关键词计算机；网络信息技术；实践
中图分类号TP3
文献标识码A
文章编号1674-6708（2016）154-0066-02
随着计算机技术的高速发展，计算机网络技术已经成为人们生活中必不可少的一部分，网络技术与人们的生活息息相关，当今社会计算机网络为人们的生活和工作提供了巨大的便利。在网络技术得到广泛应用的同时，随着网络技术中各种不规范行为的出现，对网络运营提出了新的要求，相信在未来的发展中，计算机网络一定能够给人们的生活带来更大便利。
1计算机网络技术发展的概述
计算机网络技术是在计算机技术发展的基础上形成的，网络技术不受地理位置的局限，在计算机之间建立多台终端链接设备，在计算机连接的情况下，人们可以通过终端设备在计算机上实现信息交流，在计算机软件的辅助下，对网络资源实现信息共享和信息传递。按照覆盖面积不同计算机网络可以分为局域网、广域网和城域网，3种网络都是在计算机协议下，通过数据之间的交换达成网络互通的。在网络方面也存在多种技术，在局域网中大多使用拓扑类组网技术，拓扑类普网技术可以有效提高信息的传递效率，计算机网络技术在使用中必须坚持简洁化原则和规范化原则。计算机主要是有硬件和软件系统两个部分组成，硬件可以有效提升计算机的配置，硬件标准越高计算机的运行就越快，计算机软件是程序员工作一定的语言来设计完成的，无论是硬件还是软件都要坚持简洁的原则，简洁原则对计算机运行和后期保养维修都有好处。此外，就是计算机使用过程中的规范性原则了，正确的使用计算机，才能真正的满足客户的需求，同时满足计算机网络发展的需求。
2计算机网络技术的使用原则和发展前景
2.1网络技术今后的发展方向
随着计算机科学技术的高速发展，人们的生活方式得到了极大的改变，社会经济结构主体也随之发生了变化，在这个过程中，计算机网络起到了巨大的作用，计算机网络技术的更新是推动社会进步的主要源动力，只有充分利用计算机网络技术的便捷性，才能更好的为人们的发展提供助力。我国互联网用户逐步增长，虚拟网络和虚拟拨号通信将会有更加广泛的发展空间，远程办公技术正在研究中，人们的生活将突破空间的局限，真正实现信息共享和高校快捷办公，有效杜绝资源的浪费情况，进一步提高信息处理效率。但是在这个过程中，必须要对网络技术的原则进行合理的规范，遵循原则是网络技术进一步发展的有效保障。
2.2网络技术中的规范性原则
在计算机网络技术中，规范性原则是必须要遵循的，只有在保证网络技术规范的前提下进行合理操作，才能促进网络的健康良性发展，使计算机网络发挥出更大的作用。严格地遵守规范性原则是计算机网络技术发展的前提基础，在规范性前提下进行操作，计算机网络才能体现出更大的效率。因此，在实际应用中，要按照规范行原则来约束计算机网络技术，满足客户对计算机发展的要求，为人们提供高品质的服务。
2.3网络技术中的简便性原则
在计算机网络技术应用过程中，必须要坚持简洁性原则，在组装计算机时要充分考虑计算机的折旧率，对硬件设备性能和价格进行全方位的考虑，在满足使用需求的前提下，达到经济效益上的要求；在计算机软件方面，要结合计算机的硬件配合选择合理的系统软件和应用软件，在选择软件的时候还要考虑到网络技术，使计算机网络资源能够通过软件发挥出更大的作用，使计算机网络产品通过考研。较好的应用简洁性原则，可以让计算机在更新和维修的时候更加方面快捷，适合人们的需求，也能提高计算机网络技术的效率，使计算机网络充分发挥出应有的作用。
3计算机网络技术在实际中的具体应用
3.1网络虚拟技术的具体应用
