發(fā)布時(shí)間：2023-10-07 08:50:16
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的網(wǎng)絡(luò)的可靠性樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；網(wǎng)絡(luò)可靠性；重要性；準(zhǔn)則；方法
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起因是科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展壯大，計(jì)算機(jī)的發(fā)明方便了人們的工作和生活，對(duì)社會(huì)生產(chǎn)力的變革以及經(jīng)濟(jì)模式的變革等有重要意義，人們的發(fā)展模式也逐漸進(jìn)入了信息化時(shí)代。現(xiàn)如今，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展十分迅速，但是也有很多缺陷。我們一直擔(dān)憂(yōu)的關(guān)鍵問(wèn)題就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性，如果不提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性，用戶(hù)勢(shì)必會(huì)面臨很多的安全隱患，例如信息漏洞等。一旦發(fā)生網(wǎng)絡(luò)可靠性的情形，一定會(huì)嚴(yán)重影響人們的生活學(xué)習(xí)和工作。在這篇文章中，我們會(huì)一一的闡述影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的相關(guān)要素，我們也會(huì)探索應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題的方針，用這樣的方式不斷提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性。這樣一來(lái)，人們可以更加信賴(lài)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，更加放心使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，有助于提升我們工作和學(xué)習(xí)的效率。
現(xiàn)如今，使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的用戶(hù)們?nèi)缄P(guān)注的問(wèn)題就是是否計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠一直可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)工作，不會(huì)被其他要素干擾。從根本上來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性也是計(jì)算機(jī)技術(shù)最基本的，現(xiàn)如今是信息化的時(shí)代，社會(huì)上大大小小的事物都會(huì)應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，個(gè)人，公司甚至是國(guó)家都需要運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，有關(guān)可靠性的問(wèn)題，主要的特征是規(guī)模較大，異構(gòu)程度很高，從工程實(shí)踐的角度剖析影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的相關(guān)要素，假如可以準(zhǔn)確的引導(dǎo)構(gòu)建可靠性高的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，確保在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中不被其他要素?cái)_亂，突破由于局部破壞導(dǎo)致的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)整體出現(xiàn)故障的不足，能夠盡快的恢復(fù)故障，全面的進(jìn)行監(jiān)督管控。探索作用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的相關(guān)要素，給以應(yīng)對(duì)問(wèn)題的方針，有著十分關(guān)鍵的實(shí)際作用。他能夠確保計(jì)算機(jī)各個(gè)影響要素之間的獨(dú)立性，一個(gè)影響要素的發(fā)生盡可能的避免其他要素對(duì)計(jì)算機(jī)的影響，人們使用計(jì)算機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)降低，安全性得到了一定的保障。
1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及可靠性的定義
對(duì)現(xiàn)如今的整體情形分析剖析我們能夠發(fā)現(xiàn)，實(shí)際上計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是分布在不同領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)和專(zhuān)門(mén)的外部設(shè)備相互聯(lián)系結(jié)合在一起的有著巨大功能和規(guī)模的系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)可以更加便捷的傳輸相關(guān)資料和信息，共享相關(guān)的數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在現(xiàn)在社會(huì)中扮演著十分關(guān)鍵的角色，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是從二十世紀(jì)初逐漸廣泛使用的，在熟悉利用了計(jì)算機(jī)技術(shù)的產(chǎn)品以后，越來(lái)越多的人開(kāi)始使用，直到現(xiàn)在，無(wú)論是人們的日常生活還是網(wǎng)絡(luò)采購(gòu)，甚至是許多科研工作都需要利用互聯(lián)網(wǎng)科技。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性相對(duì)來(lái)說(shuō)是系統(tǒng)性的，是經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展的，這一系統(tǒng)已經(jīng)愈發(fā)的健全，現(xiàn)如今網(wǎng)絡(luò)化和信息化愈發(fā)的明顯，在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域安全性和可靠性是至關(guān)重要的。我們所說(shuō)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的含義指的是：在一定的限制條件和時(shí)間段里，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠確保網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)通以及滿(mǎn)足需要的能力。它可以展示出計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的框架結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)如今，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一旦出現(xiàn)問(wèn)題，勢(shì)必會(huì)造成很大的影響，會(huì)從各個(gè)領(lǐng)域爆發(fā)危機(jī)，例如政治經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域以及文化領(lǐng)域等等，都要面對(duì)巨大的壓力。因此我們要盡可能的預(yù)防計(jì)算機(jī)發(fā)生故障，一旦出現(xiàn)計(jì)算機(jī)故障，要及時(shí)的提供解決方案，避免造成巨大的損失和傷害，確保計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全性。
2影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的因素
要確保人們的生活和工作能夠順暢的進(jìn)行就要確保計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性，現(xiàn)如今計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性技術(shù)系統(tǒng)依舊有很多不足之處，研究發(fā)現(xiàn)，以下是主要的作用原因：
2.1使用的設(shè)備質(zhì)量是否合格
計(jì)算機(jī)在聯(lián)網(wǎng)的過(guò)程中利用客戶(hù)終端的最大優(yōu)勢(shì)就是可以在某種程度上對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性產(chǎn)生一定的影響。將網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用設(shè)施之間的信息相互交流溝通有一定的可靠性。與此同時(shí)，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)該運(yùn)用那些符合標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)路，局部要系統(tǒng)化，在某種程度上能夠提升網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性。
2.2運(yùn)用的技術(shù)好壞
一般情況下，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模相對(duì)較大，而且因?yàn)閺S(chǎng)家不同，研發(fā)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也存在一定的差異，這些系統(tǒng)一起組成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，Y構(gòu)十分的繁雜，有很強(qiáng)的綜合性特點(diǎn)。所以，在管控計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程中，要盡可能的利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)。要選取和自己的管理相吻合的軟件，在這樣的前提下應(yīng)該配置相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)和負(fù)荷要求的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。除此之外，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)工作者要加強(qiáng)自身的技術(shù)素質(zhì)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)技術(shù)的要求相對(duì)較高。從業(yè)工作者的技能水平會(huì)直接影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能狀況。不斷提升職業(yè)技能，每隔一段時(shí)間就進(jìn)行系統(tǒng)的培訓(xùn)，盡可能的確保網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的順暢運(yùn)轉(zhuǎn)，充分的發(fā)揮職能的作用。
2.3計(jì)算機(jī)拓?fù)錂C(jī)構(gòu)
結(jié)合現(xiàn)如今的發(fā)展?fàn)顩r，通常情況下計(jì)算機(jī)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有四種，一種是總線(xiàn)型，還有就是環(huán)形，第三個(gè)是星型，第四類(lèi)是混合型的。計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)之間的連接線(xiàn)路職能是一種類(lèi)型，大部分都是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳送相關(guān)信息進(jìn)行共享，在總線(xiàn)型的結(jié)構(gòu)里，大部分計(jì)算機(jī)都是利用網(wǎng)卡直接連接使用的。但是由于所有的計(jì)算機(jī)在傳輸信息的時(shí)候運(yùn)用的是同一個(gè)總線(xiàn)，所以在傳輸?shù)倪^(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)沖突，導(dǎo)致傳送信息失敗，有時(shí)候會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的癱瘓，總線(xiàn)型花費(fèi)的成本相對(duì)較低，但是可靠性不高，所以，計(jì)算機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)會(huì)作用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性，我們要選擇合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
3提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的詳細(xì)舉措和方案
3.1容錯(cuò)性的設(shè)計(jì)
容錯(cuò)性設(shè)計(jì)指的是并行整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的線(xiàn)路，然后對(duì)冗余進(jìn)行核算，這樣一來(lái)，使用計(jì)算機(jī)的用戶(hù)可以緊密的連接在關(guān)鍵的網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)上，連接的模式轉(zhuǎn)變成雙網(wǎng)絡(luò)的模式，網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)性也有了很大的改善?？梢源_保每個(gè)使用計(jì)算機(jī)的人在出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障的時(shí)候，不會(huì)影響其他使用計(jì)算機(jī)的用戶(hù)。
3.2雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是在之前的基礎(chǔ)上加固備胎的網(wǎng)絡(luò)，在這樣的前提下，對(duì)冗余進(jìn)行核算不斷提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的容錯(cuò)性能。采用這樣的設(shè)計(jì)，一旦主網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障導(dǎo)致死機(jī)的時(shí)候，所有的網(wǎng)絡(luò)也不能繼續(xù)使用，這個(gè)時(shí)候就可以采用備份的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，代替已經(jīng)被損害的網(wǎng)絡(luò)，如此一來(lái)可以確保整個(gè)計(jì)算機(jī)的信息能夠正常的傳送。
