導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇通信的可靠性，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

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1.1沒有一個高效的策略對電力通信系統的可靠性評估進行改進

電力通信網除了本身的可靠性以外，它運行時的可靠性是最為關鍵的。之所以通信網會狀況百出，就是由于沒有一個高效的措施來對電力通信系統或者電力通信網的可靠性評估進行改進。因此，只有對于電力通信系統提供一些高效的策略才會使得電力通信系統能夠為人類提供優質，暢通的電力供應服務。

1.2電力通信系統沒有一個可靠性的體系

電力通信系統中的可靠性體系就是由電力系統中的管理部門，管理措施，管理制度密切配合后所構成。那么，當前電力通信系統中這些部門以及制度還沒有健全，一些稀少的可靠性管理系統也比較簡單粗狂，正是因為電力通信系統中缺乏各個環節的可靠性，使得整個電力通信系統的體系也不存在可靠性。最終導致，電子通信系統中任何一個地方出現障礙，就使得整個系統出現了問題，也就是說這個沒有可靠性的體系使得電力通信系統整體的可靠性系數降低。

1.3電力通信通信系統的可靠性設計水平低

電力通信系統的可靠性是分為多個層次的，每一個層次都對于可靠性系數有著不同層次的設計要求。但是，當前所有的電力通信系統可靠性的設計僅僅停留在一個初級的電力能夠正常進行傳輸運作的基礎設計層面上。而對于通信網可靠性的設計更是僅僅停留在網絡拓撲抗毀性設計階段，這種基礎性的可靠性設計階段使得通信網不能夠與電力系統性能結合從而或得更高層次的可靠性設計。

二、電力通信系統的可靠性管理

2.1電力通信系統的可靠性不僅僅是一種要求，如果這樣落實到在生活實際中，可靠性系數必然會降低。那么此時就要去電力通信系統對于可靠性也進行一個專項管理，只有這樣才會在真正提升電力通信系統的可靠性系數。那么在電力通信系統實際運行的過程中建立一個相應可靠性管理機制，對于每一個階段的電力運行都有一個及時的反饋，以保證電力的運行暢通性與安全性。這種靠性管理機制在隨著社會的不斷完善，使得電力管理系統的可靠性系數又有一個突破性的進展。

2.2管理過程中的所需要注意的問題。對于電力通信系統中常遇到的故障進行分析與反思，要對于不同的故障進行分類研究，深度研究其發生的原因與規律，并且在今后的電力運行過程中起到“吃一塹長一智”的效果。并且將出故障的地方重點觀察，防患于未然。對于電力系統中維護制度的設立也是需要注意的問題之一。想要真正加強電力通信系統的可靠性系數，就得針對電力的設備和系統專門設置相應的維護系統，并且能夠與現代的網絡系統相融入，向更為有效的現代化管理系統邁進。

三、改進電力通信系統的有效性策略

那么想要真正改善上升電力通信系統中的問題所在，就得采取一些有效性策略進而使得電力通信系統的可靠性又一個突破性的進展。那么應該從以下幾方面進行整改。

3.1鑒于現代化社會發展的腳步速度，整改策略一定要依附現代化的新技術，例如，通過優化光纖網的方式，將單束光纜建成環。運用這種策略會提高光線網絡的可靠性，也就進而能讓能夠提高通信網的可靠性。因為光纖技術具有抗障礙性，低消耗等等優勢，能夠完全解決上述中電力系統中所存在的問題。

3.2對于電力通信系統從可靠性的設計階段，到建設階段，再到運行階段都進行一個全面細致的規劃。從設計階段就應該開始以電力的具體運行進行設計。對一切的通信設備進行一個明確具體要求，從而再不斷提升通信系統的可靠性設計方案的可信度。而在建設階段的時候，應該擴展視野，從多方面進行考慮，采取多元化的可靠性保障策略，對于電力通信系統進行監督和評價。那么最為重要的階段就是電力輸出的階段，換句話說就是運行階段。在這個階段，對于電力系統整體的可靠性必須進行一個全面細致的分析。在此階段，已經不僅僅要求要做到做好評估工作，更重要的是建立一套健全的維護管理通信系統的管理體系。

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計算機通信網可靠性是指計算機通信網在實際連續運行工作中完成用戶的正常通信需求的能力。計算機通信網的可靠性是計算機通信網規定功能的實現基礎和前提。但在計算機通信網的實際運行過程中，意外情況屢見不鮮，故障和擁塞等問題頻繁出現。在網絡承載的信息量超過了計算機通信網的“荷載”能力時即會發生網絡擁塞現象。故障是計算機通信網運行性能的出現問題，根據發生頻率的高低可以分為偶然故障和異常故障。偶然故障是在計算機通信網運行過程中發生的隨機性網絡性能下降的情況，發生頻率較低，影響力較小；異常故障特指因人為因素或自然因素的影響導致計算機通信網的異常現象，異常故障影響面較大。需要對計算機通信網的可靠性進行深入研究，確保為用戶提供各種計算機通信網的規定功能服務，滿足經濟和社會的發展。計算機通信網的可靠性設計在對網絡工程經驗的總結概括的基礎上，對可靠性設計體系進行條理化、系統化、科學化的歸納，形成了計算機通信網設計的基本準則，主要有：（1）充分利用采用冗余技術，通過設置冗余設備的方式防備某臺設備出現故障，保證備份設備無縫接替故障機的任務；（2）采用適應主干網絡技術的發展的一些超前設備，防止由于技術的落后性導致網絡故障，同時又要保證網絡平滑升級；（3）統籌計算機通信網的壽命周期費用，達到最佳的使用性價比；（4）設計中選擇質量優秀、有良好聲譽的網絡產品。

2計算機通信網可靠性的影響因素

計算機通信網是開放式的網絡系統，其組成部分個體特征差異較大，整個系統十分復雜，從而導致影響計算機通信網可靠性的影響因素不勝枚舉。從計算機通信網自身角度出發，網絡可靠性的影響因素可以分為外部因素和內部因素。外部因素主要包括溫度、濕度、灰塵、人為因素、地震、冰雪等，其中溫度、濕度、灰塵屬于可控因素，人為因素、地震、冰雪屬于不可控因素。內部因素包括通信設備自身的可靠性、網絡工程設計的合理性、網絡的后期維護管理等。網絡的后期維護管理的有效性是計算機通信網可靠性的直接影響因素。在具體實施環節中，網絡設計中網絡拓撲結構的設置、“容錯”和“避錯”措施的運用、網絡維修管理的頻率和水平等均對提高計算機通信網的可靠性有直接影響作用。另外，新技術的應用對計算機通信網的可靠性的影響也不可忽略。新技術的應用是把雙刃劍，一方面提高了計算機通信網設備和系統的可靠度，例如，智能化技術在計算機通信網領域的應用實現了對網絡系統的實時監控，便于及時發現故障，排除故障，大大提高了計算機通信網的可靠性；另一方面，新技術的應用匯導致設備和系統復雜度的提高，通信網絡規模不斷擴大，故障出現的位置增多，給網絡的運行管理、故障排查等均帶來了較大的困難。影響計算機通信網可靠性的因素紛繁復雜，各影響因素之間關系錯綜復雜，提高計算機通信網可靠性是一項涉及面很廣、難度較大的系統工程。