计算机网络虚拟技术是一种非常常用的技术，在世界上各个国家都得到广泛应用，网络虚拟技术还有很大的发展空间，深入研究网络虚拟技术，能够有效地推动计算机网络技术的整体发展和应用。在实际应用中，虚拟网络技术的应用渠道越来越多，在全国事业单位和各大企业中都得到广泛推广。在企业中，可以通过虚拟网络技术建立一个信息资源平台，实现企业内部信息资源的共享，指令的完成和上传下达，实现实时对话功能，为人们之间的信息沟通提供了便利。虚拟网络技术得到了广泛应用，可以通过有效的链接，对网络内部密码进行保护，有效保证网络的安全性。此外，虚拟网络技术还能降低信息传递成本，大大提高传递效率，给使用者带来更高的效益。我国的发行就是采用网络虚拟技术，先前的热线法使两级服务器相互连接，在传送过程中受到很多限制，传输的成本也比较高，网络虚拟技术有效解决了这个问题，促进了事业的发展。
3.2虚拟专用拨号技术的应用
在计算机网络技术中，虚拟拨号技术有其自身的独立性，虚拟拨号技术与网络虚拟技术不同，在虚拟拨号技术被广泛推广的情况下，可以通过计算机网络系统对网络上的资源实现资源和各类信息的共享，使信息的传递突破空间障碍，实现方便快捷的网络信息传递。在计算机网络技术的具体应用中，网络拨号技术是通过架设光线来进行信息传递的，光纤具有很强的保密性，在传递过程中可以有效防止信息外泄，有效确保了网络的安全。同时，在计算机网络技术被广泛推动的同时，信息传递变得更加便捷，有效减少了对网络资源的占用，提高了计算机网络的利用效率。
3.3数据交换技术和多媒体技术的应用
数据交换技术是以数据库技术和网络技术有前提和基础的，数据库指的是在计算机内部能够存储数据的地方，通过建立数据库可以进行有效的数据交换，在数据库中可以有效的存储数据，是数据得到高效及时的维护，数据交换是在这个基础上产生的。严谨科学的数据交换技术，能够加强计算机之间的数据沟通。多媒体技术是计算机对各类图像、声音进行综合处理的技术，当前多媒体技术的研究和应用已经拓展到到了很多领域，如声音处理、图像处理、数据处理等，在多媒体技术的实际应用过程中，我们要充分掌握它的特点，将多媒体技术与网络技术有效地结合在一起，为人们提供高效优质的服务。
【关键词】可靠性；计算机网络；分析；设计
随着计算机网络技术的迅速发展和计算机应用的不断普及，网络已经逐步渗透与人们日常生活的各个角落，人们日常生活对计算机网络的依赖程度也日益加深[1]。在网络信息技术日益发展的今天，如何保护网络安全，使计算机网络运营免受外界不良干扰与破坏，始终如一的工作，为用户提供稳定可靠的网络运行环境，也成为广大用户日益关注的核心问题。对此，很多专家也积极开展相关研究工作，将可靠性作为计算机网络设计工作的一项重要内容，积极探讨提升计算网络可靠性的设计原则，着力解决计算机网络设计中的问题不足，不断改善提升系统稳定相，确保计算机网络系统安全可靠运行。
一、计算机网络可靠性研究现状
对于计算机网络可靠性的研究，最早要溯源到十九世纪五十年代美国专家Mr.Lee对电信网络交换系统的研究，因为网络部件发生故障导致电信系统的网络总传输容量大幅度下降，致使用户呼叫拥堵，出现大范围的电信交换网络瘫痪[2]，造成了巨大的经济损失。故障发生之初，Mr.Lee将其归结为网络链路故障，并提出网络可靠性的测度标准：连通性，这段时期的计算机网络可靠性研究主要集中于电信系统。随着计算机网络软硬件技术的日益发展，对计算机网络可靠性的研究也取得突破性进展，并于上世纪八十年代以后将网络可靠性研究由连通性转向可靠性，在计算机网络进程日益加快和普及的今天，网络系统可靠性也逐渐成为可靠性研究领域的重点，在诸如电力、物流、交通、运输、电路等网络系统中都涉及计算机网络可靠性的研究，后者也受到越来越多的关注。
二、计算机网络可靠性分析方法