3.3整體網(wǎng)絡(luò)體系設(shè)計(jì)
前沿的設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等都會(huì)對(duì)整體的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性和可靠性產(chǎn)生一定的影響。如果網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是分散形式的，在一定程度上能夠代替集中形式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這樣的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)更加符合現(xiàn)如今時(shí)代的需求，也和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)需求相互吻合，人們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)的高速上的設(shè)計(jì)需要也得到了滿(mǎn)足，構(gòu)建了分層次的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模式。
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)化；繼電保護(hù)；可靠性
中圖分類(lèi)號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
0.引言
網(wǎng)絡(luò)的引入引發(fā)了眾多關(guān)于繼電保護(hù)新原理和架構(gòu)體系的探討與研究，以提高繼電保護(hù)的性能和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。然而網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)缺少有效的網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)可靠性評(píng)估模型，致使網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)的可靠性評(píng)估和提升缺乏理論依據(jù)。本文建立了虛擬連接的可靠性模型，為網(wǎng)絡(luò)化繼電保護(hù)分析提供了有效方法。
1.虛擬連接失效的故障樹(shù)模型
對(duì)于虛擬連接而言，可能引起保護(hù)失效的因素主要包括：（1）跳閘GOOSE報(bào)文誤碼（GBER）；（2）報(bào)文丟包（LS），分為GOOSE報(bào)文丟包（GLS），SV報(bào)文丟包（SLS）和PTP報(bào)文丟包（PLS）；（3）虛擬連接斷線(xiàn)（LB），包括GOOSE報(bào)文對(duì)應(yīng)的虛擬連接斷線(xiàn)（GLB），SV報(bào)文連接斷線(xiàn)（SLB）以及PTP報(bào)文連接斷線(xiàn)（PLB）；（4）報(bào)文在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸延時(shí)超過(guò)規(guī)定的范圍（DE），具體可分為GOOSE報(bào)文延時(shí)過(guò)大（GDE），SV（SDE）報(bào)文延時(shí)過(guò)大和PTP報(bào)文延時(shí)過(guò)大（PDE）。
根據(jù)繼電保護(hù)誤動(dòng)和拒動(dòng)與上述各因素的關(guān)系，可構(gòu)建虛擬連接存在誤動(dòng)和拒動(dòng)因素的故障樹(shù)模型，如圖1和圖2所示。
2.誤碼失效率模型
如果GOOSE的誤碼恰好發(fā)生在表示跳閘信息的那一位，則既可能引起繼電保護(hù)誤動(dòng)，也可能引起拒動(dòng)，兩者概率相等。假設(shè)某GOOSE虛擬連接所映射的物理鏈路共有w個(gè)實(shí)體設(shè)備，其誤碼率均為BER，若該GOOSE報(bào)文的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則由該虛擬連接誤碼引發(fā)誤動(dòng)或拒動(dòng)的失效率為則誤碼引發(fā)的誤動(dòng)和拒動(dòng)的失效率均為?λGBER。
3.丟包失效率模型
丟包對(duì)誤動(dòng)和拒動(dòng)產(chǎn)生影響的原因不同。對(duì)于采用差動(dòng)保護(hù)原理的保護(hù)而言，若由于SV報(bào)文的丟包導(dǎo)致差動(dòng)的計(jì)算結(jié)果超過(guò)了動(dòng)作值，則會(huì)引起誤動(dòng)。若SV的丟包過(guò)多使得保護(hù)裝置根本無(wú)法判斷是否發(fā)生故障，則可能會(huì)引起保護(hù)的拒動(dòng)，可以認(rèn)為SV丟包引發(fā)誤動(dòng)和拒動(dòng)的概率各占50%。跳閘GOOSE報(bào)文的丟包會(huì)引發(fā)繼電保護(hù)的拒動(dòng)。PTP報(bào)文的丟包會(huì)引起時(shí)鐘之間的同步精度，一般幾幀報(bào)文的丟失對(duì)同步精度影響不大，但若發(fā)生持續(xù)大量的PTP報(bào)文丟包，則時(shí)鐘失步嚴(yán)重，在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)鐘偏差值下，均有可能引發(fā)誤動(dòng)和拒動(dòng)，可以認(rèn)為時(shí)鐘失步引發(fā)誤動(dòng)和拒動(dòng)的概率各占50%。
丟包主要在交換機(jī)中發(fā)生，對(duì)于某一確定的交換設(shè)備而言，其丟包率與交換機(jī)負(fù)載成負(fù)指數(shù)關(guān)系。而網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)系統(tǒng)中交換機(jī)的負(fù)載具有一定的確定性，主要體現(xiàn)為在網(wǎng)絡(luò)正常工作的情況下，SV報(bào)文和PTP報(bào)文的負(fù)載確定，GOOSE報(bào)文的負(fù)載有一個(gè)確定的上界。因此，可以根據(jù)虛擬連接與實(shí)體設(shè)備之間的映射關(guān)系計(jì)算出某臺(tái)交換機(jī)的負(fù)載上界，進(jìn)而確定交換機(jī)的丟包率。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)發(fā)生如廣播風(fēng)暴，擁塞等故障的情況，由于其丟包情況比較極端，因此將這一類(lèi)丟包歸于引發(fā)虛擬連接斷線(xiàn)的原因。
對(duì)于不同報(bào)文而言，由于其重要度不同而被賦予了不同的優(yōu)先級(jí)，若SV報(bào)文和GOOSE報(bào)文共有p路，優(yōu)先級(jí)均為y1，而PTP報(bào)文有q路，優(yōu)先級(jí)均為y2，則可利用加權(quán)的方法來(lái)近似計(jì)算不同報(bào)文的丟包率。假設(shè)由n幀SV報(bào)文i丟包可以引發(fā)繼電保護(hù)的拒動(dòng)或誤動(dòng)，則SV報(bào)文的丟包失效率λSLS可近似地利用下式進(jìn)行計(jì)算。
式中，li為SV報(bào)文的負(fù)載流量，Lk為報(bào)文經(jīng)過(guò)的第k臺(tái)交換機(jī)的總負(fù)載，K為常數(shù)系數(shù)，m表示SV報(bào)文i的虛擬連接所映射的物理鏈路共有m臺(tái)交換機(jī)。λPLS和λGLS也可以利用類(lèi)似的方法進(jìn)行計(jì)算。SV報(bào)文和PTP報(bào)文丟包引發(fā)的誤動(dòng)或拒動(dòng)的失效率分別為?λSLS和?λPLS。
4.虛擬連接斷線(xiàn)失效率模型
虛擬連接發(fā)生斷線(xiàn)使繼電保護(hù)發(fā)生拒動(dòng)的原因與丟包類(lèi)似，而使繼電保護(hù)發(fā)生誤動(dòng)的原因主要是PTP連線(xiàn)斷線(xiàn)引發(fā)的時(shí)鐘失步。虛擬連接斷線(xiàn)失效率與其所映射的實(shí)體設(shè)備的故障率相關(guān)。一個(gè)簡(jiǎn)單的MU到保護(hù)IED的某SV報(bào)文的虛擬連接所映射的物理鏈路如圖3所示。
其中，F(xiàn)B和SW分別代表光纖和交換機(jī)?？梢?jiàn)，該SV報(bào)文虛擬連接的斷線(xiàn)失效率λSLB可依據(jù)其所映射的物理設(shè)備的故障率求得，如式（3）。
5.報(bào)文延時(shí)過(guò)大失效率模型
IEC61850-5對(duì)各類(lèi)報(bào)文的最大網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí)做了規(guī)定，報(bào)文傳輸延時(shí)超過(guò)規(guī)定范圍所引發(fā)繼電保護(hù)拒動(dòng)和誤動(dòng)的原因與虛擬連接斷線(xiàn)類(lèi)似。
報(bào)文在交換機(jī)中的駐留時(shí)間在報(bào)文傳輸總延時(shí)中占了絕大部分，其他延時(shí)占總延時(shí)的份額較少且相對(duì)固定。由于交換機(jī)的排隊(duì)延時(shí)與網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)負(fù)載密切關(guān)聯(lián)，因此交換機(jī)駐留時(shí)間具有波動(dòng)性。若某臺(tái)交換機(jī)同屬于q路GOOSE報(bào)文的虛擬連接所映射的物理鏈路，則在網(wǎng)絡(luò)正常工作的情況下，該交換機(jī)可能的最大負(fù)載（最長(zhǎng)排隊(duì)延時(shí)）是在該q路報(bào)文均突發(fā)的情況下產(chǎn)生的。而廣播風(fēng)暴等網(wǎng)絡(luò)故障被歸為虛擬連接斷線(xiàn)，因此，此時(shí)的報(bào)文延時(shí)過(guò)大失效率為0。
若在大方式下，有報(bào)文的延時(shí)已經(jīng)超過(guò)了規(guī)定的范圍，則報(bào)文延時(shí)過(guò)大失效率與GOOSE報(bào)文的突發(fā)概率相關(guān)?？紤]到排隊(duì)延時(shí)與負(fù)載基本上成正比關(guān)系，假設(shè)每一種GOOSE突發(fā)的概率（相對(duì)好統(tǒng)計(jì)一點(diǎn)）均為λpri，其發(fā)生后均會(huì)增加d個(gè)單位的排隊(duì)延時(shí)，則對(duì)于SV報(bào)文而言，其報(bào)文延時(shí)過(guò)大失效率λSDE為
其中，T表示所規(guī)定的SV報(bào)文的最大傳輸延時(shí)，E表示SV報(bào)文虛擬連接所映射的物理鏈路上除排隊(duì)延時(shí)外相對(duì)固定的部分，m為該鏈路上交換機(jī)的臺(tái)數(shù)。λGDE和λPDE的計(jì)算方法類(lèi)似。
結(jié)論
本文構(gòu)建了虛擬連接的可靠性模型，該模型能夠?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)化繼電保護(hù)的可靠性研究提供建模和評(píng)估手段，有利于提升網(wǎng)絡(luò)化繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】 SDN 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 可靠性 可用性 策略
一、背景
隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的靈活性和敏捷性要求更高，現(xiàn)有的傳統(tǒng)分布式IP網(wǎng)絡(luò)的局限性日益突顯，主要表現(xiàn)為：
1.網(wǎng)絡(luò)剛性。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備大量由單一功能的專(zhuān)用設(shè)備構(gòu)成，造成網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜、無(wú)法協(xié)同、缺乏靈活性等弊端。
2.網(wǎng)元封閉。硬件和軟件一體化的封閉結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致設(shè)備擴(kuò)展性差、價(jià)格昂貴、不同廠(chǎng)家的網(wǎng)元互通困難。
3.業(yè)務(wù)僵硬。不同廠(chǎng)家的網(wǎng)元設(shè)備功能單一封閉，新業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、成本高，難以滿(mǎn)足快速靈活提供業(yè)務(wù)的要求。
4.運(yùn)營(yíng)復(fù)雜。大量廠(chǎng)家的各類(lèi)專(zhuān)用設(shè)備以及相關(guān)的協(xié)議眾多，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃復(fù)雜，整合難度高，運(yùn)營(yíng)復(fù)雜，造成運(yùn)營(yíng)成本居高不下。
多年來(lái)積累的問(wèn)題已經(jīng)使得今天的IP網(wǎng)絡(luò)患有“動(dòng)脈硬化癥”，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)重構(gòu)迫在眉睫。2006年，SDN概念于是應(yīng)運(yùn)而生。
SDN（Software Defined Network）即軟件定義網(wǎng)絡(luò)，是一種開(kāi)放靈活和可持續(xù)演進(jìn)的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，采用軟件化、虛擬化的“分離”方法，將現(xiàn)有傳統(tǒng)的分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行重構(gòu)，讓網(wǎng)絡(luò)中的控制面和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)面進(jìn)行分離，由傳統(tǒng)分布控制向集中控制的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變。
關(guān)于SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，不同的組織有不同的定義，當(dāng)前較為主流的是開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)ONF（Open Networking Foundation）對(duì)SDN分層架構(gòu)的定義，如圖1所示。
該分層架構(gòu)模型得到了產(chǎn)業(yè)界的廣泛認(rèn)可和推廣使用。
SDN的核心是“S”即軟件，也就是網(wǎng)絡(luò)不再是“硬”的，固化封閉的，難以擴(kuò)展的，而是可以通過(guò)軟件程序?qū)崿F(xiàn)靈活的新I務(wù)開(kāi)發(fā)和部署，網(wǎng)絡(luò)資源可以靈活調(diào)度，使得網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)管道變得更加智能和彈性可用，較好地解決運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)的痛點(diǎn)，因此，SDN概念一經(jīng)提出，就受到了運(yùn)營(yíng)商的青睞和積極響應(yīng)。2014年以來(lái)，隨著SDN技術(shù)的逐步成熟，國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始進(jìn)行局部試點(diǎn)商用。
二、傳統(tǒng)分布式IP網(wǎng)絡(luò)和SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分析
