计算机通信网络可靠性设计研究

发表时间:2020/8/28   来源:《科学与技术》2020年9期   作者:杨璞
[导读] 信息化时代,通信计算机网络涉及的信息数据巨大
摘要:信息化时代,通信计算机网络涉及的信息数据巨大,内容广泛,所以其可靠性、安全性显得越来越重要。计算机通信网络可靠性受到影响的问题多种多样,不能单独从一方面着手去解决所有的问题,必须融合多种手段和方法,形成有效的解决方案,用科学便利的去冗余容错系统,不断通过技术迭代,确保通信计算机网络的可靠性稳步提升。本文通过分析可靠性对于计算机通信网络的影响入手,提出了一些综合性改进与加固设计,供参考借鉴。
         关键词:通信网络;可靠性,设计研究
         引言:由于计算机通信网络依托于各类局域网、广域网结构,同时传输线路有无线、光纤、电缆等等不同介质,各个平台中的传输软件也各不相同,上述因素都使得在网络通信中,信息传输的出错概率较高,需要采用综合的解决方案,在确保网络传输效率的基础上,不断降低错误概率和信息泄露风险,使其实现更加可靠的适用性。
         1.可靠性网络概述
         按照现代计算机网络的架构,其涵盖了组网配置、网络应用操作平台、应用网络软件、网络体系架构以及相关通信技术等多个技术层面。通过这些技术的合理融合适配,从基础上保证了通信计算机网络有效的运行,同时可以高效的将各个分布节点的计算终端、存储终端紧密连接起来,并使信息资源和计算资源实现最大程度的共享共用。所有数据通信的本质要求就是可靠性,因此在计算机网络设计之初,就是从本质安全的网络架构出发的。在所有计算机网络上,从逻辑上划分可以分为计算终端平台和通信子网。为了其传输的安全可靠,首先通过五层体系结构,对其进行定义划分,以物理层及交换机和路由器技术,保障其传输交换物理实现,以数据链路层、网络层、传输层保证其数据完整性,以应用层保障其与各类应用软件的适配应用。为了在网络传输中可靠高效,又根据不同的网络建设需要,构建了五型网络拓扑结构:星型网络,环型网络、总线型、网状结构、树型网络。
         通过上述网络架构的研究,在计算机通信网络上即可以有效保证可靠、安全的问题,也能确保最小的通信冗余度,达到网络足够的处理效率。按照用户需求,合理规划网络设计保证网络硬件连接的持续连通;利用软件架构和容错计算提升网络功能效率,确保网络传输信息的安全性、有效性和实时性,从而构成了计算机通信网络的可靠性的基础。
         2.网络可靠性设计依据
         网络可靠性是保证数据安全的设计出发点,通信计算机网络也不例外。只有确保可靠性才能使得信息流在限定条件下,有限时间内得到准确传输。

因此通信计算机网络的初步设计,必须根据用户信息数据应用及传输目标,进行构型设计,但其最基本的设计原则是确保网络的有效抗毁性、隐私保密性、稳定生存性,从而确保网络系统各个组成部分有效关联,协同运行,在确保数据传输有效性、时效性的同时,增加冗余校验,提升整个网络运行的本质可靠性。
         有效抗毁性是指网络在物理层面出现部分失效或节点断路时,系统可以通过自恢复功能或热备份线路提供维持性链路连接,虽然会存在传输效率降低的风险,但可保证关键数据的传输。
         隐私保密性是信息化网络有别于其他网络的重要特征。当今计算机网络传输的数据涉及大量隐私数据和涉密文档,如果不加以有效的信息加密防护,就可能被网络上众多的黑客软件、病毒程序进行截获或篡改,造成用户数据损失。
         稳定生存性是基于硬件和软件配合的应用层的可靠性。通过网络软件硬件的综合应用,确保在网络物理层出现故障或数据传输受到攻击时,可以通过内部机制,避免信息丢失,维持链路环境的一种应用。
         3.网络可靠性设计方法
通过上述可靠性设计依据可以看出,网络的安全稳定可靠由链路、硬件、软件等多方面制约。要实现该网络的初步可靠设计,应该遵循下述原则,进行最优化实现设计。
先进的容错设计是实现计算机网络可靠稳定的基本方式,也是有别于其他网络设计的特点。通过数据冗余传输、错误校验等软件实现,链路及交换设备热备份等方式,可以使得网络发生故障或链路出现问题时,保证网络持续运行正常,采用多级容错方法可以使网络产生相应的自恢复能力,从而大大减少网络对维护人员的需求,也从一个方面可以降低运行的成本。
根据不同终端用户的使用要求特点,构建有差异的网络拓扑结构,可以取得可靠性与高效性的有机融合。星型网络可应用于通信效率要求高,中心辐射的节点用户,这种网络便于集中控制,不会由于网络中终端故障导致网络断路,同时传输延迟时间小。环形网络可用于传输固定、信息流稳定的用户,由于传输路径唯一,避免了路由选择控制,网络构型简单,具有较高的稳定性。总线型网络适用于用户节点多,数据传输单一的低成本需求用户,该网络终端用户入网灵活、布线要求低,容量扩展便利,网络适用性好。
随着隐私及涉密数据的传输增加,可靠性的重要方面就是确保数据安全,因此数字签名和数字证书应用在通信网络应用中发挥着越来越重要的作用。通过PKI系统在数据上进行数字签名发放与验签,避免了关键数据被错误篡改或非法使用,也可以有效的防止病毒入侵和黑客攻击。同时数字签名意味着发送者对数据完整性的认证,接收者对数据可用性的认可,从数据合法性上保证了传输的可靠性。
结束语:
综上所述,网络技术应用已经成为当今社会发展的驱动力,由于计算机通信网络在物理上存在一定的开放性,为了确保网络运行的高效可靠,需要不断应用先进的技术手段和方法,探索安全可靠的组网策略,从而构建更加可靠稳定的网络环境,驱动信息高速公路的提速升能。
参考文献:
[1]傅昱祥.计算机通信网络可靠性设计及其影响因素分析[J].电子世界,2019(17):83-84.
[2]丁志茂.通信网络安全分层及关键技术研究[J].中国新通信,2020,22(10):18.
[3]徐剑.论计算机通信网络可靠性设计技术[J].科技创新导报,2016,13(24):88+90.
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