3計算機通信網可靠性設計方案

計算機通信網可靠性設計方案主要采用層次化網絡設計思想，網絡設計模型包括接入層、分布層和核心層3個層次，3個層次的功能相對獨立的。層次化網絡設計模型網絡結構更加清晰明了，降低了網絡設計建設和運營成本。層次化網絡設計形成網絡拓撲結構，將網絡分解為子網，限制計算機通信網的復雜性隨著網絡用戶的增加而增加。接入層是主要是將用戶接入計算機通信網，分布層連接核心層和接入層之間，并且是接入層工作組之間相互連接的通道，核心層是計算機通信網的主干，保證網絡的高速運行。用戶根據實際的應用條件，通過接入層不同集線器和交換機接通計算機通信網；分布層通過過濾、優先級和業務排隊 等方式實現網絡服務資源的分配；核心層主要以路由器或者三層交換機為主要設備，為用戶提供高速度、低時延的網絡通道服務，核心層性能的高低直接影響計算機通信網速率的高低，同時也是計算機通信高可靠性的保證，因此核心層的設計需要定位準確，保持較高水平的同時要求便于升級，方便后期計算機通信網的管理與控制。

4結語

計算機通信網的可靠性直接影響著人們的實際生活，需要綜合分析計算機通信網運行過程中內外部因素對其可靠性的影響，從而優化計算機通信網可靠性的設計方案，為計算機通信網的穩定性奠定基礎。

作者:于英元 單位:丹東邊防支隊

參考文獻:

[1]羅俊星.計算機通信網可靠性設計研究[J].安徽師范大學,2012.

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要提高網絡通信的可靠性，首先要選擇科學正確的技術，利用技術支持來保證網絡通信的正常運行。一般情況下，首先會采用余度設計、容錯技術，就是將整個網絡系統中的所有計算機設為彼此的后備機，這樣以來，如果其中一臺計算機發生故障，那么該臺計算機的任務便可以交由后備機，從而減少了網絡系統癱瘓的問題，進一步提高了網絡通信的可靠性。除此之外，我們還需要加強研究新技術，全面考慮網絡技術的發展情況、網絡設備的使用等因素，提高網絡的適應能力，使其能夠在較長的時間段內保持正常運轉，從而滿足業務需求。

（2）改善網絡結構體系

網絡結構選擇對保證網絡通信可靠性來說尤為重要，選擇網絡多層結構體系不僅能夠隔離故障，還能夠實現負荷分段并支持一般網路協議。多層結構由接入層、核心層、分布層組成，在網絡系統中，運用多層結構能夠簡化網絡運行，提高網絡通信的可靠性，下面分別了解一下這三層結構。①接入層。接入層為網絡提供了寬帶，給用戶提供了接入端口，是被允許接入網絡系統的起點，它能夠對網絡流量進行有效控制。在網絡系統中，接入層具有成本低、功能強等特點，對實現網絡結構的安全性來說尤為重要。②核心層。核心層是網絡結構中最重要的一部分，它不僅能夠對網絡進行劃分，使不同的交換區塊能夠進行連接，還能為交換區塊提供數據包，迅速的完成數據交換工作。需要注意的是：在網絡應用中，核心層在對網絡進行劃分時，不能夠對列表進行控制，也不能夠顧慮數據包。③分布層。在網絡中，分布層是用來計算接入層與核心層界點的，它既能劃分核心層，也能提供相應的數據處理。在網絡系統中，分布層的功能較多，它不僅能夠確定網絡中心聯網，還能夠實現工作組接入網絡中。

（3）加強設備的可靠性

要提高網絡通信的可靠性，一定要保證相關設備的安全性。首先在購買網絡設備時，既要確保設備質量能夠符合相關要求，又要保證購買的網絡設備具有較高的性價比。再就是做好設備的維護工作，在網絡系統的運行過程中，要定期對網絡設備進行檢查或者進行自動檢查，以便于提前發現設備故障，并及時給予維修，避免網絡系統因設備故障而發生癱瘓現象。

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本文作者：劉科許洪華工作單位：蘇州市職業大學電子信息工程系

工業無線通信調度工業無線通信中一般采用時分多址(TimeDivisionMul-tipleAccess，TDMA)調度方式，通信調度周期分為多個時隙(TimeSlot，TS)，通信節點依次進行數據交互。基于TDMA的多跳通信中，實時性要求更具有挑戰。傳統的有線通信和點對點通信中需要1個時隙情況，n跳端到端通信至少需要n個時隙，相應地，重傳也需要更多時隙。在端到端時隙數約束下，時隙分配成為工業多跳無線通信重要的資源調度方法。工業無線通信中一般采用跳－跳重傳方式。網絡調度器為每個節點分配固定次數的重傳時隙，以超幀形式下載到各個通信節點。如前所述，現有的工業無線系統一般是根據實時性約束等，為每跳平均分配重傳時隙。2．2重傳提高可靠性原理考慮基于TDMA調度中子鏈路Li上通信情況。設每個時隙中Li只傳輸數據報和相應的確認信息。由于確認信息數據幀較短，在數據報傳輸后立即接收，一般不考慮數據報傳輸成功而確認信息傳輸失敗情況。此時，子鏈路Li上通信可以用圖1所示的二維馬爾可夫鏈描述［5］。圖1子鏈路通信二維馬爾可夫鏈圖1中，Gi表示通信成功狀態，qGi和pGi分別表示上一個時隙通信成功時，本次通信成功和失敗的概率，Bi表示通信失敗狀態，qBi和pBi分別表示上一個時隙通信失敗時情況。在考慮外界隨機干擾的情況下，有qGi=qBi=qi，pGi=pBi=pi=(1－qi)，此時，Li上通信情況符合貝努力概型，用di表示分配給Li子鏈路的時隙數目(包括重傳時隙數目)，記Ri為其通信成功概率，有:Ri(qi，di)=1－∏dij=1(1－qi)(1)顯然，1－qi＜1，隨著di增加，通信可靠性Ri增大。2．3冗余路由提高可靠性原理為進一步提高鏈路可靠性，工業無線通信中可以利用鄰居節點協作重傳，構成冗余路由。圖3為典型冗余路由形式。r1為冗余中繼，當n0到通信失敗時(如無視距路徑、n1處持續強干擾、n1故障等)，啟用n0r1n2路由，以提高端到端可靠性。圖2中，L11、L12為主鏈路中子鏈路，設其通信成功概率為q1和q2;L11、L12為冗余路由中子鏈路，設其通信成功概率為q11和q12;設R(n0|n2)表示節點n0到節點n2的通信成功概率，則R(n0|n2)=q1q2+(1－q1)q11q12(2)顯然，R(n0|n2)＞q1q2，有冗余路由情況提高了鏈路可靠性。考慮重傳時隙時，可由(1)式計算各個子鏈路通信成功概率，代入(2)式，可計算端到端可靠性。