SDN是對(duì)運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行重構(gòu)，重構(gòu)后的網(wǎng)絡(luò)是否能夠穩(wěn)定運(yùn)行，是否出了故障能及時(shí)恢復(fù)，是否能達(dá)到或接近傳統(tǒng)分布式IP網(wǎng)絡(luò)的可靠性可用性要求，是運(yùn)營(yíng)商關(guān)注的重點(diǎn)之一。
2.1可靠性、可用性
網(wǎng)絡(luò)的可靠性使用網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行階段平均業(yè)務(wù)失效故障間隔時(shí)間來(lái)描述，用無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間來(lái)衡量。網(wǎng)絡(luò)的可用性使用網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定不出現(xiàn)故障的時(shí)間與總的時(shí)間的百分比來(lái)表示。
從通俗的角度來(lái)理解，可靠性高是指網(wǎng)絡(luò)持續(xù)一段較長(zhǎng)時(shí)間（如一年或兩年）運(yùn)行穩(wěn)定，不出現(xiàn)業(yè)務(wù)失效的故障；可用性高是指網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行不易出現(xiàn)故障，并且一旦出現(xiàn)故障能夠快速恢復(fù)。
要提升網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可用性，通常采用冗錯(cuò)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，也就是在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中增加冗余資源，避免單點(diǎn)故障造成業(yè)務(wù)失效。
2.2傳統(tǒng)分布式IP網(wǎng)絡(luò)基本架構(gòu)分析
傳統(tǒng)分布式IP網(wǎng)絡(luò)的基本架構(gòu)如圖2所示，分為管理平面、控制平面和數(shù)據(jù)平面。管理平面為網(wǎng)管系統(tǒng)，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和業(yè)務(wù)配置，當(dāng)業(yè)務(wù)配置下發(fā)后即使脫網(wǎng)也不影響網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。控制平面和數(shù)據(jù)平面由路由器等設(shè)備組成，路由器負(fù)責(zé)按路由表轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，采用IGP和BGP兩種核心分布式動(dòng)態(tài)路由協(xié)議，當(dāng)網(wǎng)管把業(yè)務(wù)配置上傳到路由器后，如果網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)發(fā)生變化，控制平面即路由器會(huì)在網(wǎng)絡(luò)中自動(dòng)擴(kuò)散這些變化，各自根據(jù)新的狀態(tài)自動(dòng)重新計(jì)算路由，全網(wǎng)采用冗余路由技術(shù)和路由快速收斂技術(shù)，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)能夠在秒級(jí)時(shí)間內(nèi)使受到影響的業(yè)務(wù)得以恢復(fù)，網(wǎng)絡(luò)具有故障快速自愈能力。
2.3 SDN網(wǎng)絡(luò)基本架構(gòu)分析
SDN網(wǎng)絡(luò)的基本架構(gòu)如下圖3所示，分為應(yīng)用層、控制層、基礎(chǔ)設(shè)施層。應(yīng)用層由各類(lèi)商業(yè)應(yīng)用軟件程序組成，通過(guò)北向接口向控制器提交各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用；控制層由SDN控制器組成，它是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的控制中心和指揮中心，是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的“大腦”，擁有全局網(wǎng)絡(luò)視圖，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集全網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜透麈溌妨髁浚闪鞅聿⑼ㄟ^(guò)南向接口下發(fā)給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，同時(shí)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變化或應(yīng)用層提交的功能更改重新生成流表并下發(fā)；基礎(chǔ)設(shè)施層由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和線(xiàn)路組成，一方面負(fù)責(zé)接收控制器下發(fā)的流表并按之進(jìn)行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，另一方面負(fù)責(zé)將網(wǎng)絡(luò)資源信息和狀態(tài)上報(bào)給SDN控制器，是執(zhí)行單元，本身不做決策。
從SDN網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)來(lái)看，SDN控制器作為網(wǎng)絡(luò)的“大腦”是關(guān)鍵部位，成為單點(diǎn)故障引發(fā)全網(wǎng)故障的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。
2.4兩種架構(gòu)的可靠性可用性比較
從傳統(tǒng)分布式IP網(wǎng)絡(luò)和SDN網(wǎng)絡(luò)的基本架構(gòu)來(lái)看，傳統(tǒng)分布式IP網(wǎng)絡(luò)的控制功能是分布式的，任何一個(gè)單點(diǎn)故障發(fā)生時(shí)網(wǎng)絡(luò)具有快速自愈能力，而SDN網(wǎng)絡(luò)的控制功能全部集中在SDN控制器，有單點(diǎn)故障引發(fā)所有業(yè)務(wù)失效風(fēng)險(xiǎn)，因此，傳統(tǒng)分布式IP網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可用性較高，但是，SDN具有簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)、快速業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)和部署、低成本等核心價(jià)值，值得研究對(duì)策，讓SDN網(wǎng)絡(luò)可用。
三、提升SDN網(wǎng)絡(luò)可靠性可用性的策略
可靠性和可用性是基于網(wǎng)絡(luò)故障來(lái)考慮的，如果能夠識(shí)別出各層可能發(fā)生的故障及對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響程度，拿出應(yīng)對(duì)策略，避免網(wǎng)絡(luò)因單點(diǎn)故障而癱瘓。
從SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來(lái)看，各層可能出現(xiàn)的故障如下：
應(yīng)用層
設(shè)備方面：服務(wù)器故障、應(yīng)用程序故障、服務(wù)器所在機(jī)房出現(xiàn)斷電等故障。
鏈路方面：服務(wù)器與SDN控制器的通信鏈路故障。
安全方面：非法侵入等。
控制層
設(shè)備方面：服務(wù)器故障、SDN控制器軟件故障、服務(wù)器所在機(jī)樓出現(xiàn)坍塌等故障。
鏈路方面：SDN控制器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的鏈路故障。
安全方面：非法接入或受DDOS攻擊等。
基礎(chǔ)設(shè)施層
設(shè)備方面：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障。
鏈路方面：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的鏈路故障。
安全方面：非法侵入等。
針對(duì)以上各層可能出現(xiàn)的故障，以及各層在網(wǎng)絡(luò)中的重要程度，權(quán)衡成本投入以及可接受的可靠性、可用性等因素采取以下的應(yīng)對(duì)策略：
3.1應(yīng)用層的應(yīng)對(duì)策略
應(yīng)用層的設(shè)備方面故障對(duì)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行影響并不大，當(dāng)應(yīng)用需求通過(guò)北向接口提交給控制器，由控制器生成相關(guān)的業(yè)務(wù)邏輯變成相關(guān)流表下發(fā)給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備執(zhí)行，此后，應(yīng)用程序的服務(wù)器即使出現(xiàn)脫網(wǎng)等故障也暫時(shí)不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。因此，用層的服務(wù)器、應(yīng)用程序采用冷備份冗余設(shè)計(jì)，考慮到機(jī)房安全問(wèn)題，在異地機(jī)樓部署冷備份系統(tǒng)。當(dāng)主用系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)切換到冷備份系統(tǒng)上運(yùn)行。
防范鏈路方面的故障，可采用一條主鏈路和一條備用鏈路。由于與應(yīng)用程序通信的外部設(shè)備是可知的，因此，防范安全方面造成的故障，采取對(duì)連接的設(shè)備進(jìn)行白名單設(shè)置并進(jìn)行嚴(yán)格的身份認(rèn)證。
3.2控制層的應(yīng)對(duì)策略
SDN控制器是網(wǎng)絡(luò)的控制中心和指揮中心，一旦SDN控制器無(wú)法提供服務(wù)，假設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施層的網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有發(fā)生變化，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備仍按原有的流表進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，不影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，但是此時(shí)基礎(chǔ)設(shè)施層的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙绻l(fā)生變化，沒(méi)有SDN控制器重新計(jì)算路由生成新的轉(zhuǎn)發(fā)流表，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行就會(huì)造成重大影響。因此，控制層健壯性設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵。
防范設(shè)備方面的故障，采取SDN控制器異地機(jī)樓的熱備份設(shè)計(jì)顯得尤為重要，承載SDN控制器軟件的服務(wù)器采用云化虛擬機(jī)集群，這些虛擬機(jī)獨(dú)占物理設(shè)備不與其他用戶(hù)分享，軟件采用分布式部署，主用控制器和備份控制器同時(shí)運(yùn)行，都在處理業(yè)務(wù)，是負(fù)載均擔(dān)關(guān)系，因此具有超強(qiáng)的自愈能力來(lái)應(yīng)對(duì)單臺(tái)或多臺(tái)服務(wù)器故障，冗余保護(hù)措施在故障情況下自動(dòng)生效，對(duì)外服務(wù)不中斷，故障服務(wù)器修復(fù)后重新上線(xiàn)，系統(tǒng)自動(dòng)平衡工作負(fù)載。
控制器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的通信鏈路如果中斷導(dǎo)致控制器無(wú)法控制網(wǎng)絡(luò)，會(huì)造成重大影響，為了防范鏈路故障的影響，應(yīng)采用控制器通過(guò)多條鏈路連接到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，采取帶外專(zhuān)門(mén)的鏈路通道，輔以帶內(nèi)控制通道作為冗余鏈路，使得任何一條鏈路故障，都不影響控制器與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的通信。
為防范非法接入或受DDOS攻擊，應(yīng)采取在SDN控制器和網(wǎng)絡(luò)邊界處部署防火墻、入侵檢測(cè)設(shè)備以及流量清洗系統(tǒng)。通過(guò)防火墻和入侵檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)控制、病毒木馬防治、非法入侵檢測(cè)、安全漏洞掃描等，采取只對(duì)特定的IP地址提供服務(wù)并按需開(kāi)放端口原則，阻斷非法IP接入或攻擊；通過(guò)清洗系統(tǒng)對(duì)進(jìn)出控制器的流量進(jìn)行分析，一旦發(fā)現(xiàn)非法攻擊流量，立即引導(dǎo)非法流量到清洗部件。
3.3基礎(chǔ)設(shè)施層的應(yīng)對(duì)策略
基礎(chǔ)設(shè)施層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或鏈路故障，會(huì)造成部分業(yè)務(wù)中斷，故障發(fā)生后，SDN控制器會(huì)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)變化情況，重新進(jìn)行路由計(jì)算并生成新的流表下發(fā)給在線(xiàn)運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)收斂。在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)時(shí)采用傳統(tǒng)的設(shè)備冗余、鏈路冗余技術(shù)，部署IP FRR快速重路由，一旦節(jié)點(diǎn)故障發(fā)生，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在沒(méi)有控制器控制下也能自動(dòng)完成路徑切換。適當(dāng)加大資源冗余度，以輕載為主，鏈路帶寬利用率控制在50%以下。防范非法侵入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備產(chǎn)生的故障，采取管理控制網(wǎng)絡(luò)與公網(wǎng)隔離，對(duì)遠(yuǎn)程登錄進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)置和身份認(rèn)證。
四、SDN可靠性可用性策略在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)部署中的應(yīng)用
中國(guó)電信廣西公司從2014年以來(lái)，積極推進(jìn)SDN網(wǎng)絡(luò)的試點(diǎn)工作，在實(shí)際SDN試點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)部署中綜合考慮以上可靠性可用性策略，采用如圖4的方式部署：