在计算机网络系统研究中，对网络可靠度的计算也一直是难点，很难找到一般性的计算方式。目前，针对计算机网络可靠度的计算，主要有精确算法和近似算法两种，前者主要用于中小型网络或具有特殊拓扑结构的网络，在具体实践中，主要有状态枚举法、因子分解法、不交积和法、容斥原理法和状态空间分解法等。以状态枚举法为例，该算法的主要思想枚举出在规定条件下，网络正常运行时的所有互斥事件：，，以此计算网络可靠度Re，对应的公式如下：Re=
图1网络结构图2枚举网络状态
图1给出了一个简单的网络例子，只有符合图2所示，才能将限制条件下所有网络状态枚举出来，进而计算网络可靠度，对于二态网络，如果网络中存在m条链路，则状态数量为，即使用枚举法计算网络可靠度的复杂度为0（）[3]，对于大中型网络而言，随着网络链路的增加，网络状态数量以及可靠度计算复杂度则会呈指数级数增长，导致计算非常困难。除了该方法以外，因子分解法、不交积和法、容斥原理法和状态空间分解法等方法也各自具有不同的特点，其中容斥原理法在网络规模较大时的计算效率较低；不交积和法，应用最小路集的并来表示网络可靠度，并将这个并转化为互不相交项的和，以此提升网络可靠度，在网络中的不交积和数量较小时，计算效率较高，产生的误差也相对较小；因子分解法，使用该方法时需要对网络进行不断处理；状态空间分解法，相对来说，该方法在计算网络可靠度时，其性能明显优于容斥原理法。总体来说，这些方面各有特点，但在计算中大型网络时都存在问题不足，对于后者也常常使用近似算法加以分析。
对于大中型网络，其可靠度计算常常采用近似算法，施以牺牲精确度来降低计算的复杂度和难度，常见的网络可靠度近似算法有：上下界法、图变换法和模拟法，各种算法思想也各具特点：上下界法，主要应用网络的上下边界值来近似确定网络可靠度的精确值；图变换法，算法的主要思想在于按照某种规则简化网络后再计算可靠度；模拟法，主要采用仿真技术计算网络复杂度，又可以进一步划分为蒙特卡罗法及包含遗传算法、神经网络算法等在内咋智能算法。相较精确算法，近似算法更适用于大规模网络可靠度的计算。
三、计算机网络可靠性设计策略
（一）设计原则
对于计算机网络系统，可靠性整个网络系统功能得以正常发挥的前提与基础，计算机网络系统实现了单位内外部信息的准确及时交互[4]，任何偏差故障都会给企业带来灾难性损失，网络系统的可靠性直接关系到整个系统功能的发挥，保障网络系统稳定性也成为整计算机网络得以正常运行的前提。计算机网络系统可靠性，即网络系统在规定时间范围内，在规定条件下保持正常运行的能力，因而网络可靠性设计原则也是对设计过程中工程经验的充分总结，具有科学、合理及系统化特征，也是计算机网络规范化建设中必须严格遵循的原则。计算机网络可靠性的设计原则具体表现如下：余度设计和容错技术，保证在单机发生故障时，后备机能够顶替其功能作用；结合考虑新技术的使用，应适度采用超前技术与设备，使计算机网络设计具备良好的兼容性与扩充能力；统筹兼顾全生命周期费用，力求使系统达到最佳的性价比，充分考虑网络的投资建设成本；在产品选择上，应结合现有实际条件，选择那些质量优秀，具有良好声誉的网络产品，且这些产品都能够满足系统可靠性设计需求，严格遵守相关计算机网络规范，满足国内外标准要求；定期检查维护，将系统自动检查与人工检查相结合，尽量避免各种系统故障，使计算机网络具有较高的系统稳定性。
（二）硬件设计
