摘要：在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)不斷的迅速發(fā)展的情況下，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也已經(jīng)融入人們生活的方方面面，而且在現(xiàn)在的生活發(fā)展中各行各業(yè)也似乎都離不開(kāi)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的依賴，可以說(shuō)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成了一面巨大的蜘蛛網(wǎng)，鏈接了人們的生活發(fā)展的各個(gè)方面。但是在其發(fā)展的同時(shí)其可靠性問(wèn)題也受到了開(kāi)發(fā)者，設(shè)計(jì)者等的高度關(guān)注，因?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性是評(píng)價(jià)其總體綜合技術(shù)的關(guān)鍵指標(biāo)。所以在此我要對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)進(jìn)行模型化研究并結(jié)合設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵字：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；可靠性優(yōu)化；可靠性模型

1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性模型

在開(kāi)發(fā)大型系統(tǒng)項(xiàng)目領(lǐng)域中，多數(shù)分支混亂的項(xiàng)目系統(tǒng)和大型系統(tǒng)都是可化為網(wǎng)絡(luò)化模型，然后在結(jié)合具體設(shè)計(jì)路線轉(zhuǎn)化為可視化圖解的。例如：移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、航天航線網(wǎng)絡(luò)、能源采集供給網(wǎng)絡(luò)等。通過(guò)把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)終端的使用者、host及服務(wù)器化作為結(jié)點(diǎn)集合v，和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的鏈路化為邊集合E來(lái)轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)化計(jì)算機(jī)可靠性的概率圖解c（v，E）。該類問(wèn)題一般有以下六點(diǎn)假設(shè)：

（1）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是連通的，可用數(shù)學(xué)上的圖G（v， E）來(lái)刻畫(huà)，且圖G中任何兩結(jié)點(diǎn)之間不多于一條直接相連的鏈路；

（2）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)鏈路介質(zhì)的可靠度與介質(zhì)的長(zhǎng)度無(wú)關(guān)；

（3）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)本身不發(fā)生故障；

（4）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)和鏈路的工作狀態(tài)只有兩種：正常與故障，且故障的發(fā)生是相互獨(dú)立的；

（5）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)和鏈路的正常運(yùn)行的概率己知，且計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)和鏈路的正常狀態(tài)在概率統(tǒng)計(jì)上是相互獨(dú)立的；

（6）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型也可以用多狀態(tài)模型來(lái)刻畫(huà)。通過(guò)把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)概率圖模型并對(duì)各邊各點(diǎn)進(jìn)行有效地賦值運(yùn)算，所得到的概率值可以探究和討論計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性問(wèn)題。其中圖解的可靠性問(wèn)題主要涉及兩個(gè)方面的內(nèi)容：第一、計(jì)算一個(gè)給定圖的可靠度，即分析問(wèn)題。第二、通過(guò)相關(guān)元素，設(shè)計(jì)其最大的可靠度圖，即設(shè)計(jì)問(wèn)題。在一定條件下，若可靠度不容易求解，則可以通過(guò)先求失效度，而間接求出可靠度（可靠度=1-失效度）。圖的結(jié)點(diǎn)和鏈路失效模型可分為鏈路失效模型、結(jié)點(diǎn)失效模型、結(jié)點(diǎn)和鏈路混合失效模型等三種類型，其中“結(jié)點(diǎn)和鏈路混合失效模型”最為常用，本文主要針對(duì)這類問(wèn)題開(kāi)展研究。

2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)

有效的互連按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放式架構(gòu)的方式來(lái)支持異構(gòu)系統(tǒng)和不同的設(shè)備升級(jí)和系統(tǒng)提供強(qiáng)大的，以確保計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和各個(gè)國(guó)家和地區(qū)都或多或少的擴(kuò)展能力同樣如在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的標(biāo)準(zhǔn)可與世界各地的處理，所以其自身的可靠性將是不言而喻的。網(wǎng)絡(luò)通過(guò)使用先進(jìn)的和成熟，實(shí)用的設(shè)計(jì)，結(jié)合先進(jìn)的和成熟的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的選擇的實(shí)際和一般的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一般原則，以便它可以從在相同的設(shè)計(jì)源的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性操作時(shí)間也可以為利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定技術(shù)保證提供在同一時(shí)間的基礎(chǔ)上，長(zhǎng)期從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工作的人必須不斷充實(shí)自己的專業(yè)知識(shí)水平，以保持網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和更新，以確保人民利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以方便增加計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性，選擇一個(gè)較好的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)媒體的網(wǎng)絡(luò)有網(wǎng)絡(luò)的足夠帶寬，響應(yīng)速度快，這樣就可以保證用戶在使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間不是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)問(wèn)題而影響了正常的生產(chǎn)和生活，這將使得人們對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性提高。因此，要對(duì)現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的投資保護(hù)在一定程度上充分利用現(xiàn)有的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)資源平臺(tái)和部署現(xiàn)有的硬件設(shè)施，網(wǎng)絡(luò)布線，成熟的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)軟件和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性電價(jià)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件，應(yīng)盡可能越高越好，因?yàn)橹挥懈咝詢r(jià)比的電腦網(wǎng)絡(luò)將有一個(gè)技術(shù)保證和信譽(yù)保證它會(huì)吸引更多的人來(lái)使用，因?yàn)榧夹g(shù)的產(chǎn)品成本高，它和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，提高性能的同時(shí)，也提高了可靠性

