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[摘 要]随着计算机网络技术的快速发展，计算机技术在当今社会中发挥着不可替代的作用，对于促进社会信息化的实现有着主导作用。因此，提高计算机网络的可靠性是进一步推动计算机发展的必然要求。本文对影响计算机网络可靠性的因素进行分析的基础上，根据实践应用，提出了提高计算机网络可靠性的设计原则，通过技术方面和管理方面的设计优化，可以有效的提高计算机网络的可靠性。
[关键词]计算机；网络；可靠性
中图分类号：TM743 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0316-02
计算机是当今时代不可或缺的重要技术，使得计算机在人们日常生活以及工作中的作用越来越重要，但与此同时，越来越多的人们还是认识到计算机网络的脆弱性，及其所存在的一些安全隐患给人们带来的诸多不便。因此如何更加有效地提升计算机网络的安全性、稳定性以及可靠性也成为了人们关注的焦点问题。
1 计算机网络概述
计算机网络自20世纪50年代产生以来，从单个计算机为中心的联机系统到与其他计算机、终端等连接在一起的综合系统，实际上它仅将一台计算机的数据共享给多终端使用，功能单一；随着技术的发展，到上世纪60年代，出现了以ARPAnet网络为代表的分组交换网，ARPAnet网络是美国国防部高级研究计划署开发的第一个运营的分组交换网络，该网络实现了真正意义的计算机与计算机的互联，并可以进行数据的共享；一直到本世纪初，出现的综合业务数字网，成为目前计算机网络发展的主流。
在计算机网络实际应用中，常根据网络的作用范围将计算机网络划分为计算机广域网和计算机局域网，本文以计算机局域网（LAN）为研究对象，对提高网络的可靠性方法和原则进行研究。
2 计算机网络可靠性概念及影响因素
2.1 计算机网络可靠性的概念
在计算机网络发展的过程中，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。
2.2 计算机网络可靠性的影响因素
为了提高计算机网络的可靠性，需要首先对影响可靠性的因素进行分析，主要包括五个方面，如图1所示。
1）计算机网络的拓扑结构
计算机网络中各组成部分之间的连接主要取决于计算机网络拓扑结构，现阶段的计算机在进行网络设计时，首先就需要进行拓扑结构的选择，因此，拓扑结构是影响计算机网络可靠性的最基本因素。通常，计算机网络拓扑结构包括星型、网络型、环型、总线型和复合型五种，这五种拓扑结构各有优劣，在进行网络设计时，需根据设计对象对可靠性的要求进行选择。
2）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。
3）计算机网络的终端设备
终端设备是计算机网络的重要组成部分，网络终端设备主要是指用户的终端，主要包括终端计算机、网络打印机、移动终端等设备，终端设备的可靠性越高，计算机网络的可靠性就越强，而网络终端设备的可靠性通常由其硬件和软件决定。硬件方面主要是指计算机的硬件性能，包括CPU、内存和硬盘等硬件的数据处理速度、存储能力等，良好的硬件设备能保证高速的数据交换能力；软件方面主要是指计算机的操作系统和应用软件，操作系统主要包括了Windows系列操作系统和Linux系列操作系统，为了保证操作系统的可靠性，需要定期对系统进行打补丁操作，减少隐患的出现，应用软件则包括了用户所使用的所有程序，需要防范这些应用程序本身存在的漏洞，对网络可靠性造成的影响。
4）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。因此，在选择传输介质的时候，需要考虑数据传输的距离、传输速度以及投入的经费，同时，如何进行布线也对网络的可靠性产生影响，布局如果不合理将浪费技术人员布线的时间，也不利于之后的线路维护工作。因此，在进行计算机网络传输介质的选型和布线的布局时需要将网络可靠性放在第一位，例如，可以采用备份线路，保证计算机网络在线路出现故障时也能正常使用。 5）计算机网络的管理
上述四个方面都是计算机网络的物理要素，实际上，除了这些物理要素外，还需要重视人对网络的管理，即网络管理的工作。计算机网络仅有设备的连接是远远不够的，即使所有的硬件和软件设备都是可靠的，如果没有合理的管理，都无法保证可靠性的持续。所以，需要在网络管理上特别重视，计算机网络的使用者需要制定合理的制度，保证网络管理人员对各种硬件设备、程序软件进行定期的检修和维护，同时，也需要重视各类设备之间的兼容性，降低故障的发生率，对计算机网络的运行状态进行实时的监控，在网络出现故障之前进行及时的干预，从而提高网络的可靠性。
3 提高计算机网络可靠性的原则
根据以上对计算机网络可靠性影响因素的分析，为了保证计算机网络的可靠性，在进行网络设计的过程中就需要遵循相应的原则，根据实践应用，提高计算机网络可靠性的原则主要包括五个方面：
1）新技术的适度使用原则
网络科技的的发展速度非常快，随着网络技术的发展和网络需求的增多，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）容错技术使用原则
计算机网络运用过程中，终端计算机是网络的主要组成部分，一旦出现故障，将对网络的信息共享产生影响，如果该终端计算机是一台服务器，则将产生更严重后果，因此，容错技术的使用非常必要，容错技术的使用方法主要是在网络中对关键计算机使用备份机，当该关键计算机出现故障时，可以实时的替代，避免网络的瘫痪，提高网络的可靠性。
3）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。
4）定期检查维护原则
计算机网络的使用过程中，一旦出现故障可能会造成整个系统的崩溃或者瘫痪，即使在引入了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。
5） 通信设备优化原则
在计算机网络中，通信离不开通信设备，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。
4 结束语
综上所述，计算机网络技术的发展，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，造成不可估量的损失，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
[1] 李传金，浅谈计算机网络安全的管理及其技术措施[J]，黑龙江科技信息，2011（26）.
