计算机网络可靠性分析与设计.docx

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绵阳师范学院

学士学位论文

题目计算机网络可靠性分析与设计

专业

院系

学号

姓名

指导教师

授位时间

绵阳师范学院学位委员会办公室制

中国·绵阳

计算机网络可靠性分析与设计

学生：

×××

指导教师：

×××

摘要：

从技术方面来看，远距离的事物借助计算机网络相连接，形成一种庞大的布局。

计算机网络提高了各个行业中计算机工作效率。

但是，传统形式的二维平面思维与三位球面思维，并不能够将网络的思考完美的诠释出来。

由此可见，计算机网络的可靠性的优化极为重要。

本文介绍当前计算机网络可靠性的现状，针对具体问题，分析阐述了优化计算机网络可靠性的方法，从而对东计算机网络快速发展的现代社会中发挥更大的经济效益，从而推动整个社会信息革命的发展。

关键字：

计算机网络；可靠性；分析；设计

Reliabilityanalysisanddesignofcomputernetworks

Undergraduate：

×××

Supervisor：

×××

Abstract:

Fromatechnicalpointofview,theremotecomputerconnectedtothenetworkbymeansofthings,theformationofalargelayout.Computernetworksinvariousindustriestoimprovetheefficiencyofthecomputer.However,thetwo-dimensionalandthreetraditionalformsofthinkingsphericalthinking,thinkingthenetworkisnotabletocomeoutperfectinterpretation.Thus,tooptimizethereliabilityofcomputernetworksisimportant.Thisarticledescribesthecurrentstatusofcomputernetworkreliabilityforspecificproblems,analyzethereliabilityoptimizationmethodselaboratedcomputernetwork,whichmodernsocietyEasternrapiddevelopmentofcomputernetworksplayagreatereconomicbenefits,thuspromotingthewholecommunityoftheinformationrevolutiondevelopment.

Keywords:

Computernetwork;Reliability;Analysis;Design

目录

前言 4

一、计算机网络可靠性的定义和存在的问题 5

（一）计算机网络可靠性的定义 5

（二）计算机网络可靠性存在的问题 5

（三）影响计算机网络可靠性的因素 6

二、计算机网络可靠性的设计原则 6

三、计算机网络可靠性优化的方法 7

（一）计算机网络优化的分层处理方法 8

（二）计算机网络优化的试凑方法 8

（三）提高计算机网络容错能力 9

（四）关于计算机网络可靠性设计策略 9

结论 9

参考文献 9

致谢 10

前言

当前信息网络快速发展的时代，安全性与可靠性是计算机网络的关键。

计算机其自身所储存的信息众多，其向网络向用户提供信息服务，在整个网络中占据了重要的地位。

计算机网络通过连接给人们的工作和生活提供了便利，但也不可避免的给网络入侵者提供了有机可乘的机会，尽管在一定程度上虽然方便了用户，但是其威胁性也是一直存在的。

因此，发展计算机网络的安全性与可靠性最为重要，主要是用来保护互联网用户隐私的安全，抵御网络侵入者并且向用户提供更多丰富的服务，推动整个信息技术的发展。

一、计算机网络可靠性的定义和存在的问题

经过三是多年的迅速发展，计算机网络可靠性方面的研究已经取得了很大进展，取得了很多成果，到目前为止已经形成一个相对健全、完整的的体系，推动计算机网络的进一步发展。

（一）计算机网络可靠性的定义

计算机网络可靠性，其定义主要是指，在用户要求的范围内，规定的时间范围里，在规定的条件下，网络保持连通的状态，不出现连接失败等现象，以满足通信需求的能力。

作为一门系统的工程科学，其有基层涵义，通常所说的计算机网络可靠性，是指在现有条件下，反映的计算机网络拓扑结构对计算机正常运行的支持能力，从而维护整个网络的稳定。

（二）计算机网络可靠性存在的问题

计算机网络的可靠性是一个复杂的问题，我们将计算机网络可靠性问题，在研究过程中，一般通过模型化表现为图的可靠性问题，从而简化研究的结果，关于计算机网络模型的表现形式，有多种可以呈现的方式，一般情况下多是借助概率图G（V，E）这种简化的形式，其中结点E表现的则是计算机的链路，而结点集合V表示的是计算机网络的用户终端，计算机网络模型概率图是图的各边和终点在正常运行情况下得到的，通常图的可靠性简化了问题的分析方法，概括了两个问题，两个问题都是设计计算机网络可靠性的关键性问题，一个是分析问题，也就是在具体运行情况的基础上，进行既定图可靠度的计算，另一个则是设计的问题，主要是指的是在给定所有元素后，结合现有的设计理念和设计凡是，设计出可靠度最大的图。

因为存在很多现实的制约因素，通常图不过可以通过计算失效度，其可靠度并不方便求解，用总和1减去失效度得出可靠度。

（三）影响计算机网络可靠性的因素

影响计算机网络可靠性的因素很多，一是是计算机网络的布线问题，由于计算机网络布线的问题，计算机网络在运行过程中，经常会出现一系列的问题，经常会使工作人员浪费大量的时间在上面，而且线路问题很难排查，要避免出现这些问题，就需要我们集中精力解决好计算机网络的布线问题。

一方面要按照标准进行布线，充分考虑到未来发展的状况，制定出布线的标准，另一方面，计算机网络要有一定的空间和冗余能力，要为以后的发展留有余地。

不同的计算机网络，布线的标准不能一概而论，布线的标准会有所差异，故而根据不同的情况做出不同的决策，而不能一概采用千篇一律的布线方式，保证计算机网络能够良好的运行下去，减少故障的发生；二是是用户设备问题。

对于计算机系统来说，用户作为用户设备的终端，最主要的目的是为了满足广大用户的需要，它的可靠性直接影响着用户的需求，就有不可忽视的地位和作用，要运用各种先进的技术和软件，保证用户终端的交互能力，同时，还要加强计算机的日常维护和管理工作，从而提高计算机网络的可靠性；三是计算机网络拓扑结构的影响，不同的计算机网络，它的网络拓扑结构也不同，网络拓扑结构的优化对于提高计算机网络可靠性具有重要的作用，这就需要我们根据具体的实际，保证计算机网络的可靠性，应用不同的网络拓扑结构，使计算机设计和实施网络规划有科学的依托和依据，保证计算机的网络的稳定发展；四是科学的网络管理，一个科学的、完善的网络管理系统，是一个计算机网络系统能够良好的运行下去前提，由于计算机网络结构比较复杂，规模比较大，所以在运行过程中，难免会出现许多问题，例如，代码出现错误，信息的丢失等，想使这一问题得到有效的解决，就要对计算机网络进行科学的管理，由于计算机网络自身是无法解决这些问题的，所以，管理人员要通过对相关信息的采集，运行先进的技术手段，及时发现存在的问题，及时解决处理好出现的故障，维护计算机网络的稳定，保证计算机网络的良性运行，从而是整个计算机网络不断优化。

二、计算机网络可靠性的设计原则

在长期的实践过程中，研究人员针对计算机网络设计，以及计算机网络设计的建设进行了大量的研究，在结合计算机网络技术发展的基础上，总结出以下设计原则，这些原则指导这研究人员对计算机网络的可靠性进行设计，对已规范和知道计算机网络可靠性的优化，从而不断提升计算机网络的可靠性，这些原则起到了重要作用，对于提升计算机网络的可靠性有重要意义。