工業無線通信鏈路可靠性建模不失一般性，考慮N+1個節點組成的N跳鏈路，用N=n0，n1…．n{}N表示鏈路節點，其中，n0表示源節點，nN表示目的節點，Li表示節點ni－1和ni之間的子鏈路，i∈{1，2，…}N。多跳無線通信鏈路如圖3所示。如2.2節所述，由式(1)可以計算多跳鏈路中每個子鏈路通信成功概率Ri。對于N跳鏈路，用D={d0，d1…．dN}表示鏈路時隙分配，用Q={q0，q1…．qN}表示各子鏈路可靠性情況，則整條鏈路的可靠性表示為:R(Q，D)=∏Ni=1Ri(qi，di)(3)通過工業認知無線電技術可以實時感知通信信道信噪比等，從而獲得各子鏈路通信可靠性情況［6］［7］。由于工業現場實時通信周期短，可認為感知的鏈路可靠性Q在通信周期內不變，此時有:R(D)=∏Ni=1Ri(di)(4)工業無線通信鏈路可靠性優化工業無線通信鏈路可靠性優化即是最大化(4)式。考慮工業通信實時性約束，設從源節點n0到目的節點nN允許的最大時延為D個時隙，則最大化通信可靠性表示為:MAXDRs．t．∑Ni=1di{=D(5)式(5)優化問題可以采用非線性整數規劃問題求解方法，從而為每個子鏈路分配時隙，在D個時隙時間內實現鏈路端到端可靠性最大化，但一般計算量大，難以應用于現場儀表實時通信中。以下通過轉化，尋求易于應用的求解方法。定義3.1:定義子鏈路增益函數Ki(di)=Ri(di+1)/Ri(di)，其含義表示當前子鏈路Li上分配的時隙數量為di，若再多分配1個時隙，子鏈路的可靠性增益。引理3.1:Ki(di)是di的減函數。證明:Ki(di)=Ri+(1－Ri)RiRi=2－Ri，同理Ki(di+1)=2－Ri+(1－Ri[)R]i=2－2Ri+R2iKi(di+1)－Ki(di)=Ri(Ri－1)＜0命題得證。定理3.1:重傳時隙分配過程中，每個時隙分配給Ki(di)最大的子鏈路，則鏈路可靠性最大。證明:對于N+1個節點的N跳路由，假設允許的最大時延為D個時隙，那么就有m=D－N個可再分配的重傳時隙。考慮Q在通信周期內不變，由式(2)和定義3.1，鏈路可靠性可表示為:R(D)=∏Ni=1Ri(1)∏Ni=1∏di－1j=1Ri(1)Ki(j)(4)即R(D)=f(Ki(j))鏈路中各子鏈路增益函數可有mN個可能的取值，m個重傳時隙分配對應m個Ki(j)。重傳時隙實際分配中，每個子鏈路j從1到di遞增，而Ki(di)是di的減函數，所以分配中Ki(j)滿足遞減。分配重傳時隙時，取i=argmaxi=1，2…NKi(j)，m個重傳時隙分配過程對應著依次選取子鏈路增益函數mN個可能值中前m個最大值的過程，故R(D)=f(Ki(j))最大，命題得證。基于定理3.1，原資源分配問題可以轉化為如下方法進行求解:1)為每一個子鏈路分配1個時隙作為初始值，既取D(0)=［1，1…1］;2)取1個重傳時隙進行分配，遍歷每個子鏈路，計算每個子鏈路的增益函數值Ki(di);3)搜索增益函數值Ki(di)最大的子鏈路n*，該子鏈路時隙分配值加1;4)所有重傳時隙分配完畢，則輸出最終時隙分配結果D=［d1，d2…di］;否則轉2)步。利用該結果和信道感知情況，應用式(1)可以進一步計算每個子鏈路的可靠性，根據式(2)可以計算整個鏈路的可靠性。在工業無線系統中，由網絡調度器以超幀形式，下傳該結果到鏈路，從而實現鏈路優化。3．3有冗余路由情況有冗余路由的多跳無線通信鏈路如圖4所示。圖4有冗余路由的多跳無線通信鏈路通信調度上，主鏈路仍然基于傳統的TDMA，但重傳時隙為(D－2N)。當ni節點重傳時隙耗盡仍不能成功通信時，啟用冗余路由niri+1ni+2，數據從ni傳送到ni+2。主鏈路采用前述方法優化分配時隙，Li1和Li2子鏈路使用Li+1子鏈路的時隙向ni+1傳送數據，視為2跳鏈路進行重傳時隙優化方法分配。設R(ni|nj)表示節點i到節點j的通信成功概率，可按如下方法求取鏈路可靠性:R(nN－1|nN)=RLNR(nN－2|nN)=RLN－1R(nN－1|nN)+(1－RLN－1)RLN1RLN2R(nN－3|nN)=RLN－2R(nN－2|nN)+(1－RLN－2)RL(N－2)1RL(N－2)2R(nN－1|nN)……R(n0|nN)=RL1R(n1|nN)+(1－RL1)RL11RL12R(n2|nN)當然，利用無線信道的廣播特性，可以在主鏈路上節點nm(m∈(0，1，…，N－1))發起通信時，nm+1和rm+1同步接收，nm+1接收失敗時，由rm+1將數據傳送給nm+2;也可以設計為nm+2同時接收nm+1和rm+1數據，采用最大比擬合，可以進一步提高鏈路可靠性。這些方案會增加冗余路由節點時隙和能耗開銷，對現場節點時鐘同步等要求較高，與傳統的TD-MA方式兼容也存在困難，在此不作進一步討論。4數值仿真研究工廠環境無線信道一般近似為瑞利衰落［7］。仿真條件中設鏈路信道衰落服從瑞利分布，取σ=0．2瑞利序列作為各子鏈路一次通信失敗概率，依次取N=1～19，即選取子鏈路數目為1～19情況。在Matlab中對平均分配時隙和優化分配時隙情況進行數值仿真。圖5為D=3N時1000次數值仿真統計情況。圖中可見，優化分配方法較平均分配時隙明顯提高鏈路可靠性。在子鏈路L5、L10、L15施加干擾(失敗概率增加30%)時，優化分配方法仍然有較好的可靠性。圖6為N=19時，D=57時(對應平均分配時隙中每子鏈路3個時隙的典型情況)，時隙分配情況統計，可見，優化算法能夠將有限的時隙分配給信道質量較差的子鏈路，具有較好的鏈路自適應能力，避免形成通信瓶頸;圖7中研究算法隨重傳時隙增加時可靠性情況，在圖6基礎上增加時隙，優化算法取D=19～95，平均分配取D=19、38、57、72、95(對應0、1、2、3、4次重傳)，分別進行1000次仿真統計平均。可見，優化分配方案在D=19～72時，即無重傳到3次重傳都可比較明顯提高鏈路可靠性，覆蓋了典型通信情況。在圖5仿真條件下，對有冗余路由情況進行數值仿真。圖8為1000次數值仿真統計情況，與圖5比較，一方面，可圖7多跳鏈路時隙分配統計見有冗余路由的多跳無線通信鏈路較明顯改善了可靠性;另一方面，平均分配時隙、優化分配時隙及對應的有無干擾情況，與圖5有類似結論，可見優化方法對有冗余路由情況也可以進一步提高鏈路可靠性。圖8有冗余路由的1～19跳鏈路可靠性仿真