[2] 唐静雯.提高计算机网络可靠性的方法研究[J].通讯世界，2013年第02期.
[3] 郭雪，朱永刚.提高计算机网络可靠性的有效策略分析[J].科技创新与应用，2012（18）.
[关键词]计算机；网络；可靠性
中图分类号：TM743 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0316-02
计算机是当今时代不可或缺的重要技术，使得计算机在人们日常生活以及工作中的作用越来越重要，但与此同时，越来越多的人们还是认识到计算机网络的脆弱性，及其所存在的一些安全隐患给人们带来的诸多不便。因此如何更加有效地提升计算机网络的安全性、稳定性以及可靠性也成为了人们关注的焦点问题。
1 计算机网络概述
计算机网络自20世纪50年代产生以来，从单个计算机为中心的联机系统到与其他计算机、终端等连接在一起的综合系统，实际上它仅将一台计算机的数据共享给多终端使用，功能单一；随着技术的发展，到上世纪60年代，出现了以ARPAnet网络为代表的分组交换网，ARPAnet网络是美国国防部高级研究计划署开发的第一个运营的分组交换网络，该网络实现了真正意义的计算机与计算机的互联，并可以进行数据的共享；一直到本世纪初，出现的综合业务数字网，成为目前计算机网络发展的主流。
在计算机网络实际应用中，常根据网络的作用范围将计算机网络划分为计算机广域网和计算机局域网，本文以计算机局域网（LAN）为研究对象，对提高网络的可靠性方法和原则进行研究。
2 计算机网络可靠性概念及影响因素
2.1 计算机网络可靠性的概念
在计算机网络发展的过程中，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。
2.2 计算机网络可靠性的影响因素
为了提高计算机网络的可靠性，需要首先对影响可靠性的因素进行分析，主要包括五个方面，如图1所示。
1）计算机网络的拓扑结构
计算机网络中各组成部分之间的连接主要取决于计算机网络拓扑结构，现阶段的计算机在进行网络设计时，首先就需要进行拓扑结构的选择，因此，拓扑结构是影响计算机网络可靠性的最基本因素。通常，计算机网络拓扑结构包括星型、网络型、环型、总线型和复合型五种，这五种拓扑结构各有优劣，在进行网络设计时，需根据设计对象对可靠性的要求进行选择。
2）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。
3）计算机网络的终端设备
终端设备是计算机网络的重要组成部分，网络终端设备主要是指用户的终端，主要包括终端计算机、网络打印机、移动终端等设备，终端设备的可靠性越高，计算机网络的可靠性就越强，而网络终端设备的可靠性通常由其硬件和软件决定。硬件方面主要是指计算机的硬件性能，包括CPU、内存和硬盘等硬件的数据处理速度、存储能力等，良好的硬件设备能保证高速的数据交换能力；软件方面主要是指计算机的操作系统和应用软件，操作系统主要包括了Windows系列操作系统和Linux系列操作系统，为了保证操作系统的可靠性，需要定期对系统进行打补丁操作，减少隐患的出现，应用软件则包括了用户所使用的所有程序，需要防范这些应用程序本身存在的漏洞，对网络可靠性造成的影响。
4）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。因此，在选择传输介质的时候，需要考虑数据传输的距离、传输速度以及投入的经费，同时，如何进行布线也对网络的可靠性产生影响，布局如果不合理将浪费技术人员布线的时间，也不利于之后的线路维护工作。因此，在进行计算机网络传输介质的选型和布线的布局时需要将网络可靠性放在第一位，例如，可以采用备份线路，保证计算机网络在线路出现故障时也能正常使用。 5）计算机网络的管理
上述四个方面都是计算机网络的物理要素，实际上，除了这些物理要素外，还需要重视人对网络的管理，即网络管理的工作。计算机网络仅有设备的连接是远远不够的，即使所有的硬件和软件设备都是可靠的，如果没有合理的管理，都无法保证可靠性的持续。所以，需要在网络管理上特别重视，计算机网络的使用者需要制定合理的制度，保证网络管理人员对各种硬件设备、程序软件进行定期的检修和维护，同时，也需要重视各类设备之间的兼容性，降低故障的发生率，对计算机网络的运行状态进行实时的监控，在网络出现故障之前进行及时的干预，从而提高网络的可靠性。
3 提高计算机网络可靠性的原则
根据以上对计算机网络可靠性影响因素的分析，为了保证计算机网络的可靠性，在进行网络设计的过程中就需要遵循相应的原则，根据实践应用，提高计算机网络可靠性的原则主要包括五个方面：
1）新技术的适度使用原则
网络科技的的发展速度非常快，随着网络技术的发展和网络需求的增多，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）容错技术使用原则
计算机网络运用过程中，终端计算机是网络的主要组成部分，一旦出现故障，将对网络的信息共享产生影响，如果该终端计算机是一台服务器，则将产生更严重后果，因此，容错技术的使用非常必要，容错技术的使用方法主要是在网络中对关键计算机使用备份机，当该关键计算机出现故障时，可以实时的替代，避免网络的瘫痪，提高网络的可靠性。
3）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。
4）定期检查维护原则
计算机网络的使用过程中，一旦出现故障可能会造成整个系统的崩溃或者瘫痪，即使在引入了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。
5） 通信设备优化原则
在计算机网络中，通信离不开通信设备，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。
4 结束语
综上所述，计算机网络技术的发展，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，造成不可估量的损失，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
[1] 李传金，浅谈计算机网络安全的管理及其技术措施[J]，黑龙江科技信息，2011（26）.
[2] 唐静雯.提高计算机网络可靠性的方法研究[J].通讯世界，2013年第02期.
[3] 郭雪，朱永刚.提高计算机网络可靠性的有效策略分析[J].科技创新与应用，2012（18）.