應(yīng)用層和控制層的軟件使用云資源池分配的虛擬機(jī)來(lái)承載，同時(shí)在異地機(jī)樓云資源池上部署備用系統(tǒng)。應(yīng)用層和控制層的虛擬機(jī)各自獨(dú)占一個(gè)VLAN與云資源池中的其它網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行隔離。這些虛擬機(jī)獨(dú)占物理設(shè)備不與其他用戶(hù)分享。SDN控制器采用熱備份部署。
SDN控制器與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的通信鏈路，采用帶外管理控制網(wǎng)絡(luò)和帶內(nèi)控制通道相結(jié)合的方式。
基礎(chǔ)設(shè)施層采用設(shè)備、鏈路冗余配置。
在控制層部署防火墻、入侵檢測(cè)設(shè)備和流量清洗系統(tǒng)，保障SDN控制器的安全。
通過(guò)在SDN試點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)開(kāi)通、業(yè)務(wù)流量?jī)?yōu)化、新業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)和部署、模擬攻擊、設(shè)備主備倒換等一系列實(shí)驗(yàn)，各項(xiàng)業(yè)務(wù)功能達(dá)到了預(yù)期效果，網(wǎng)絡(luò)可靠性可用性也達(dá)到商用的要求。
五、結(jié)束語(yǔ)
SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)具有傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，雖然SDN網(wǎng)絡(luò)的可靠性可用性相對(duì)于傳統(tǒng)分布式IP網(wǎng)絡(luò)而言，還有一些差距，但是可以通過(guò)以上的策略來(lái)提升SDN網(wǎng)絡(luò)的可靠性可用性，從而使SDN網(wǎng)絡(luò)達(dá)到可商用的目的。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]閆長(zhǎng)江，吳東君，熊怡 .SDN原理解析―轉(zhuǎn)控分離的SDN架構(gòu)[M].北京：人民郵電出版社，2016
[2]劉文懋，裘曉峰，王翔 .軟件定義安全：SDN/NFV新型網(wǎng)絡(luò)的安全揭秘[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2016
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)；可靠性；優(yōu)化設(shè)計(jì)
中圖分類(lèi)號(hào)： S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
引言在經(jīng)濟(jì)社會(huì)全球化發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展使得我們逐漸迎來(lái)了信息化時(shí)代計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在各行業(yè)領(lǐng)域的推廣給人們的工作、生活帶來(lái)了極大的改變，使得計(jì)算機(jī)用戶(hù)數(shù)量持續(xù)增加，對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性也提出了新的要求。這就需要在充分認(rèn)識(shí)到造成計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全漏洞原因的基礎(chǔ)上，高度重視計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)施，從根本上確保計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性，以提高我國(guó)信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的水平，推動(dòng)我國(guó)現(xiàn)代化信息建設(shè)。
一、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性理論的概述
計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性是信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全的根本要求，反映著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間及范圍內(nèi)所能完成指定功能的概率和能力。在實(shí)際應(yīng)用中，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性理論包含計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可靠度兩方面內(nèi)容。可靠性是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)保持連通并滿(mǎn)足通信要求的能力，是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、規(guī)劃和運(yùn)行的重要依據(jù)和參數(shù)之一。而計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠度是指計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)在規(guī)定條件下完成規(guī)定功能的概率，涉及到二終端可靠度、λ終端可靠度以及全終端可靠度三種類(lèi)型。
20 世紀(jì)九十年代以來(lái)， 世界各國(guó)尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家建立了很多計(jì)算機(jī)應(yīng)用中心和工程研究中心。美國(guó)還制定了新一輪規(guī)劃的先進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)框架計(jì)劃， 發(fā)展面向 21 世紀(jì)的先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)。我國(guó)是高性能計(jì)算機(jī)和信息服務(wù)的戰(zhàn)略性設(shè)施國(guó)家， 高性能計(jì)算機(jī)環(huán)境發(fā)展很快， 在已建成的5個(gè)國(guó)家高性能計(jì)算中心的基礎(chǔ)上，又于中南、西北等地建立了新的國(guó)家計(jì)算中心，科技部加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)建設(shè)， 形成了以科學(xué)院為主體的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，教育部也啟動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)工程。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一種先進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施， 它所涉及超級(jí)計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、中間件技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)研究與應(yīng)用技術(shù)，是一個(gè)綜合性的跨學(xué)科、高技術(shù)研究課題。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展實(shí)現(xiàn)了計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識(shí)資源等全面共享。
二、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)的原則
計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性直接關(guān)系到計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行安全，在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化是對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可靠性的提高，能夠有效避免計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題的發(fā)生，從而減少計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全事故造成了嚴(yán)重?fù)p失。
1、提高計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性，需要遵循一定的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，采用開(kāi)放式的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)，選用充分支持異種設(shè)備和異構(gòu)系統(tǒng)的連接，盡可能使系統(tǒng)具備較強(qiáng)的擴(kuò)展與升級(jí)能力，并且要保證先進(jìn)性、實(shí)用性和通用性的結(jié)合，選擇先進(jìn)且成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和最適合的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
2、遵循國(guó)際和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，采用開(kāi)放式的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)，從而能支持異構(gòu)系統(tǒng)和異種設(shè)備的有效互聯(lián)，具備較強(qiáng)的擴(kuò)展與升級(jí)能力。先進(jìn)性與實(shí)用性相結(jié)合，選擇先進(jìn)而成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，選擇實(shí)用和通用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
3、提高計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性，主要采用余度設(shè)計(jì)和容錯(cuò)設(shè)計(jì)，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，各臺(tái)計(jì)算機(jī)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)護(hù)衛(wèi)后備機(jī)，當(dāng)某臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)了問(wèn)題，這臺(tái)計(jì)算機(jī)的任務(wù)便可以由其他的機(jī)器進(jìn)行處理，從而有效的避免了單機(jī)無(wú)后備的狀況。提高計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性，還應(yīng)該選擇較好的網(wǎng)絡(luò)鏈路介質(zhì)，保證主干網(wǎng)絡(luò)具有足夠的帶寬，從而使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)具有較快的響應(yīng)速度。
4、在制定必要的網(wǎng)絡(luò)管理?xiàng)l例的同時(shí)，加強(qiáng)相關(guān)應(yīng)用人員的定期培訓(xùn)，同時(shí)對(duì)運(yùn)行中的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自動(dòng)檢查和維護(hù)，養(yǎng)成良好的維護(hù)和應(yīng)用的職業(yè)習(xí)慣。
三、、影響計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性的因素
1、用戶(hù)設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響
用戶(hù)終端設(shè)備是直接面向用戶(hù)的設(shè)備，其可靠性至關(guān)重要，也是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠與否的關(guān)鍵所在。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過(guò)程中的日常維護(hù)，主要就是確保用戶(hù)終端保持良好運(yùn)行狀態(tài)。用戶(hù)終端的交互能力越高，網(wǎng)絡(luò)的可靠性也越高。
2、網(wǎng)絡(luò)管理對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響
在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)過(guò)程中，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性來(lái)源于不同設(shè)備供應(yīng)商的所提供網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的規(guī)格和復(fù)雜程度很高，這就需要計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理人員采用非常先進(jìn)的技術(shù)手段，監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除故障，采集、統(tǒng)計(jì)和分析網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的相關(guān)狀況，以保證信息傳輸?shù)耐暾?、及時(shí)、有效，從而提高計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性。
3、傳輸交換設(shè)備對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響
在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運(yùn)行的過(guò)程中，為了提高網(wǎng)絡(luò)可靠性以及滿(mǎn)足日后發(fā)展的需要，必需考慮有一定的冗余和容錯(cuò)能力。布線(xiàn)時(shí)最好布置為雙線(xiàn)，以便網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)路出現(xiàn)故障時(shí)能及時(shí)切換。網(wǎng)絡(luò)集線(xiàn)器將若干個(gè)用戶(hù)終端集中起來(lái)接入網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)它可將所連設(shè)備的問(wèn)題與通信網(wǎng)絡(luò)其它部分隔開(kāi)，構(gòu)成保證網(wǎng)絡(luò)可靠性的第一道防線(xiàn)。集線(xiàn)器是一種單點(diǎn)失效設(shè)備，若它發(fā)生故障，則與其相連接的用戶(hù)就無(wú)法工作，可見(jiàn)集線(xiàn)器在提高網(wǎng)絡(luò)可靠性方面所起到的重要作用。