本文在傳統的工業無線通信調度模式下，通過優化重傳，提高了工業多跳無線通信鏈路可靠性。應用中，將優化的時隙分配結果以超幀形式下載到各個節點即可，具有應用價值。對無冗余路由情況鏈路重傳優化，實際是對鏈路進行了時域上優化;對于有冗余路由的多跳鏈路重傳優化，實際是對鏈路時域和空域資源調度優化。隨著工業認知無線電理論和技術發展，以及現場儀表通信能力和數據處理能力提高，諸如頻域、碼域、功率域等多域資源均可以在通信中得到協同優化，從而可以進一步提高鏈路通信可靠性，為工業無線技術應用推廣提供基礎和空間。

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中圖分類號： S611 文獻標識碼： A

引言在經濟社會全球化發展的今天，計算機通信網絡技術的進步和發展使得我們逐漸迎來了信息化時代計算機通信網絡技術在各行業領域的推廣給人們的工作、生活帶來了極大的改變，使得計算機用戶數量持續增加，對計算機通信網絡的可靠性也提出了新的要求。這就需要在充分認識到造成計算機通信網絡系統安全漏洞原因的基礎上，高度重視計算機通信網絡可靠性優化設計的實施，從根本上確保計算機通信網絡的可靠性，以提高我國信息網絡設計的水平，推動我國現代化信息建設。

一、計算機通信網絡可靠性理論的概述

計算機通信網絡的可靠性是信息網絡系統安全的根本要求，反映著計算機網絡系統在規定時間及范圍內所能完成指定功能的概率和能力。在實際應用中，計算機通信網絡可靠性理論包含計算機通信網絡的可靠性和可靠度兩方面內容。可靠性是計算機通信網絡保持連通并滿足通信要求的能力，是計算機通信網絡設計、規劃和運行的重要依據和參數之一。而計算機通信網絡可靠度是指計算機通信網絡在規定條件下完成規定功能的概率，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型。

20 世紀九十年代以來， 世界各國尤其是發達國家建立了很多計算機應用中心和工程研究中心。美國還制定了新一輪規劃的先進計算機網絡框架計劃， 發展面向 21 世紀的先進計算機技術。我國是高性能計算機和信息服務的戰略性設施國家， 高性能計算機環境發展很快， 在已建成的5個國家高性能計算中心的基礎上，又于中南、西北等地建立了新的國家計算中心，科技部加強了網絡節點建設， 形成了以科學院為主體的計算機網絡，教育部也啟動了網絡技術工程。計算機網絡是一種先進基礎設施， 它所涉及超級計算機技術、網絡技術、中間件技術和計算機科學研究與應用技術，是一個綜合性的跨學科、高技術研究課題。計算機網絡發展實現了計算資源、存儲資源、數據資源、信息資源、知識資源等全面共享。

二、計算機通信網絡可靠性設計的原則

計算機通信網絡可靠性直接關系到計算機通信網絡系統的運行安全，在計算機通信網絡系統設計的優化是對計算機通信網絡技術可靠性的提高，能夠有效避免計算機通信網絡安全問題的發生，從而減少計算機通信網絡安全事故造成了嚴重損失。

1、提高計算機通信網絡的可靠性，需要遵循一定的國家標準，采用開放式的計算機體系結構，選用充分支持異種設備和異構系統的連接，盡可能使系統具備較強的擴展與升級能力，并且要保證先進性、實用性和通用性的結合，選擇先進且成熟的網絡技術和最適合的網絡拓撲結構。

2、遵循國際和國家標準，采用開放式的計算機通信網絡體系架構，從而能支持異構系統和異種設備的有效互聯，具備較強的擴展與升級能力。先進性與實用性相結合，選擇先進而成熟的網絡技術，選擇實用和通用的網絡拓撲結構。

3、提高計算機通信網絡的可靠性，主要采用余度設計和容錯設計，在網絡系統中，各臺計算機可通過網絡護衛后備機，當某臺計算機出現了問題，這臺計算機的任務便可以由其他的機器進行處理，從而有效的避免了單機無后備的狀況。提高計算機通信網絡的可靠性，還應該選擇較好的網絡鏈路介質，保證主干網絡具有足夠的帶寬，從而使整個網絡具有較快的響應速度。

4、在制定必要的網絡管理條例的同時，加強相關應用人員的定期培訓，同時對運行中的網絡進行自動檢查和維護，養成良好的維護和應用的職業習慣。

三、、影響計算機通信網絡可靠性的因素

1、用戶設備對網絡可靠性的影響

用戶終端設備是直接面向用戶的設備，其可靠性至關重要，也是計算機通信網絡可靠與否的關鍵所在。計算機通信網絡運行過程中的日常維護，主要就是確保用戶終端保持良好運行狀態。用戶終端的交互能力越高，網絡的可靠性也越高。

2、網絡管理對網絡可靠性的影響

在計算機通信網絡可靠性設計過程中，計算機通信網絡設計的復雜性來源于不同設備供應商的所提供網絡產品的規格和復雜程度很高，這就需要計算機網絡管理人員采用非常先進的技術手段，監視網絡運行狀態，及時發現和排除故障，采集、統計和分析網絡運行的相關狀況，以保證信息傳輸的完整、及時、有效，從而提高計算機通信網絡可靠性。

3、傳輸交換設備對網絡可靠性的影響

在計算機通信網絡建設、運行的過程中，為了提高網絡可靠性以及滿足日后發展的需要，必需考慮有一定的冗余和容錯能力。布線時最好布置為雙線，以便網絡線路出現故障時能及時切換。網絡集線器將若干個用戶終端集中起來接入網絡，通過它可將所連設備的問題與通信網絡其它部分隔開，構成保證網絡可靠性的第一道防線。集線器是一種單點失效設備，若它發生故障，則與其相連接的用戶就無法工作，可見集線器在提高網絡可靠性方面所起到的重要作用。

4、網絡拓撲結構對網絡可靠性的影響

網絡拓撲結構是計算機通信網絡規劃設計的重要內容，從根本上決定著計算機通信網絡的可靠性。有自身特點的影響，網絡拓撲結構在不同行業領域及規模層次中的應用也有所不同，對于維護計算機通信網絡的可靠性有著關鍵作用。在計算機通信網絡系統建設初期，計算機通信網絡的有效性和容錯性的評價標準通常由網絡拓撲結構的直徑和連通度來決定。

四、計算機通信網絡可靠性優化設計方法分析

計算機通信網絡可靠性優化設計是計算機通信網絡系統建設的重要內容，有利于確保計算機通信網絡系統的安全運行，促進計算機通信網絡技術的進步和發展。在具體實施過程中，需要對計算機通信網絡所有設備、軟件、硬件、網絡協議以及各分層的可靠性進行全面系統化設計，計算機通信網絡通常有以下三種可靠性優化設計方法。