计算网络正式运营以后，各种数据不断进出入主机系统，主机性能是否可靠也成为影响计算机网络能否得以稳定运行的关键所在，一般来说，计算机网络系统中的主机设备都具备高扩展性、高可靠性及高可用性特征，需充分满足网络可靠性需求。总体看来，网络系统中的设备，其可靠性要比主机子系统更高，后者可靠性主要采用容错、集群、冗余、备份、热插拔等技术加以实现，对于主机硬件可靠性的维护，可采用如下两种方式：双主机热冗余，使用两台服务器作为工作主机，在正常情况下两台主机同时提供网络服务，并相互监管，当一台主机出现故障无法正常工作时，另一台主机及时接管其工作任务，继续支持信息的有效运作，从而保障系统能够不间断运作，但这也会增加正常运转主机的负担，需将故障机器尽快修复；双主机热备份，同样使用两台主机，一台作为工作主机，一台作为备份主机，在正常情况下，工作主机提供正常的网络支持，备份主机监视工作主机的运行情况，当工作主机出现异常无法工作时，备份主机会及时接管其工作继续运行，保障系统稳定性，当工作主机恢复以后，管理人再将备份主机的工作切换回工作主机，备份主机继续发挥监视功能。
（三）软件设计
据IDC统计，计算机网络可靠性问题中的70%来自于系统内部，这也致使与局域网联系的计算机面临严峻的系统可靠性问题，对此可通过建立立体的网络拓扑结构提升系统可靠性，对应的方案设计如下图所示：
图3立体安全解决方案拓扑
1.安全隔离防护，通过防火墙设置可以在机群与局域网、以及互联网之间建立一道可靠的保护屏障，这也使得所有与机互的信息访问，必须先与防火墙规则相匹配，合乎要求的才能访问机群，大大提升了机群的安全性，改善了机群的可靠性；2.网络访问控制，通过防火墙设置只向合法的计算机开放访问权限，从根本上阻断了攻击路径，降低了系统的安全风险；3.节点映射，端口映射是保证可靠性的又一项关键技术，采用目的地址转换方式有效隐藏了机群内部网络信息，当机群对外访问端口改变时只要修改映射即可，还有通过对接点映射实现直接访问。
当然，除了防火墙技术的有效使用以外，还需要结合使用其他技术，防火墙在保护机群安全方面具有被动、静态的特征，所提供的安全级别相对较低，往往需要与入侵检测系统配合使用，再辅以SKVM、机群监控的管理，将全面提升系统可靠性。对于检测系统，主要包括网络入侵检测系统和主机入侵检测系统两种，前者主要通过侦听特定网段的数据包实现实时监视，后者能有效弥补前者的扫描盲区，形成互补，全面保护主机和网络安全。
四、结语
截止目前，计算机网络技术已经成为当今世界公认的主流技术，并得到广泛应用，是实现企业信息化与国家现代化的重要保障，对于结构规模化、异构程度高的现代计算机网络，可靠性是保障其功能得以有效发挥的前提与基础。本文结合企业应用实践，在简要介绍计算机网络可靠性相关概念及其计算方式的基础上，结合计算机网络可靠性设计原则，着重从硬件和软件两个方面对如何提升网络可靠性展开初步探索，希望进一步提升计算机网络设计水平。
参考文献：
[1]张晓杰.提高计算机网络可靠性的方法研究[J].计算机工程与设计，2010（10）：990-994
[2]陈霜霜.计算机网络安全的研究与探讨[J].科技信息，2011（12）：136-137
关键词：计算机网络；可靠性；容错设计；冗余设计；层次体系设计
中图分类号：TP393.08文献标识码：A文章编号：1007-9599(2012)08-0000-02
一、引言
计算机网络，就是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统互联起来，以功能完善的网络软件实现网络资源共享和信息交换的系统。随着信息技术的进步和互联网的发展，人们对计算机的使用越来越广泛，计算机越来越逐渐渗透到人们生产和生活的各个领域。而保证计算机安全，提高计算机的可靠性是人们的普遍要求和共同愿望。计算机网络可靠性是指计算机网络在规定的条件下，规定的时间内，网络保持连通和满足通信要求的能力。在这个概念中，规定的条件主要包括操作方式、维修方式、负载条件、温度、湿度、辐射等，而规定的时间可能为一千小时或一个季度或者一年等。本文从计算机网络可靠性的概念入手，探讨分析了计算机网络可靠性的影响因素、计算机网络可靠性的设计原则，最后文章还就提高计算机网络可靠性的策略进行了深入的探讨分析。希望通过这样的研究能够引起人们对提高计算机的可靠性的进一步关注，能够对实践起到一定的指导作用。