4、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，從根本上決定著計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性。有自身特點(diǎn)的影響，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在不同行業(yè)領(lǐng)域及規(guī)模層次中的應(yīng)用也有所不同，對(duì)于維護(hù)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性有著關(guān)鍵作用。在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)初期，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的有效性和容錯(cuò)性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)通常由網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的直徑和連通度來(lái)決定。
四、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)方法分析
計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)的重要內(nèi)容，有利于確保計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，促進(jìn)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。在具體實(shí)施過(guò)程中，需要對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)所有設(shè)備、軟件、硬件、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議以及各分層的可靠性進(jìn)行全面系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)通常有以下三種可靠性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)方法。
1、 最優(yōu)選擇方法
該方法就是研究出各種滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)可靠性要求的方案并進(jìn)行比較，在幾個(gè)方案中甄選出最優(yōu)方案并對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行進(jìn)一步的求精和優(yōu)化。此外，在費(fèi)用充足的條件下，還可以通過(guò)設(shè)計(jì)一定冗余的方式來(lái)增強(qiáng)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性，從而確保計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)擴(kuò)容和升級(jí)的順利進(jìn)行，促進(jìn)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)最優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)。
2、 多級(jí)容錯(cuò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。容錯(cuò)系統(tǒng)的建立，是當(dāng)前對(duì)付網(wǎng)絡(luò)故障非常有效的方法之一，特別是對(duì)于大中型網(wǎng)絡(luò)是至關(guān)重要的。當(dāng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)系統(tǒng)可保證網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)正常運(yùn)行，多級(jí)容錯(cuò)技術(shù)使網(wǎng)絡(luò)具有一定的自保和自愈能力，即使網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)多種故障，容錯(cuò)技術(shù)仍能使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正常工作。
3、分層處理方法。分層處理法的應(yīng)用對(duì)于解決計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)所面臨的此類(lèi)問(wèn)題有著非常重要作用，按照對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分層的方式，定義為系統(tǒng)層、服務(wù)層、物理層及邏輯層等不同層次上的差異化可靠性度量指標(biāo)，從而制定針對(duì)性方案措施，以提高計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)計(jì)的最優(yōu)化。
結(jié)束語(yǔ)
計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性是信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全的根本要求，反映著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間及范圍內(nèi)所能完成指定功能的概率和能力。在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全的可靠性直接關(guān)系到系統(tǒng)應(yīng)用的有效性，是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)性前提。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可靠性的內(nèi)容主要包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的抗破壞性、生存性以及系統(tǒng)部件在多模式下工作的有效性，要求計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)部件和基礎(chǔ)結(jié)點(diǎn)必須為各用戶(hù)終端提供可靠的鏈路，從而確保計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的正常工作。
參考文獻(xiàn)
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【摘 要】網(wǎng)絡(luò)科技的的發(fā)展速度非?？?，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的和網(wǎng)絡(luò)需求的增多，計(jì)算機(jī)可靠性的相關(guān)研究也發(fā)展起來(lái)。建設(shè)可靠的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)的強(qiáng)烈需求之一。無(wú)論是從國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度，還是從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度，提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性已經(jīng)成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。本文簡(jiǎn)單的介紹了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀以及在此基礎(chǔ)上總結(jié)出來(lái)的提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的方法和設(shè)計(jì)方案。通過(guò)對(duì)軟件實(shí)例的分析和總結(jié)提出了一系列可以提高計(jì)算機(jī)可靠性的設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)對(duì)于提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性具有重要參考意義。
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)可靠性；局域網(wǎng)絡(luò)；服務(wù)器機(jī)群；防火墻系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)長(zhǎng)久穩(wěn)定的工作，為用戶(hù)提供穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)使用功能，這是目前網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)最為關(guān)心的問(wèn)題。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不受干擾，增加計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性這是提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的基本要求。所以，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的探討和設(shè)計(jì)具有很大的現(xiàn)實(shí)意義和理論意義。
一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物，是通過(guò)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)把分布在不同地理區(qū)域，具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)，通過(guò)功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信、資源共享和協(xié)同工作的一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。自從上20世紀(jì)中期開(kāi)始，第一臺(tái)計(jì)算機(jī)，便產(chǎn)生了單臺(tái)機(jī)遠(yuǎn)程交換信息的系統(tǒng)。第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代中后期，此時(shí)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)由單臺(tái)機(jī)遠(yuǎn)程交換信息變成了分組交換網(wǎng)絡(luò)。20世紀(jì)80年代和90年代中期的因特網(wǎng)是第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。第三代網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的杰出成就代表。21世紀(jì)的今天第四代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生了，他就是三合一體的綜合數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。并且計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)近年來(lái)向可靠性和綜合性業(yè)務(wù)的發(fā)展更加迅速。20世紀(jì)80年代的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)是計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的一個(gè)里程碑式成就。計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)能夠使幾臺(tái)計(jì)算機(jī)終端的用戶(hù)實(shí)現(xiàn)信息資源共享，使一個(gè)或幾個(gè)計(jì)算機(jī)的控制設(shè)備和安全軟件實(shí)現(xiàn)信息互換。1980年2月美國(guó)電氣和電子工程師學(xué)會(huì)組織頒布的IEEE 802系列標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)局域網(wǎng)的發(fā)展和普及起到了巨大的推動(dòng)作用。
二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
英國(guó)電氣工程師學(xué)會(huì)在論文中曾聲明：“在提供通信的英國(guó)天網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研制中，中心課題首先是可靠性”。應(yīng)用系統(tǒng)的核心是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，它能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)對(duì)外部網(wǎng)絡(luò)的信息訪(fǎng)問(wèn)，還可以實(shí)現(xiàn)單位內(nèi)部的信息交換?，F(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用廣泛，這既為社會(huì)的發(fā)展帶來(lái)質(zhì)的飛躍，量的進(jìn)步也為現(xiàn)代社會(huì)帶來(lái)一些潛在的威脅，因?yàn)橐坏┚W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)生了事故或是受到惡意侵害，就可能給企業(yè)或單位帶來(lái)災(zāi)難性損失，安全可靠的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的前提。
（一）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的概念
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性簡(jiǎn)單的說(shuō)就是指在規(guī)定的時(shí)間和條件下，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠持續(xù)保持網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行的能力。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)者在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)其進(jìn)行分析總結(jié)，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行有條理有系統(tǒng)，這是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基本原則。
（二）提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)可靠性