1、 最優選擇方法

該方法就是研究出各種滿足網絡可靠性要求的方案并進行比較，在幾個方案中甄選出最優方案并對設計方案進行進一步的求精和優化。此外，在費用充足的條件下，還可以通過設計一定冗余的方式來增強計算機通信網絡的可靠性，從而確保計算機通信網絡系統擴容和升級的順利進行，促進計算機通信網絡可靠性設計最優化的實現。

2、 多級容錯系統設計方法。容錯系統的建立，是當前對付網絡故障非常有效的方法之一，特別是對于大中型網絡是至關重要的。當計算機網絡出現故障時，網絡的容錯系統可保證網絡繼續正常運行，多級容錯技術使網絡具有一定的自保和自愈能力，即使網絡出現多種故障，容錯技術仍能使網絡系統正常工作。

3、分層處理方法。分層處理法的應用對于解決計算機通信網絡所面臨的此類問題有著非常重要作用，按照對計算機通信網絡進行分層的方式，定義為系統層、服務層、物理層及邏輯層等不同層次上的差異化可靠性度量指標，從而制定針對性方案措施，以提高計算機通信網絡系統的可靠性，實現計算機通信網絡技術設計的最優化。

結束語

計算機通信網絡的可靠性是信息網絡系統安全的根本要求，反映著計算機網絡系統在規定時間及范圍內所能完成指定功能的概率和能力。在計算機通信網絡系統運行過程中，計算機通信網絡安全的可靠性直接關系到系統應用的有效性，是計算機通信網絡正常運行的基礎性前提。計算機通信網絡可靠性的內容主要包括計算機網絡的抗破壞性、生存性以及系統部件在多模式下工作的有效性，要求計算機通信網絡部件和基礎結點必須為各用戶終端提供可靠的鏈路，從而確保計算機通信網絡的正常工作。

參考文獻

[1]張曉杰，姜同敏，王曉峰.提高計算機網絡可靠性的方法研究[J].計算機工程與設計，2010（03）：76-78.

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電力通信系統基于電力線進行通信，電力線通信（Power LineCommunication，英文簡稱PLC）技術是指利用電力線傳輸數據和媒體信號的通信方式，把載有信息的高頻信號加載于電流，然后用電線傳輸給相應的適配器，再把高頻從電流中分離出來并傳送到處理端以實現信息傳遞。該技術最大的優勢是在現有電力線上實現數據語音和視頻等多業務的承載，以實現四網合一。通常電力通信的業務可分為關鍵運行業務和事務管理業務兩大類。關鍵運行業務是指遠動信號、數據采集與監視控制系統和調度電話等；其對通信的實時性、安全性和可靠性要求很高。而事務管理業務包括各種電話和電話會議，電視、信息數據等。其業務種類多、通信流量大，需要寬帶傳輸。

2 電力通信可靠性的需求

隨著電力通信網的發展，大量電力系統業務需要通過電力通信網進行傳輸，電力系統對于通信網的依賴性增大，通信網故障對電力系統的影響也越來越嚴重。因此，電力部門對電力通信網的質量要求也越來越高，不但要求電力通信網能夠提供足夠的通信能力，更要求電力通信網要具有很高的安全性、可靠性。而目前電力通信網管理體系不健全，可靠性評估手段不完整以及發展不平衡導致的設計水平低都是需要改進的地方。

所以確定電力通信網的可靠性，一般情況下，可以設定一個開放的標準模型進行評定。并且區別與傳統于通信網的可靠性要求，某些指標需要重新進行討論、修正，以滿足電力系統對通信網可靠性的要求。，增加電力系統特點的評價指標，這樣建立的可靠性評價體系才有實用價值。

3分層次設定項目指標的可靠性分析方法

分析電力通信網可靠性可以從理論和實用兩個主要方面進行入手。目前的研究中已經從實用化的角度提出“電力通信網的可靠性工程”。根據可靠性工程的內涵并結合電力通信網的構成，對電力通信網可靠性工程可劃分為6個層次，業務層、拓撲層、路由層、設備層、運行層、管理層。通過對各層次研究可知，電力通信網的可靠性研究主要是建立在上述各個層面的整合計算，并結合安全性進行具體的分析獲得的具體指標以及數據。

結合傳統網絡系統可靠性分析過程，可以采用一個螺旋式循環上升的過程進行分析。在可靠性要求基礎上提出問題和原因，并設定解決方案，利用對解決方案的跟蹤評估繼續設定可靠性要求。

結合電力通信網的運行方式首先提出可靠性指標體系，即建立數學模型分析可靠性加權效應。但是網絡應用領域不同，環境參數不容，可能的影響因素也不相同，所以使用的指標體系也會發生一定的變化。

選取的指標代替整個網絡中不同的模塊，會計算出不同情況下的理論數值，然后綜合評估，建立評價模型。模型中各個指標設定為相對的計算值。所以通過采用逐層線性加權的方式得到通信網可靠性的綜合指數。

上述目標使用的各個項目各不相同，結合現有通信網可以設定類似如下的項目：網絡物理設備穩定運行度量項目，包括3個指標，項目平均故障時間MTBF，平均修復時間MTTR，不可用度U。其中這三個指標的理論關系為U=MTTR/MTBF。若設定若干串聯單元則U為每個單元的可用度之和，若并聯設置，則U為每個單元的可用度之積。對于此項目的計算，最后獲得的值設定為一個KiGi值。網絡物理設備層面的計算項目可以包括硬件損耗和升級產生的硬件替換，數據庫備份產生的備份時間以及數據通信在物理層產生的傳輸延遲對業務的影響等。

網絡運行層側重于電網及設施環境對網絡運行的影響和故障的規律，此與網絡設備層類似，利用產品失效率，為已工作到時刻尚未失效的產品進行計算，例如設定實效概率，在某個時間端內的實效概率的倒數為平均故障時間，計算整個的平均故障時間之和，獲得運行層各個節點的項目指標。不可抗力，如地震和冰災的發生，盜竊等認為破壞的影響，都會直接導致可靠性下降。本文給出的解決方是設定各種災害的相對“有效”影響能力，即對應的加權值，即給出每個影響運行的情況的加權平均數值，以便計算合理的項目指標。

業務層和拓撲以及路由層對于電力通信網的影響普遍小于設備層和運行層，這和電力通信網能夠承載的帶寬以及目前使用的業務關系很緊密，但是我們仍然可以設定足夠的項目及項目指標獲得可靠性度量值，設定過程可以參考目前的運營商通信網絡的運行參數設定過程，包括業務鏈路帶寬延遲需要，服務器程序運行穩定性計算需求，管理人員和操作人員的錯誤發生率和正常工作持續時間需求，業務忙閑對應的話路擁塞等等。

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一、計算機通信與控制系統運行的可靠性的定義

計算機通信與控制系統運行的可靠性是指計算機能在規定的系統時間和系統條件下，準確完成用戶指令的概率，在實際的操作中由于計算機通信硬件、軟件及其他影響因素的綜合作用，100%往往是不可能達到的。計算機通信與控制系統運行的可靠性是計算機網絡規劃、設計的重要技術指標，因此，對計算機通信與控制系統運行的可靠性的研究是非常重要的。