二、计算机网络可靠性的影响因素
计算机网络在实际运行中会受到来自各方面因素的影响，这些影响会对它的可靠性产生很多的不利影响，总的来说，计算机网络可靠性的影响因素包括以下几个方面。
（一）计算机网络设备。在计算机网络设备中我们主要分析客户终端对计算机网络可靠性的影响。事实上，客户终端对计算机网络的可靠性具有十分重要的作用，良好的客户终端可以维护计算机网络的可靠性，保障计算机网络的正常运行。而在计算机网络的日常运行中，对网络的日常维护工作在一定程度上就是对客户终端的可靠性进行保证。要想提高计算机网络的可靠性，就要提高网络设备的连接交互能力。在具体的网络交换设备的实践中，传输设备具有重要的意义，他对保障计算机网络的可靠性发挥着巨大的作用，同时，传输设备也是保障计算机网络可靠性的十分关键的因素。有鉴于此，在传输设备的选择中，要采取符合条件和复合要求的设备，保证传输设备的性能，保证计算机网络的可靠性。
（二）计算机网络管理设备。在计算机网络的产品和设备的构成中，通常是各式各样的，他们来自不同的厂商，规模较大，并且产品和设备的结构比较复杂。为了提高计算机网络的可靠性、保障信息的完整性、防止数据的丢失、降低误码率、减少故障出现的频率，就需要采用先进的技术和设备对计算机网络进行管理。通过先进的管理技术的运用，就可以对网络运行的基本参数进行采集，对网络运行的情况进行管理，对运行中出现的故障进行排查和处理。在软件的选择上，应该根据实际的需要选择合适的软件；在接口的配置上，应该配置好与之相应的标准和规范的接口，从而使他们的功能满足网络的需求。此外，为了提高计算机网络管理的水平和管理效率，还应重视相关的专业人才的培养和引进，提高管理人员的专业技能和管理水平。
（三）计算机网络拓扑结构。就拓扑结构的类型来看，计算机网络的拓扑结构多种多样，具有多种类型，比如星型、环型、总线型、混合型等。事实上，计算机网络拓扑结构属于网络的规划问题，是影响计算机网络可靠性的先天性因素。在实际运用中，各种拓扑结构都有自己的特点，都会对计算机网络的可靠性产生影响。总线型拓扑结构是线路的连通图，网络的机构简单，并且容易扩散，在网络中，任意两台计算机之间的线路是唯一的，常常在点对点的网络传输中得到运用。但是，总线型结构也有他的弱点与不足，由于整个网络中的计算机在进行信息传递时，都必须通过一条线路，容易引发冲突并导致信息发送失败。如果计算机出现故障，或者总线拓扑中的任何线路出现问题，便会引起整个网络的崩溃，这会给用户带来很大的影响和损失。所以，尽管总线拓扑的建设成本比较低，但是它的可靠性比较差。而在星型结构中，由于各网络节点是通过与中心节点的联系而使整个网络的通讯得以实现的，如果中心节点发生故障，则整个网络不能正常运行，甚至出现崩溃。通过上面的介绍和分析，我们可以得知，计算机网络的拓扑结构也是计算机网络可靠性的影响因素之一，它的结构和运行会影响计算机网络可靠性。
三、计算机网络可靠性的设计原则
计算机网络的可靠性会受到很多因素的影响，为了降低这些因素对计算机网络可靠性的影响，提高计算机网络的可靠性，我们有必要对计算机网络进行设计。计算机网络的可靠性设计是指当计算机设备或者网络出现故障或网络的服务中断的时候，对其进行维护和设计，以保障计算机网络的正常运行。同其它任何设计一样，计算机网络可靠性的设计也要遵循一定的原则，总的来说，这些原则包括以下几点。