提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)可靠性通常采用余度設(shè)計(jì)和容錯(cuò)技術(shù)，具體表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)中的各臺(tái)計(jì)算機(jī)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)彼此互為后備機(jī)。這樣一來(lái)，即使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的某一臺(tái)出現(xiàn)了問(wèn)題，其他計(jì)算機(jī)也可以正常工作，并且故障機(jī)未完成的食物可以有其他計(jì)算機(jī)代為解決，避免了有一臺(tái)計(jì)算機(jī)引起的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓的情況，增強(qiáng)了計(jì)算機(jī)的可靠性。
（三）加強(qiáng)計(jì)算機(jī)可靠性需要適當(dāng)?shù)牟捎眯碌挠?jì)算機(jī)技術(shù)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展日新月異，雖然目前的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不至于落后，但是隨時(shí)可能會(huì)有更好的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)出現(xiàn)。所以如果要保持計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠穩(wěn)定性最好要確保該計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不會(huì)被淘汰。適度的采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和設(shè)備，使設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠緊跟時(shí)代潮流，既滿(mǎn)足了業(yè)務(wù)的需要也能夠降低計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的兼容性和擴(kuò)充性，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)。
（四）在提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性的同時(shí)也要考慮計(jì)算計(jì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的造價(jià)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的提高是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)升級(jí)改造的有效途徑和方法，但是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的使用過(guò)程中也要盡量的降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的造價(jià)，爭(zhēng)取用最少的維護(hù)和開(kāi)發(fā)費(fèi)用達(dá)到最高的性?xún)r(jià)比。
（五）提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性
提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)際條件，在設(shè)計(jì)中選擇質(zhì)量?jī)?yōu)秀、有良好聲譽(yù)的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，并且所用的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品都應(yīng)滿(mǎn)足可靠性設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，嚴(yán)格遵守計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)規(guī)范，所有器件及子系統(tǒng)均需滿(mǎn)足最新、最高的國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)（例如1995年通過(guò)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：ISO/IEC 11801；歐洲標(biāo)準(zhǔn)：EN 50173；北美標(biāo)準(zhǔn)：ANSI/EIA 568A；中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)：GB50173-1993、GB/T 50311-2000等）。
（六）維護(hù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性
維護(hù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行定期檢查?，F(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模應(yīng)用并且每個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間具有很大差異性。錯(cuò)綜復(fù)雜又龐大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)很容易出現(xiàn)故障，要想保持網(wǎng)絡(luò)的可靠性，必須定時(shí)的對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行人工檢查或自動(dòng)檢查，這樣才能夠在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并維護(hù)，避免由于網(wǎng)絡(luò)中斷和癱瘓帶來(lái)的巨大損失。對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行檢查不僅更方便系統(tǒng)恢復(fù)而且能夠優(yōu)越系統(tǒng)性能，使網(wǎng)絡(luò)更加具有可靠性，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)功能。
三、高可靠計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的工程實(shí)例
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是組成單位信息的基本元素，是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞功能的載體，他不僅關(guān)系著計(jì)算機(jī)用戶(hù)的眼前利益，而且影響著計(jì)算機(jī)用戶(hù)在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的信息化水平和網(wǎng)絡(luò)使用的成敗，在整個(gè)使用過(guò)程中促使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不斷的升級(jí)變得更加可靠和經(jīng)濟(jì)。
舉例來(lái)說(shuō)，例如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在地震觀(guān)測(cè)當(dāng)中的應(yīng)用。
中國(guó)數(shù)字地震觀(guān)測(cè)網(wǎng)是全國(guó)地震行業(yè)信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，是整個(gè)數(shù)字地震觀(guān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和地震應(yīng)急指揮的技術(shù)基礎(chǔ)平臺(tái)，該觀(guān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目涉及全國(guó)31個(gè)?。ㄊ校┳灾螀^(qū)，它的建設(shè)規(guī)模是我國(guó)有史以來(lái)最大的防震減災(zāi)工程。其中，某省是中國(guó)數(shù)字地震觀(guān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的主要節(jié)點(diǎn)之一，該省地震局地震數(shù)據(jù)信息在中國(guó)地震監(jiān)控服務(wù)的60個(gè)城市的地震信息服務(wù)系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)是其中一個(gè)重要的組成部分，同時(shí)也是防震救災(zāi)的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，因此我國(guó)地震局對(duì)于該項(xiàng)目中的計(jì)算機(jī)可靠性有較高要求并且也對(duì)該系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行了投資建設(shè)。在軟硬件設(shè)施和服務(wù)器的選擇上都選擇了性?xún)r(jià)比比較高的基于AMD Opteron處理器的曙光服務(wù)器。
計(jì)算機(jī)是當(dāng)今時(shí)代不可或缺的重要技術(shù)，是國(guó)家實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要工具，是產(chǎn)業(yè)建設(shè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的重要途徑，是企業(yè)不斷自我進(jìn)步和完善的重要手段?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要特點(diǎn)是規(guī)模大，實(shí)際應(yīng)用性強(qiáng)，因此可靠性顯得尤為重要，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)正常工作的保障，防止網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行受到干擾和破壞。可靠性高的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠克服網(wǎng)絡(luò)本身缺陷，減少網(wǎng)絡(luò)的中斷和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定措施能夠?qū)τ?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全方位的監(jiān)控和配置。我國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)水平的提高很大程度上要看計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性如何，換句話(huà)說(shuō)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的提高有利于我國(guó)整個(gè)計(jì)算機(jī)水平的提高。
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關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)可靠性；策略
在新的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)關(guān)系到國(guó)家現(xiàn)代化的實(shí)現(xiàn)和企業(yè)信息化建設(shè)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者與維護(hù)者越來(lái)越重視網(wǎng)絡(luò)的可靠性建設(shè)，這是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基本要求，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)要在不受干擾的環(huán)境下保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，即使其處于故障狀態(tài)，也能夠?qū)崿F(xiàn)故障的快速修復(fù)功能，從而使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)處于正常的使用狀態(tài)，而不是陷入癱瘓，無(wú)法協(xié)助人們進(jìn)行生產(chǎn)與生活。從這個(gè)角度來(lái)審視計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性，應(yīng)該將我們的重點(diǎn)放在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響因素上，在對(duì)于各種多方面的因素進(jìn)行全面的理解之后，可以有針對(duì)性的提出如何提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的方式方法。
一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響因素
故障的出現(xiàn)，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行中，這是一件很常見(jiàn)的事情，由此使得人們對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生信任危機(jī)，造成生活工作中諸多方面的不便。我們知道影響計(jì)算機(jī)發(fā)生故障的可能性有很多，下面我們從三個(gè)方面來(lái)對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響因素進(jìn)行分析：
1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施質(zhì)量方面
作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成的重要成分，其對(duì)于網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響力是很大的。其主要涉及到計(jì)算機(jī)終端，類(lèi)似于路由器，交換機(jī)之類(lèi)的電子設(shè)備。眾所周知，計(jì)算機(jī)終端，是與用戶(hù)直接聯(lián)系的場(chǎng)所，只有保證計(jì)算機(jī)終端的可靠性，才能夠使得計(jì)算機(jī)工作變得更加安全，可靠；電子設(shè)備，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中必不可少的環(huán)節(jié)，在此環(huán)節(jié)，如果出現(xiàn)安全措施失當(dāng)，造成信息傳播過(guò)程中的信息的泄露，由此使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性大打折扣。
2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理措施方面