原则一：

按照国际设计标准规定，借助开放式的计算机网络体系结构，将异构系统进行连接，或者将异种设备相连接。

这一设计原则对提升计算机网络的可靠性有很大帮助，因具扩展与升级的能力，故而成为计算机网络优化的重要指导原则。

原则二：

计算机网络可靠性的设计，其实是将使用与通用等特性的完美结合，将先进的计算机网络设计理念应用于网络的可靠性分析，推动网络设计向成熟、先进的方向发展。

先进与计算机网络的可靠性与计算机网络技术的成熟直接相关，需要将网络拓扑结构的通用性与实用性相结合，在此基础上，为进一步提升计算机网络的可靠性打好基础。

原则三：

选择的计算机网络链路一定要保证质量，如此才能实现主干网足够大的带宽，促进计算机网络的优化，证实现网络良好的响应速度。

原则四：

计算机网络要管理性要强，要具备容错能力以及冗余能力和网络管理软件要现金，同时也要有较高的安全性与可靠性，还此外选择的网络设备要支持CMIP和SNMP。

原则五：

保护当下对计算机网络的投资，合理的分配网络布线系统和硬件设施，对现有资源进行充分利用，合理的调用网络应用软件与网络操作系统。

原则六：

在设计过程中要尽可能的提高性价比，从而提升计算机网络的可靠性。

原则七：

计算机网络优化过程中要提升网络的互通能力，进而实现多种通信协议，提升网络的可靠性。

三、计算机网络可靠性优化的方法

一般情况下，改善计算机网络的可靠性有两个基本的方法，一是从相关部件入手提高计算机网络的可靠性，二是增加计算机网络相应的冗余部件，这种方法在提升计算机网络可靠性上应用较多，不仅能极大的提高了计算机网络的可靠性，而且还能使计算机网络功能的需求得到更好的满足，但是，这种形式也提升了计算机网络建设的成本投入，这是其推广受到限制的一个因素。

所以，综合上述两种方法，当前计算机网络可靠性的优化方法的具体办法是采用分层处理方法和试凑方法。

（一）计算机网络优化的分层处理方法

计算机网络首先是一个多层次的系统，对各个层次的可靠性的要求，在某种意义上书就是对计算机网络可靠性的要求，分层处理方法由美国国防部提出的，这一方案提出后受到重视，作为计算机网络优化的分层处理方法，这是一套完整优化方案，其将计算机网络分为4个层面，分别是逻辑层、服务层、物理层和系统层等四个方面，这大大提升了计算机网络优化的效果，在对每个层次的可靠性通过具体的测度指标定义之后，在此基础上，再对可以提高可靠性的技术与保障措施进一步规定，以期提升计算机网络优化的效果。

但是，当前对于计算机网络优化的分层处理方法还有一些不同的观点，关于计算机网络优化的分层处理方法的应用，有些问题依然是我们未来需深入研究的一个重要课题，例如如何进行分层，如何对每个层次进行协调，从而使优化的效果最大化，以最终保证可靠性测度指标达到最佳效果等。

（二）计算机网络优化的试凑方法

计算机网络优化的试凑方法，主要是指的是将适合计算机网络可靠性要求的方法研究出多种，然后对每种方法的效果进行观察和调适，通过比较各个方法所需要的费用，最终决定采取那种优化方法。

通常情况下，计算机网络优化时，一般情况下一旦出现这种情形，我们都会通过对多个方案的比较，选择一个既节省费用又省时的方案，或者在多个设计方案中，通过比较，选择出比较好的方案。

在若费用充足的情况下，一般都会其设计相应的冗余，这样不仅可以对内容进行扩展，还可以提高和加强网络的可靠性，为进一步升级奠定基础。

因此，试凑方法是一种很好的计算机网络优化方法，计算机网络的可靠性在优化时极为重视这个环节，以以提升网络优化的效果。

（三）提高计算机网络容错能力

要想使计算机网络能够良性的、有效的运行，要想达到这一目的，关键就是要使故障持续的时间尽量减少到最短，其中最重要的是提高计算机网络的容错的能力和空间，这样，如果计算机网络出现故障，就可以尽量做到防止计算机网络出现瘫痪，减少无法正常工作、信息数据的丢失等现象。