（一）节约原则。在进行计算机网络可靠性设计时，需要合理的使用软件和硬件，尽可能利用现有的计算机网络资源，合理布线和布局其它的相关设施，节约资源，防止浪费。
（二）可靠性原则。可靠性原则是相对于保证系统的可靠性而言的，在信息安全产品的使用和技术方案的设计中，需要采取有效的措施来保障其安全，保障信息产品的安全和技术方案的安全。
（三）多样化原则。这里是指要建立多种通讯协议，促进通讯的多样化，加强各系统的联系，使计算机网络支持多种通讯协议。
（四）多重保护原则。为了进一步保障系统的可靠性，需要建立多重保护系统，使各个层次之间相互联系，相互作用，形成保护合力。当一个层次被突破，遭到破坏，其它的层仍然还可以保护计算机网络的安全。
四、提高计算机网络可靠性的策略
在探讨分析了计算机网络可靠性的影响因素和计算机网络可靠性的设计原则之后，我们有必要针对具体问题，对提高计算机网络可靠性的策略进行深入的分析。结合计算机网络可靠性的实际，笔者认为，可以采取以下策略来提高计算机网络的可靠性。
（一）计算机网络容错设计策略。通常情况下，如果计算机网络出现故障，网络的容错系统仍然可以使用，能够保障网络的正常运行。网络容错系统使网络具有保护自我和出现问题时进行修复的能力，当网络出现问题不能正常运行的时候，在容错系统的支持下，网络仍然能够正常运行。这样可以使管理人员和修理人员能够采取措施来对网络进行维护和修理，既降低了维护成本，又能够保障网络的正常运行。在计算机网络容错设计中，我们需要注意以下几个问题：第一、根据计算机网络的具体要求和实际应用来采用容错技术，防止盲目的采取容错技术，以免增加成本，造成不必要的经济损失。第二、在开始使用的时间，应该从计算机网络传播介质、连接部件和各种网络设备的选择开始，严格挑选材料的质量，选择质量可靠、性能稳定的材料和设备。第三、从实际来看，网络可靠性容错设计都是网络的关键部位，因为关键部位采取相应的措施，不仅不会使网络系统的其他部分受到影响，还会相应的降低对容错的要求。通过这样的设计，既满足了计算机网络容错设计的目的和要求，又会保障计算机网络的安全，降低了事故发生的可能性，还可以节约成本。
（二）计算机网络冗余设计策略。这种设计策略要求在一台计算机网络的基础上再增加另一种备用的网络，通过增加备用网络来保障计算机的可靠性，维护计算机的安全。在正常情况下，双网络可以同时进行工作，但是控制权仍然在主系统上。实际运行中如果发生故障，主系统不能正常运行时，控制权便会切换到备份系统上。在大多数时间里，冗余部件是不工作的，只有当主控制系统出现故障的时候，冗余部件才开始工作，维护网络的正常运行。由于经费问题，不可能在所有的设备中都配备冗余设计，实际上，冗余设计主要针对重要的设备和可能发生故障的设备。
（三）计算机网络层次和体系设计策略。采用计算机网络层次结构和体系结构是提高计算机网络的一种重要措施。可靠的计算机网络不仅需要先进的网络设备的支持，还需要先进的层次结构和体系结构的支持。随着计算机网络技术的发展和计算机网络容量的增长，分布式的网络服务和交换移至用户级，这就形成了一个新型的分层设计模型，也为分成设计提供了便利。计算机网络的多层设计是模块化的，随着网络的运用和发展，网络节点会相应的增加，而网络节点的增加又会使网络容量增大。此外，为了提高计算机网络的可靠性，还可以采用体系设计，即自上而下按照应用层、网络服务层、网络操作系统层、网络物理硬件层进行设计，这样的层级体系化结构优化了设计，也会提高计算机网络的可靠性。
参考文献：
[1]段宁华.计算机网络应用与实践教程[M].北京:清华大学出版社,2007
[2]李文正.现代计算机网络技术[M].北京:中国水利水电出版社,2007
[3]邓志平.浅谈计算机网络可靠性优化设计[J].科技广场,2010(1)