除了性能穩(wěn)定的設(shè)備之外，計(jì)算機(jī)所有者的作用也是不同忽視的，尤其是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的管理措施。如果在計(jì)算機(jī)的使用過(guò)程中，使用者缺乏計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)意識(shí)，缺乏管理，對(duì)于各種電子設(shè)備缺乏一定的鑒別能力和維護(hù)能力，我們需要明確的是質(zhì)量再好的電子設(shè)備都需要進(jìn)行有效的管理，才能夠保證其可靠性。
3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錂C(jī)構(gòu)方面
此處的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指?jìng)鬏斆襟w之間使用何種方式實(shí)現(xiàn)連接，這是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。現(xiàn)階段，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)為星型結(jié)構(gòu)、環(huán)型結(jié)構(gòu)、總線(xiàn)結(jié)構(gòu)、分布式結(jié)構(gòu)、樹(shù)型結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、蜂窩狀結(jié)構(gòu)等幾種。顯然不同的拓?fù)?，其傳遞信息的可靠性是不同的，因此在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的過(guò)程中，使用結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可靠的拓?fù)鋵⒂欣诰W(wǎng)絡(luò)信息的高效傳達(dá)。
二、如何有效的提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性
以歸因視角去審視計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性建設(shè)，我們應(yīng)該在上述相關(guān)因素的的基礎(chǔ)上，有針對(duì)性的采取措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)于不同計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的探索與發(fā)現(xiàn)，主要可以表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：
1.將容錯(cuò)設(shè)計(jì)理念融入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
進(jìn)行容錯(cuò)設(shè)計(jì)，也就是說(shuō)對(duì)于計(jì)算機(jī)常見(jiàn)設(shè)備故障進(jìn)行全面的分析和歸納，爭(zhēng)取在原來(lái)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的冗余的增強(qiáng)，以容錯(cuò)設(shè)計(jì)為重點(diǎn)，使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性不斷提高。對(duì)此來(lái)講，我們需要把握以下的幾個(gè)注意事項(xiàng)：第一，把握計(jì)算機(jī)設(shè)備的位置分布；第二，使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)冗余并行方式實(shí)現(xiàn)不同設(shè)施之間的連接；第三，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)連接范圍的擴(kuò)大，形成廣域網(wǎng)連接。
2.以雙網(wǎng)絡(luò)性冗余設(shè)計(jì)去執(zhí)行方案
雙網(wǎng)絡(luò)性冗余設(shè)計(jì)，也就是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)冗余的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)再次升級(jí)，是提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的常見(jiàn)做法。同樣在原來(lái)網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下，以規(guī)劃另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方式，形成了雙網(wǎng)絡(luò)型冗余設(shè)計(jì)。在網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行傳遞的時(shí)候，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)選擇的方案選擇項(xiàng)比較多，其傳遞信息量和速度將提升很多，及時(shí)是某些節(jié)點(diǎn)不再運(yùn)作，其他方面的信息也會(huì)在其他節(jié)點(diǎn)的作用下實(shí)現(xiàn)傳遞，從而保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.以層次性結(jié)構(gòu)開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)階段
以多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)建為主要方式，去提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性。其表現(xiàn)出多方面的優(yōu)勢(shì)，其不僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)故障的有效隔離，還有利于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的使用，在上述基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的操作。在多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，常常使用的設(shè)備包括集線(xiàn)器、路由器，在一定情況下，其兼容性能得到了極大程度的發(fā)揮。
4.促進(jìn)其體系結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)過(guò)程
我們目前對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)思路是，主要結(jié)合目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，以科學(xué)的論證去探尋更加合適的調(diào)整方式，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的提高。此處我們強(qiáng)調(diào)的是體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，對(duì)于此環(huán)節(jié)，主要涉及到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層次，網(wǎng)絡(luò)操作層次，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層次。以此為基礎(chǔ)，探索更加高效的實(shí)現(xiàn)方式。我們知道不同的層次，其在發(fā)揮其作用方面呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)，我們要對(duì)于每一層的詳細(xì)特征有一定的了解，實(shí)現(xiàn)其體系的優(yōu)化。從這個(gè)角度來(lái)看，不斷提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系性能，關(guān)注于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的提高。除此之外，即使在最完備的設(shè)計(jì)下，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也是有可能出現(xiàn)故障的，因此要強(qiáng)化對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的管理和維護(hù)，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，即使采取相應(yīng)的措施去解決，從而保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
三、結(jié)語(yǔ)
綜上所述，國(guó)內(nèi)外學(xué)者普遍關(guān)注計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的提高，以此為課題的研究一直在創(chuàng)新與突破。尤其是在現(xiàn)階段，各行業(yè)對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的依賴(lài)性比較大，其對(duì)于經(jīng)濟(jì)的影響能力更大。從這個(gè)視角來(lái)看，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的研究與學(xué)習(xí)，不斷探索與發(fā)現(xiàn)全新的方式，爭(zhēng)取使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在更加可靠的情況下實(shí)現(xiàn)運(yùn)行。由此使得社會(huì)的生產(chǎn)效率進(jìn)一步提高，經(jīng)濟(jì)實(shí)力進(jìn)一步強(qiáng)化，無(wú)論在什么領(lǐng)域都有利于其實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的發(fā)展。我們應(yīng)該清醒的認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，并不斷的在相關(guān)領(lǐng)域展開(kāi)各方面的探索，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性。
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關(guān)鍵詞：熱備路由協(xié)議；可靠性網(wǎng)絡(luò)
中圖分類(lèi)號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044(2009)04-0810-02
Routing Protocol Based on the Hot Design of the Reliability of the Network
LV Long-shan
(Tongji University, Shanghai 200092)
Abstract: This paper analysis the environment offinace system government network, and give some suggestion about the reliability network design based the hot-spare routing protocl. In the paper, introduce the working method of the hot-spare routing protocol, at the same time, introduced some key reliability technology.
Key words: he hot-spare routing protocol; the reliability of the network
1 引言
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行的支撐平臺(tái)，而系統(tǒng)穩(wěn)定是評(píng)價(jià)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵因素。在網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行上，采取了防火墻、防病毒軟件等保障網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，但網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備-交換機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行才是最基本的穩(wěn)定因素。
熱備路由協(xié)議作為可靠性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重要組成部分，利用熱備雙機(jī)的原理保障關(guān)鍵信息系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，預(yù)防網(wǎng)絡(luò)故障導(dǎo)致的應(yīng)用中斷、數(shù)據(jù)丟失，在日常的政府、企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中發(fā)揮了重要作用。
2 應(yīng)用分析
B市財(cái)政局2004年即采用了CISCO系列交換機(jī)構(gòu)建了整個(gè)企業(yè)的千兆網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。其中核心層采用CISCO Catalyst 6509交換機(jī)、匯聚使用CISCO 3560G交換機(jī)、接入層采用CISCO 2950系列交換機(jī)。其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
隨著市財(cái)政系統(tǒng)信息化步伐的加快以及“金財(cái)工程”的啟動(dòng)，財(cái)政管理走上了新的臺(tái)階。財(cái)政系統(tǒng)結(jié)合實(shí)際應(yīng)用重新構(gòu)建集中支付網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。由于新的系統(tǒng)的上線(xiàn)運(yùn)行，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性提出了較高的要求。
如果網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則意味著該市全部財(cái)政系統(tǒng)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)的停頓，因此，市財(cái)政局決定成立網(wǎng)絡(luò)改造項(xiàng)目小組，對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行分析并改造，項(xiàng)目小組對(duì)目前的網(wǎng)絡(luò)提出了兩個(gè)主要的問(wèn)題：
1）現(xiàn)有的CISCO 6509核心交換機(jī)的引擎是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的關(guān)鍵，因此，引擎的失效就意味著系統(tǒng)的癱瘓；而公司的核心交換機(jī)一直以來(lái)采用的是單引擎，這也是此次安全事故發(fā)生的原因；
2）除了核心交換可能出現(xiàn)故障外，一般匯聚層和接入層交換機(jī)也可能發(fā)生故障，而且其故障發(fā)生的頻率顯然要高于核心交換機(jī)的，雖然此類(lèi)故障發(fā)生時(shí)不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，但也會(huì)造成局部網(wǎng)絡(luò)癱瘓，造成小的安全事故；