在设计时，设计多条数据线路，要采用双向的网络中心，即使有一条线路发生问题，多种连接方式也不会影响其他计算机网络用户的正常使用。

（四）关于计算机网络可靠性设计策略

计算机网络的可靠性设计策略，涵盖了网络层次和体系结构设计策略，以及网络冗余设计策略和容错性设计策略，其中，计算机网络的容错性设计要以双网络中心的原则为指导，要遵循并行主干。

双网络冗余设计策略，主要是指在单一的计算机网络上，借助计算机网络的冗余，增加另外一种备用的网络，解决计算机网络的容错。

网络层次和体系结构设计策略等被广泛用于计算机网络可靠性设计，在网络优化过程中起到了重要的作用，推动了计算机网络的的发展。

结论

近年来网络技术获得了较大发展，伴随着计算机网络的普及，关系和影响计算机网络可靠性的相关因素也越来越多，只要处理好影响计算机网络可靠性的因素，才能把计算机网络的可靠性提升一个层次。

因此，用来对计算机网络可靠性进行优化的方法和要求也普遍增多。

本文在总结提升计算机网络可靠性的方法的基础上，先是介绍了计算机网络可靠性的定义和存在的问题，接着论述了计算机网络可靠性的设计原则，指出影响到计算机网络可靠性的诸多因素，在此基础上，对计算机网络可靠性的相关的设计和优化方法进行分析介绍，为计算机可靠性的优化寻找到相应的解决对策和方案，对计算机可靠性设计进行了论证，最终保证了优化策略能够取得相应的作用，以期提升计算机网络的可靠性。

参考文献

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[2]叶剑,席裕庚,曲润涛.基于遗传算法的可靠性网络规划设计[J].通信技术.1999（02）

[3]滕云,肖晓强,李皓平,胡华平.网络可靠性分析系统的设计与实现[J].微计算机信息.2008（06）

[4]金星,余浩章,李永,李辉.大型网络系统可靠度计算新方法[J].系统仿真学报.2001（04）

[5]陈育斌,李建东,陈家模,郭梯云.计算通信网络整体概率连通性的一种新算法[J].通信学报.2000（09）

[6]郭伟.野战地域通信网可靠性的评价方法[J].电子学报.2000（01）

[7]吴俊,段东立,赵娟,李俊,邓宏钟,谭跃进.网络系统可靠性研究现状与展望[J].复杂系统与复杂性科学.2011（02）

[8]苗亮.计算机网络可靠性的研究[J].机械工程与自动化.2010（03）

[9]周联红,伍翔,王一超,冯重熙.一种光纤通信系统可用性的算法及分析[J].电子学报.2001（12）

[10]郭彤城,慕春棣.并行遗传算法在一类计算机网络可靠性优化问题中的应用[J].系统工程理论与实践.2003（01）

致谢

毕业论文终于完稿了，此论文虽不是出色之作，但对于我来说已是成功了，因为我尝试了论文写作，尝试也是一种成功。

本论文是在***老师悉心指导下完成的，在论文选题、资料查询、开题及撰写的每一个环节无不得到刘老师的悉心指导与帮助，这使我的专业知识得到极大的提高，这段时间的学习经历将是我以后学习生活及工作中最宝贵的人生财富。

我愿借此机会向刘老师表示衷心感谢!

同时,感谢本组成员在论文写作期间给予我很大的帮助，感谢**系**级**班全体同学的帮助和勉励,同窗之情终身难忘!

快毕业了，通过大学四年的学习，自身能力和素质得到提升。

欣慰之余，我向关心和支持我学习的所有领导、老师、朋友表示真挚的谢意!

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。

我愿在以后的学习生活及工作中，以更加丰厚的成果来答谢曾关心、帮助和支持过我的所有领导、老师、同学和朋友。

XXX

2014年5月15日