二、計算機通信與控制系統運行的可靠性研究

（一）通信的安全性通信的安全性包括以下兩個方面：第一，通信線路的安全性，即要保證各項通信線路的正常使用，一旦通信線路出現故障，則會在很大程度上影響通信效率，甚至會產生通信錯亂，造成嚴重后果。第二，通信信息的安全性，即要保證數字信息的安全性，防止信息被惡意攔截，信息的安全性是提高系統運行可靠性的必要條件。（二）網絡的堅固性堅固性即抗破壞性，網絡的堅固性指的是計算機網絡中的各個部件和各個節點之間必須做到緊密連接，為客戶提供最高效、最可靠的信息傳輸通道。網絡就好比是整個計算機通信系統生命的“血管”，因此，只有保證網絡環境的純凈，保證網絡傳輸通道的抗破壞性，才能切實的提高網絡的堅固性，維護整個計算機通信系統的安全性和可靠性。（三）系統軟件的生命周期和抗干擾性軟件具有一定的生命周期，且隨著軟件的使用，其運行效率會越來越低，可靠性也會隨之降低，同時，系統軟件的抗干擾性也會在很大程度上影響軟件的整個生命周期。

三、影響計算機通信與控制系統運行可靠性的因素

（一）計算機病毒入侵計算機病毒一直是對計算機通信與控制系統威脅性最大的因素，同時，破壞性較強的計算機病毒還會對整個計算機通信系統造成長期影響。一般，計算機病毒具有以下幾個特點：第一，隱蔽性，即病毒往往是“寄生”在某個軟件的某段代碼之中，要找到它猶如大海撈針，而一旦代碼段被執行，則病毒就會得到“釋放”。第二，傳播性，計算機病毒的傳播途徑通常就是計算機網絡，計算機病毒通過網絡，可以從一臺計算機為出發點，大面積的感染與此計算機存在網絡連接的其他計算機，例如木馬病毒、熊貓燒香等病毒，都具有極高的傳播性。第三，繁殖性，即病毒可以通過不同的計算機環境，不斷進化延伸，變生出新的計算機病毒。第四，潛伏性，即計算機病毒不會無緣無故的消失不見，在其沒有被執行時，往往會長期潛伏于計算機系統中。（二）計算機硬件設備計算機硬件是計算機通信系統正常運行的基礎，對整個計算機通信系統的影響最大，一旦硬件出現故障，則會導致整個系統全面癱瘓。計算機硬件設備包括用戶終端、數據交換設備、信息處理器等，其中用戶終端是保證用戶可以正常的接受信息，是整個系統的關鍵所在，數據交換設備和信息處理器則偏向信息的收集和處理，是保障通信信息安全性和可靠性的關鍵因素。

四、提高計算機通信與控制系統運行可靠性的對策

（一）優化網絡拓撲結構首先，網絡拓撲結構必須要經過精心的設計和合理的規劃，確保整體和局部之間的緊密連接。其次，網絡拓撲結構的連通度和結構的直徑是影響整個計算機網絡的關鍵因素。最后，網絡拓撲隨著計算機網絡的發展，并不是一成不變的，隨著其核心概念的不斷延伸和發展，網絡拓撲結構的自身特性也會不斷的更新和進步。（二）優化通信網絡管理通信網絡管理包括兩個方面的管理，第一個是網絡線路的綜合管理，即不斷的優化網絡通信線路，提高整個系統的可靠性，第二個是通信信息的安全管理，即通過降低網絡傳輸的差錯率、信息丟失率，來保證通信信息在網絡中的傳輸是安全的、完整的。（三）建立多級容錯系統和分層處理機制計算機網絡經過多年發展，已經變得極為龐大，復雜度也非常高，因此，建立必要的多級容錯系統和分層處理機制是非常必要的。一旦通信系統出現網絡故障，則可以通過多級容錯系統及時補充相關功能，短時間內無需更換元件，也可以保證系統的正常運行，同時，通過對系統進行合理的分層處理，不僅可以更方面的管理整個通信系統，而且對相關故障的檢測也會更有針對性，極大的提高了通信系統的可靠性。

五、結語

綜上所述，通過對計算機通信與控制系統運行的可靠性分析和相關提升策略的分析可知，計算機通信與控制系統的可靠性需要從通信安全性、網絡堅固性和系統軟件的抗干擾性三個方面進行考慮，才能確保計算機通信與控制系統的正常運行，信息時代下，保障計算機通信與控制系統運行的可靠性變得越來越重要，如何采取更有效的手段提高系統運行的可靠性，如何提高硬件質量，防范病毒入侵，將成為下一步計算機通信與控制系統運行可靠性研究的重要方向。

參考文獻：

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電信網絡全IP化是一個大趨勢，從軟交換網絡和IP承載開始，直到在LTE階段建立一個全IP化、接入網與固網融合的純IP核心網，完成標準上的端到端IP化。

一、背景分析

移動通信核心網（以下簡稱核心網）IP化是電信網絡IP化的一個分支。從功能域上分為CS域和PS域兩個主要部分，均基于IP技術進行組網，各業務網元通過IP骨干網實現互連，網絡中信令、業務、網管、計費等流量都由IP骨干網承載，整個網絡結構趨于扁平化，便于網絡冗余和拓展。網絡路由都采用動態IGP路由協議進行選路，業務保護通常都通過多級設備或鏈路冗余實現。

目前對IP化電信網絡可靠性影響較大的是鏈路中斷、節點失效時，主備用端口、設備、路由倒換的時間過長。以傳統路由協議來說，故障檢測是通過路由器之間發送“Hello”分組完成的，在沒有特定硬件的幫助下，這種方式的檢測周期較長，發生故障時OSPF的最短檢測時間約為2s，IS-IS約為1s。HSRP/VRRP協議的情況基本相同。這對語音、視頻應用來說時間明顯過長。同時，在現有的IP網絡中并不具備秒以下的間歇性故障修復功能，而傳統路由架構在對實時應用（如語音）進行準確故障檢測方面能力有限，從發現故障到路由重新收斂，整個過程可能長達十幾秒，期間會造成故障路由上的大量的數據丟失，當數據速率到吉比特時，故障感應時間長代表著大量數據的丟失，并且對于不允許路由協議的節點沒有辦法檢測鏈路的狀態。伴隨著以實時數據通信為代表的3G業務的激增，實現快速網絡故障檢測和修復是當前網絡維護管理中最重要的問題。

二、BFD應用設計方案

BFD （雙向轉發檢測）能夠盡快檢測到與相鄰設備間的通信故障，以便能夠及時采取措施，要求網絡設備能夠快速檢測出故障并將流量切換至備份鏈路以加快網絡收斂速度，從而保證業務繼續進行，減小設備故障或鏈路故障對業務的影響，從而提高網絡的可用性。

通過使用BFD與主備保護協議、路由協議、VPN協議等傳統網絡控制協議互相配合，將BFD的毫秒級鏈路故障檢測能力與網絡控制協議的自動恢復能力結合，就能簡單便捷使傳統IP網絡具備毫秒級故障恢復能力，并且BFD并不直接作用于網絡控制協議的連接，而只是為網絡控制協議提供一種快速故障檢測能力。

