例如，建立一个省级规模的政务计算机通信网络，可以设立主干网路。将该省所辖地级市进行编号a、b、c、d、e、f、g、h、i、j，共十个城市，每个城市所辖的县区用a1、a2、a3、a4、a5……充分利用目前较为普遍的电信ATM网，提高构建的省级政务计算机通信网的效率。将省级政务计算机通信网组成中最为核心的部件中心路由器放在省会城市A，便于后期管理。将省会通向每个地级市的网络作为电信ATM网的主干网，每个地级市下属的县区作为主干网络中上一个节点，每个节点进行子网设计，在子网设计中包含前文所述的核心层、分布层、接入层三个核心网络层。各个城市间的网络通过ATM的永久性虚电路进行连接。

4 结语

计算机通信网的可靠性直接影响着人们的实际生活，需要综合分析计算机通信网运行过程中内外部因素对其可靠性的影响，从而优化计算机通信网可靠性的设计方案，为计算机通信网的稳定性奠定基础。

参考文献

[1]罗俊星.计算机通信网可靠性设计研究[J].安徽师范大学，2012.

[2]韩晓峰.计算机通信网可靠性设计研究[J].煤炭技术，2013，21（20）：15-16.

[3]刘文静.计算机通信网可靠性设计研究[J].信息通信，2014，23（20）：20-22.

[4]黄继磊.计算机通信网可靠性设计研究[J].黑龙江科技信息，2014，34（26）：11-13.

作者简介

于英元（1979-），男，辽宁省沈阳市人。大学本科学历。曾毕业于沈阳工业学院，获得大学本科学历。现为丹东边防支队助理工程师。研究方向为计算机技术应用。

作者单位

丹东边防支队 辽宁省丹东市 118000