基于此，項(xiàng)目小組認(rèn)為保證各項(xiàng)業(yè)務(wù)應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)必須具有高可靠性，決不能出現(xiàn)單點(diǎn)故障。要對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、日常維護(hù)等各個(gè)方面進(jìn)行高可靠性的設(shè)計(jì)和建設(shè)。在關(guān)鍵設(shè)備采用硬件備份、冗余等可靠性技術(shù)，提高安全可靠性。針對(duì)本網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案，其可用性設(shè)計(jì)包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本身的冗余能力、網(wǎng)絡(luò)的冗余設(shè)計(jì)。當(dāng)前的關(guān)鍵是建立N＋1備份系統(tǒng)，一旦主系統(tǒng)發(fā)生故障，可以采用備份系統(tǒng)維持運(yùn)行，因此，提出了解決方案，對(duì)核心交換機(jī)進(jìn)行冗余。增加一臺(tái)6509交換機(jī)，其配置與當(dāng)前6509交換機(jī)一樣，利用熱備份路由協(xié)議實(shí)現(xiàn)交換機(jī)之間的主備切換，以此保障核心系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
按照設(shè)計(jì)方案，在核心層增加了一臺(tái)CISCO 6509交換機(jī)，其配置與原有的CISCO6509配置相同，均放置在核心機(jī)房，同時(shí)，在匯聚層交換機(jī)上增加一塊光線(xiàn)模塊，上聯(lián)到新的CISCO 6509交換機(jī)。改造后的拓?fù)鋱D如圖2所示。
采用CISCO的熱備份路由協(xié)議（HSRP）協(xié)議實(shí)現(xiàn)冗余。HSRP的目的在于當(dāng)有冗余交換機(jī)的時(shí)候，使主機(jī)看上去只使用了一個(gè)交換機(jī)，并且即使在它當(dāng)前所使用的交換機(jī)出現(xiàn)故障的情況下仍能夠保持路由的連通性。HSRP協(xié)議中所涉及到的多個(gè)交換機(jī)都映射為一個(gè)虛擬的交換機(jī)。如圖3所示，核心交換機(jī)A和核心交換機(jī)B的默認(rèn)地址分別為192.168.1.2、192.168.1.3，但對(duì)于其它設(shè)備來(lái)說(shuō)，只有一個(gè)虛擬的交換機(jī)，其地址為192.168.1.1。
HSRP協(xié)議使用主交換機(jī)來(lái)代替虛擬交換機(jī)來(lái)進(jìn)行包的發(fā)送，終端則是把數(shù)據(jù)包發(fā)向該虛擬交換機(jī)，實(shí)際轉(zhuǎn)發(fā)包的交換機(jī)是主（Active）交換機(jī)。假如這個(gè)主交換機(jī)在某個(gè)時(shí)候由于某種原因而無(wú)法工作的話(huà)，則那個(gè)備份的（Standby）交換機(jī)將被選擇來(lái)代替原來(lái)的主交換機(jī)。承擔(dān)主交換機(jī)的包的轉(zhuǎn)發(fā)功能。而不會(huì)在對(duì)主機(jī)的連通性上產(chǎn)生大的中斷。
網(wǎng)絡(luò)中的主交換機(jī)和備份交換機(jī)在完成HSRP協(xié)議選擇過(guò)程后發(fā)送一次hello消息包來(lái)實(shí)現(xiàn)主備交換機(jī)之間的信息交換，假如主交換機(jī)失效，則備份交換機(jī)將取代它作為新的主交換機(jī)工作。而當(dāng)備份交換機(jī)失效或者它變成了主交換機(jī)時(shí)，另外一個(gè)交換機(jī)將被選為備份交換機(jī)。
HSRP的配置實(shí)現(xiàn)如下：
interface vlan 1
ip address 192.168.1.2 255.255.255.0
standby 1 timers 5 15
/* 定義HSRP組號(hào)為1，每5秒交換一次hello信息,15秒沒(méi)收到，hello信息就開(kāi)始切換 */
standby 1 priority 110
/* 定義1組的交換機(jī)權(quán)值,一般權(quán)值大的為主交換機(jī)*/
standby 1 preempt
/* 啟用hsrp搶占功能 */
standby 1 authentication cisco
/* 設(shè)置交換機(jī)身份驗(yàn)證串為“cisco” */
standby 1 ip 192.168.1.1
/* 定義虛擬IP地址,即其他交換機(jī)或終端所連接的網(wǎng)關(guān) */
standby 1 track ethernet0
/* 定義監(jiān)控的端口，對(duì)端口跟蹤,一但端口down掉，則進(jìn)行主備切換*/
對(duì)于實(shí)際的系統(tǒng)配置，一般根據(jù)需要選擇部分的配置，同時(shí)，配置需要在主備交換機(jī)上同時(shí)實(shí)現(xiàn)。核心交換機(jī)A和備份交換機(jī)的HSRP的主要配置如下：
/*主交換機(jī)AHSRP配置*/
interface Vlan1
ip address 192.168.1.2 255.255.255.0/* 主交換機(jī)A vlan 1的的地址 */
no ip redirects
mls rp vtp-domain yyzc
mls rp ip
standby 1 priority 110 preempt/* 定義搶占優(yōu)先級(jí)為110*/
standby 1 ip 192.168.1.1/* 定義vlan1的虛擬IP為192.168.1.1 */
interface Vlan2
ip address 192.168.2.2 255.255.255.0/* 主交換機(jī)A vlan 2的的地址 */
no ip redirects
mls rp vtp-domain yyzc
mls rp ip
standby 1 priority 110 preempt
standby 1 ip 192.168.2.1/* 定義vlan2的虛擬IP為192.168.2.1 */
備用交換機(jī)B HSRP配置：
interface Vlan1
ip address 192.168.1.3 255.255.255.0/* 備交換機(jī)B vlan 1的的地址 */
no ip redirects
mls rp vtp-domain yyzc
mls rp ip
standby 1 priority 100 preempt
standby 1 ip 192.168.1.1/* 定義vlan1的虛擬IP為192.168.1.1 */
interface Vlan2
ip address 192.168.2.3 255.255.255.0/* 備交換機(jī)A vlan 2的的地址 */
no ip redirects
mls rp vtp-domain yyzc
mls rp ip
standby 1 priority 100 preempt
standby 1 ip 192.168.2.1
4 結(jié)論
基于以上的方案的實(shí)施，項(xiàng)目小組順利完成了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的改造，當(dāng)核心交換機(jī)發(fā)生故障的時(shí)候，備用交換機(jī)能夠快速接管其數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，保障了B市財(cái)政局核心交換機(jī)的可靠性，保障財(cái)政業(yè)務(wù)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞 光纖通信網(wǎng)絡(luò)；配電網(wǎng)；可靠性
中圖分類(lèi)號(hào)：TN929 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2013）21-0051-01
在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，通信水平也隨之得到了很大程度的發(fā)展，新形勢(shì)下的網(wǎng)絡(luò)正向著光纜化及數(shù)字化這兩個(gè)方向迅速發(fā)展，現(xiàn)今配電網(wǎng)全面借助高新科學(xué)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信的技術(shù)，建立起了一種全自動(dòng)化、全信息化的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。而這些年以來(lái)，我國(guó)光纖通信技術(shù)推動(dòng)配電網(wǎng)建設(shè)不斷更上一層樓，發(fā)揮出來(lái)了非常重要的作用。
1 常見(jiàn)的2種光纖通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用
我國(guó)在最近幾年加快了配電網(wǎng)試點(diǎn)改革的步伐，其中以太網(wǎng)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)（見(jiàn)圖1）與EPON無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（見(jiàn)圖2）為基礎(chǔ)的光纖通信技術(shù)得到大范圍的應(yīng)用。此2種技術(shù)在保護(hù)設(shè)置方面均運(yùn)用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)當(dāng)作“天然屏障”。國(guó)內(nèi)有專(zhuān)家及學(xué)者針對(duì)上面2種網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)性與安全性實(shí)施了評(píng)估分析，所得出的結(jié)果為：太網(wǎng)交換機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)之可靠值為0.8743390；EPON無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)之可靠值為0.865320。在我國(guó)配電網(wǎng)之網(wǎng)絡(luò)信息量較小的狀態(tài)下，這2種技術(shù)均可以獲得時(shí)延。多項(xiàng)數(shù)據(jù)表明，從某一角度來(lái)看，工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的發(fā)展會(huì)顯得適應(yīng)性稍微要強(qiáng)一點(diǎn)，而EPON無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)因?yàn)樵诰W(wǎng)絡(luò)的線(xiàn)路以及設(shè)備方面顯得比較復(fù)雜，這就導(dǎo)致其可靠性不夠強(qiáng)。
2 配電網(wǎng)光纖通信技術(shù)可靠性評(píng)估
配電網(wǎng)近幾年如雨后春筍發(fā)展很快，改變了傳統(tǒng)配電網(wǎng)存在的不足，變得更加自動(dòng)化。不過(guò)，安裝過(guò)程比較復(fù)雜，使得人們?cè)谑褂眠@種通信技術(shù)于電纜傳輸技術(shù)上的質(zhì)量有待提高。信息傳輸中斷的現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生，可靠性得不到用戶(hù)的認(rèn)可。而使用光纖通信技術(shù)則給高水準(zhǔn)的配電網(wǎng)系統(tǒng)提供了機(jī)會(huì)，除了有著抗高壓電磁干擾這一特點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)以外，同時(shí)還具有出數(shù)據(jù)錯(cuò)碼率低和傳輸效率非常高的特性，因此，在很大程度上對(duì)配電網(wǎng)光纖通信的可靠性評(píng)估有著關(guān)鍵工程及理論價(jià)值。但是，光纖通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)跟其他通信系統(tǒng)比較，也是存在許多共性的。這項(xiàng)技術(shù)憑借著獨(dú)特特性發(fā)揮出在不同領(lǐng)域中的優(yōu)勢(shì)，就配電網(wǎng)中光纖通信網(wǎng)絡(luò)中可靠性評(píng)估這個(gè)問(wèn)題上，尚沒(méi)有比較好的評(píng)估技術(shù)及評(píng)估手段。不過(guò)，近年來(lái)，有專(zhuān)家提出可以基于在最小路集與布爾代數(shù)等基礎(chǔ)上，探討與評(píng)估可靠性。在實(shí)際評(píng)估過(guò)程總中，要注意如下幾點(diǎn)：1）儀器設(shè)備所存在的可靠度，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)所發(fā)揮出來(lái)的工作效率；2）連通性之可靠度，即在一定時(shí)間范圍內(nèi)網(wǎng)絡(luò)保持連通狀態(tài)之幾率；3）儀器設(shè)備之故障概率，即在各個(gè)通信節(jié)點(diǎn)等地方在一定時(shí)間范圍內(nèi)所發(fā)生故障之幾率；4）平均使用期，即，在網(wǎng)絡(luò)失效之前平均的作業(yè)時(shí)間或者是平均的故障幾率發(fā)生的間隔時(shí)間。這4點(diǎn)均應(yīng)該給予高度重視與掌握，這樣才可做出合理的可靠性評(píng)估。
3 可靠性評(píng)估的意義及發(fā)展趨勢(shì)
在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，數(shù)字化的水平也得到了很大的提升，將數(shù)字化技術(shù)運(yùn)用在光纖通信網(wǎng)絡(luò)的中一種發(fā)展趨勢(shì)。充分利用數(shù)學(xué)化技術(shù)可以促進(jìn)配電網(wǎng)光纖通信網(wǎng)絡(luò)額可靠性評(píng)估與發(fā)展，可以精準(zhǔn)評(píng)估、準(zhǔn)確評(píng)估各種元件的可靠性參數(shù)對(duì)配電網(wǎng)的影響。為此，筆者認(rèn)為，在這個(gè)良好的數(shù)字化背景下，配電網(wǎng)一定會(huì)迎來(lái)一個(gè)新的轉(zhuǎn)折點(diǎn)及一個(gè)靚麗的春天，自動(dòng)化程度會(huì)越來(lái)越高、遙控和遙調(diào)等的業(yè)務(wù)，又在對(duì)檢驗(yàn)傳感業(yè)務(wù)以及材料的制造業(yè)方面進(jìn)行推動(dòng)與促進(jìn)。各種類(lèi)型的配電網(wǎng)光纖通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在各個(gè)層次的通信服務(wù)上均有很大的突破與發(fā)展。筆者對(duì)光纖材料的制作與設(shè)計(jì)前景很看好，經(jīng)過(guò)不懈努力、技術(shù)堡壘層層突破，則定能研制出一種高效且環(huán)保的素材方向發(fā)展，更優(yōu)質(zhì)、更高效地為新形勢(shì)下的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而服務(wù)?？偠灾滦蝿?shì)下通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無(wú)法離開(kāi)今后光纖科技日新月異的發(fā)展，會(huì)不斷推動(dòng)配電網(wǎng)通信技術(shù)科學(xué)發(fā)展、跨越發(fā)展。
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