BFD的服務接口非常簡單，利用網絡控制協議提供會話參數（相鄰系統地址、時間參數、協議選項等），BFD快速返回通路狀態檢測結果，從中可以迅速得到通路狀態的變化。BFD類似于光纖通信中的光信號丟失（LOS）指示，而網絡控制協議根據BFD返回的結果使用自身的機制實施控制功能。

2.1網絡邊緣的部署

網絡中上層業務的平臺或網管通常由多種設備組成。為了節省網絡設備端口，增加平臺訪問的可控性，這些設備通常組成一個局域網，通過出換機或者路由器接入網絡。為提高網絡可靠性，通常在接入交換機或路由器上部署熱備份路由協議/虛擬路由冗余協議。在傳統的HSRP/VRRP技術中，當一臺路由器的鏈路出現故障時，備份路由器通常需要3s才能夠進行切換，而HSRP/VRRP協議根據BFD的檢測結果迅速進行主、備切換，可以使主備路由倒換時間縮短到1s以內。

2.2網絡內部的部署

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1 系統最可靠優化概述

通信和電子系統本身就是一個較為復雜的應用系統，其工程的設計和實現中存在多種復雜的關系和約束條件，因此其優化問題就成為了通信和電子系統的重要設計基礎。在其設計和配合中，對系統的規劃就成為了整個系統良性運行的前提和基礎。從管理角度看，對系統的規劃就是合理的安排各種資源在系統構建中的分配和作用，對于大型的系統工程的實施作用明顯。系統越復雜其對其規劃的要求就越嚴格。同時在設計中還需要將可靠性作為系統規劃的前提，即在系統設計時不改變整個系統成本的前提下，實現最為可靠的運行配合 ，即合理的分配各個零部件的可靠度，保證其在各自功能范圍內體現出最佳性能，并保證系統運行的可靠性。這里的可靠性設計還應把經濟指標涵蓋在內，即從技術角度、經濟成本角度出發實現系統的可靠與經濟性雙贏。

在通信和電子系統的設計中，因為系統的復雜性，所以要求在技術指標得到滿足的條件下盡量使得設計成本最低。尤其對于某些特殊要求的復雜系統，利用傳統的設計方法很難達到此種目標，因此最優化的設計方法就成為了復雜通信和電子系統設計的重要手段。最優化問題對于通信和電子系統來說，就是指最優化的設計方案。即在指定的設計指標和元件、參數范圍條件下，確定獨立的設計參數，保證系統達到最經濟的技術指標和性能。

2 通信電子系統的最可靠性

通信和電子系統本身就是一個較為復雜的多層次系統，其復雜而精密的特點使其運行的可靠性成為了系統設計和實現的首要條件。通信系統的可靠性主要的標準就是其通信的質量，而系統可靠性具體的體現就是在正常工作中錯誤的概率最低，這個指標的實現取決于構成系統的各個部件的可靠性，以及系統本身的結構方式。主要設備結構的合理是提高可靠性的重要基礎，也是提高可靠性的途徑之一。通信系統的主要作用就是輸入和輸出，在完成這個數據處理的過程中，需要多個電氣元件進行參與，即一個主要設備中有多個子系統進行串聯組成一個工作系統。而主要系統和輔助系統將構成一個完整的通信系統，可見主要系統的可靠性將決定整個系統的可靠性，即只要主設備或者系統不出現故障該通信系統就正常。

在一個系統中，設計參數有兩種，一種為固定參數即系統需要滿足的基本性能，一種為設計參數，即待定的某些參數，固定參數是必須實現的，而待定參數則可以看做是優化變量，也就是通過設計參數的改變來影響整個系統運行的效果。此時，各種參數的變化范圍就會成為影響系統運行的基本條件，可以理解為目標函數中的設計指標可以構成優化變量的約束條件。因此，尋求系統的最佳性能就是對目標函數的最大或者最小。

3 通信和電子系統的最優化算法

通信電路或者通信網絡技術的實現都是在給定的技術指標前提下進行設計和實現的，對這些參數產生影響的條件有很多，如幅值、相位、頻率等等。如果電路滿足技術指標就可以看做為合格，否則為不合格。盡管初始設計保證所有的系統元件都為標準，即電路滿足使用指標要求，但是因為外部環境因素的影響，個元件的運行參數是在一個容差范圍內隨機變化的。這種元件的容差就有可能使得批量產品的合格率小于需要。如何在設計中，根據指定的技術指標要求，確定 合理的電路元件的標稱值和容差，使得產品合格率最大而成本最小，這就是優化設計的核心問題，這也是可靠性最優化計算需要解決的問題。

在對某通信系統進行優化計算中發現，可變容差法在接近可行區域收斂速度明顯出現大幅下降，大量的時間都將被浪費在可行性修正上，目標函數的下降較小，只能通過降低收斂精度才能實現收斂的目標。即使這樣最后的結果也還是會出現某個部件可靠性大于1的不理想狀況。實踐中SUMT法和乘子法均能得到滿意的結果，但是為了確保計算的穩定性，前者的懲罰因素增速不能過大，因此相對采用的迭代次數就會增加，所以采用采用乘子法進行優化設計，及時先沿著搜索方向向外推算出最小點所在的區間，然后在此范圍限定的情況下，二次插值，求得最優步長。

因為某系統價格模型中包含了正切函數，當完好率接近1的時候，函數值和導數值將急劇增加，尤其是導數值很有可能會溢出。通常采用的控制方法是：

（1）利用隨機格點搜索目標函數值相對小的域內點，進行乘子法的改善點。隨機搜索時都對部件可靠性的上線進行限制，即完好率在0.5-0.6之間。

（2）利用二點差分的近似計算價格函數的導數，以防止其產生溢出效果。根據目標函數的梯度和函數自動調整差分步長，保證導數估計值的截斷誤差和舍入值誤差相近似相等。

利用前面的兩種方式，求得某通信系統的兩種價格模型的最大可靠性問題和最小成本問題。如下式：

將著這些參數代入到可靠性公式中，就可以得到某通信系統的最優化結果。并根據具體的數據對系統的構成進行合理的修正。

4 結束語

通信和電子系統設計應處處體現最優化方法的思想,即在一定客觀條件制約下,選取最優路線(策略、方式、安排),以取得最好效益或實現既定目標。計算中應根據設計經驗選擇盡可能合理的初始點。然后用二階段算法,即在第一階段用一個簡單的算法在較大的空間搜尋,求得一個改進的初始點,第二階段再用比較高效的算法,從這個改進后的初始點出發,搜索求得問題的最優解。

參考文獻

［1］高山杰.基于最優化理論與算法的通信系統功能構建［J］.現代電子技術, 2010,(18) .