3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)的原則

網(wǎng)絡(luò)可靠性計(jì)算機(jī)的直接用戶和兩組運(yùn)營(yíng)商的設(shè)計(jì)。兩組站在自己的角度對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計(jì)不同的要求。希望能獲得更好的體驗(yàn)和服務(wù)，而從來(lái)看，后者的成本控制，希望能得到更多的經(jīng)濟(jì)利益。然而，對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，用戶的出發(fā)點(diǎn)和消費(fèi)的終點(diǎn)，只有優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，以吸引更多的用戶，并最終獲得更多的利潤(rùn)。因此，歸根結(jié)底，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)面向用戶。該設(shè)計(jì)主要包括，第一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化兩方面：首先是設(shè)計(jì)的原則，探索在理論上的各種選擇，最終選擇最優(yōu)的解決方案；二是項(xiàng)目設(shè)計(jì)的一部分，主要是為了測(cè)試通過(guò)工程實(shí)踐的理論方案，最終得到了滿意的設(shè)計(jì)。

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)遵循的一些原則，以便有效地調(diào)節(jié)和引導(dǎo)所述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和優(yōu)化，并最終確保計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性。這些原則是研究人員經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間積累的設(shè)計(jì)實(shí)踐的寶貴經(jīng)驗(yàn)，具體包括以下幾個(gè)方面：第一，當(dāng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，首先要保證網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與國(guó)際接軌，以確保開(kāi)放，先后為主流設(shè)備，能夠?qū)С龉δ軘U(kuò)展和設(shè)備升級(jí)留有余地良好的兼容性；第二，在設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全性，盡可能使用的設(shè)備的強(qiáng)烈的冗余和容錯(cuò)能力，使網(wǎng)絡(luò)保持高冗余和容錯(cuò)性，保證網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行可以保持很久；第三，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，不僅采用先進(jìn)的技術(shù)的選擇，而且要考慮技術(shù)的成熟度，既保證了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)具有卓越的性能，也保證了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性；第四，在所選擇的網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)，以提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)速度，并確保沒(méi)有滯后于峰值數(shù)據(jù)，應(yīng)確保骨干網(wǎng)絡(luò)帶寬，以滿足基本的要求；第五，網(wǎng)絡(luò)管理軟件選擇好，可以更好地為各種通信協(xié)議的支持，以確保網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的聯(lián)網(wǎng)能力；第六，充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的資源，到現(xiàn)在合理使用一些硬件設(shè)施，使其發(fā)揮最大的作用，確保計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有更高比例的性能價(jià)格比。

綜上所述，我們了解到了關(guān)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題的一些問(wèn)題并對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)要的分析。這些關(guān)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究是我國(guó)以及世界各個(gè)國(guó)家的科研人員一起努力的結(jié)果。相信這一研究理論成果對(duì)于以后的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展會(huì)有著指導(dǎo)性的意義。同時(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性也會(huì)越來(lái)越好、越來(lái)越穩(wěn)定，與此同時(shí)我國(guó)以及世界其他國(guó)家的科研人員應(yīng)該不斷豐富關(guān)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化的理論以及研究成果，切莫墨守成規(guī)否則計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展將會(huì)停滯不前。

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作者簡(jiǎn)介：佟洪波 （1975年11月13日）男 滿族 籍貫 河北省青龍縣 1999年畢業(yè)于北京理工大學(xué)微電子技術(shù)專業(yè) 現(xiàn)供職單位 國(guó)家新聞出版廣電總局北京地球站 職稱 高級(jí)工程師 研究方向 電子技術(shù)應(yīng)用和計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)。endprint