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中圖分類號：TP393.06

計算機通信網絡的可靠性是信息網絡系統安全的根本要求，反映著計算機網絡系統在規定時間及范圍內所能完成指定功能的概率和能力。在計算機通信網絡系統運行過程中，計算機通信網絡安全的可靠性直接關系到系統應用的有效性，是計算機通信網絡正常運行的基礎性前提。計算機通信網絡可靠性的內容主要包括計算機網絡的抗破壞性、生存性以及系統部件在多模式下工作的有效性，要求計算機通信網絡部件和基礎結點必須為各用戶終端提供可靠的鏈路，從而確保計算機通信網絡的正常工作。

1 計算機通信網絡可靠性理論的概述

計算機通信網絡的可靠性是信息網絡系統安全的根本要求，反映著計算機網絡系統在規定時間及范圍內所能完成指定功能的概率和能力。在實際應用中，計算機通信網絡可靠性理論包含計算機通信網絡的可靠性和可靠度兩方面內容。可靠性是計算機通信網絡保持連通并滿足通信要求的能力，是計算機通信網絡設計、規劃和運行的重要依據和參數之一。而計算機通信網絡可靠度是指計算機通信網絡在規定條件下完成規定功能的概率，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型。

2 影響計算機通信網絡可靠性的因素

計算機通信網絡可靠性是確保計算機通信網絡綜合性能的關鍵技術標準之一，對計算機通信網絡可靠性進行優化設計，要求必須首先明確造成計算機通信網絡可靠性問題的原因，從根本上解決確定計算機通信網絡可靠性設計優化的方向，以促進計算機通信網絡可靠性設計的針對性和有效性的實現。

2.1 傳輸交換設備對網絡可靠性的影響。傳輸設備主要是用布線系統和網絡集線器，實踐表明布線系統所造成的計算機網絡故障問題一般是最難查找的，為此而付出的代價往往也是最大的。因此設計時應采用標準的通信線路和布線系統，同時考慮留有一定的冗余和容錯能力。網絡集線器是一種網絡連接設備，它可將所連設備的錯誤與計算機網絡其它部分隔開，從而構成了保證計算機網絡可靠性的第一道防線。但集線器是一種單點失效設備，若它自身發生故障，則與其相連接的用戶就無法工作。

2.2 計算機網絡拓撲結構對網絡可靠性的影響。拓撲結構是計算機通信網絡設計規劃的重要內容，從根本上決定著計算機通信網絡的可靠性，對于維護計算機通信網絡的可靠性有著關鍵作用。在計算機網絡中，各組成部分之間的連接主要取決于計算機網絡的拓撲結構，因此進行網絡拓撲結構對計算機網絡可靠性影響程度的分析，就成為計算機網絡可靠性設計的基本前提。

2.3 網絡管理對網絡可靠性的影響。在計算機通信網絡可靠性設計過程中，計算機通信網絡設計的復雜性來源于不同設備供應商的所提供網絡產品的規格和復雜程度很高，這就需要計算機網絡管理人員采用非常先進的技術手段，監視網絡運行狀態，及時發現和排除故障，采集、統計和分析網絡運行的相關狀況，以保證信息傳輸的完整、及時、有效，從而提高計算機通信網絡可靠性，。

3 計算機通信網絡可靠性設計的原則

計算機通信網絡可靠性直接關系到計算機通信網絡系統的運行安全，在計算機通信網絡系統設計的優化是對計算機通信網絡技術可靠性的提高。在計算機通信網絡優化設計實踐過程中，要遵循相應的原則標準，主要有以下幾個方面：

3.1 提高計算機通信網絡的可靠性，需要遵循一定的國家標準，采用開放式的計算機體系結構，選用充分支持異種設備和異構系統的連接，盡可能使系統具備較強的擴展與升級能力，并且要保證先進性、實用性和通用性的結合，選擇先進且成熟的網絡技術和最適合的網絡拓撲結構。

3.2 提高計算機通信網絡的可靠性，一定要保護現有的計算機網絡的投資，充分的利用計算機網絡資源，合理有效去調配現有的硬件設施和網絡應用軟件，要合理科學地選擇計算機網絡軟件，并且時刻注意其功能是否滿足最新需求，及時注意安全系統和網絡管理子系統的要求。

3.3 提高計算機通信網絡的可靠性，主要采用余度設計和容錯設計，在網絡系統中，各臺計算機可通過網絡護衛后備機，當某臺計算機出現了問題，這臺計算機的任務便可以由其他的機器進行處理，從而有效的避免了單機無后備的狀況。提高計算機通信網絡的可靠性，還應該選擇較好的網絡鏈路介質，保證主干網絡具有足夠的帶寬，從而使整個網絡具有較快的響應速度。

3.4 提高計算機通信網絡的可靠性，除了制定相應的網絡管理條例和規章制度外，還要加強應用人員的管理和定期培訓，對運行中的網絡進行自動檢查和維護，養成良好的維護和應用的計算機網絡的習慣。

4 計算機通信網絡可靠性優化設計方法分析

目前，我國計算機通信網絡系統建設仍不完善，計算機通信網絡的安全性問題普遍存在，計算機通信網絡可靠性設計優化勢在必行。在具體實施過程中，需要對網絡所有設備、軟件、硬件、網絡協議以及各分層的可靠性進行全面系統化設計，從根本上解決計算機通信網絡技術的安全性問題。計算機通信網絡通常有以下三種可靠性優化設計方法：

（1）最優選擇。所謂最優選擇就是首先研究出各種滿足網絡可靠性要求的方案，然后進行比較，在幾個方案中甄選出最優方案并對設計方案進行進一步的求精和優化。在費用充足的條件下，還可以通過設計一定冗余的方式來增強計算機通信網絡的可靠性，從而確保計算機通信網絡系統擴容和升級的順利進行，促進計算機通信網絡可靠性設計最優化的實現。

（2）多級容錯系統設計方法。容錯系統的建立，是當前對付網絡故障非常有效的方法之一，特別是對于大中型網絡是至關重要的。當計算機網絡出現故障時，網絡的容錯系統可保證網絡繼續正常運行，多級容錯技術使網絡具有一定的自保和自愈能力，即使網絡出現多種故障，容錯技術仍能使網絡系統正常工作。

（3）分層處理方法。分層處理法的應用對于解決計算機通信網絡所面臨的此類問題有著非常重要作用，按照對計算機通信網絡進行分層的方式，定義為系統層、服務層、物理層及邏輯層等不同層次上的差異化可靠性度量指標，從而制定針對性方案措施，以提高計算機通信網絡系統的可靠性，實現計算機通信網絡技術設計的最優化。

5 結語

在經濟社會全球化發展的今天，計算機通信網絡技術的進步和發展使得我們逐漸迎來了信息化時代計算機通信網絡技術在各行業領域的推廣給人們的工作、生活帶來了極大的改變，使得計算機用戶數量持續增加，對計算機通信網絡的可靠性也提出了新的要求。這就需要在充分認識到造成計算機通信網絡系統安全漏洞原因的基礎上，高度重視計算機通信網絡可靠性優化設計的實施，從根本上確保計算機通信網絡的可靠性，以提高我國信息網絡設計的水平，推動我國現代化信息建設。

參考文獻：

[1]張曉杰，姜同敏，王曉峰.提高計算機網絡可靠性的方法研究[J].計算機工程與設計，2010（03）：76-78.

[2]楊常建，王進周，米榮芳.計算機安全面臨常見問題及防御對策探討[J].計算機與網絡，2012（03）：66-68.