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　　摘 要：随着网络信息时代的到来，计算机网络系统已经在全球的各个领域内普遍应用。计算机网络系统是一个复杂系统，是一种很特殊的系统形式。对计算机网络系统可靠性技术的相关内容的研究，是建立在较可靠的计算机网络系统的基础上，是对网络结构设计与性能设计的优化、以及提高网络生存性和抗毁性的首要条件。该文通过对计算机网络系统可靠性技术的概念、特点、具体内容以及对网络系统可靠性的分析、优化进行的研究与探讨，论述了研究网络可靠性的重要性和必要性。
　　关键词：可靠性 抗毁性 冗余度 连通度 计算机仿真
　　中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（a）-0016-01
　　1 网络可靠性的概念和特点
　　在对计算机网络系统建设与维护时，一个较重要的性能指标是计算机网络的可靠性。对于计算机网络可靠性的概念，当前有很多定义。总结起来较妥当的定义是：计算机网络系统可靠性指的是在遭到人为或自然因素的破坏后，计算机网络在一定条件及一定时间里的生存能力，即在一定条件及一定时间内，保持计算机网络能够连通。
　　有别于一般系统的可靠性，计算机网络可靠性体现出的特点归纳为：复杂性、动态性、分布性、网络流。
　　2 网络可靠性的具体内容
　　2.1 网络的生存性和抗毁性
　　计算机网络可靠性技术的研究刚兴起时，计算机通信系统的技术也才起步，通信设备质量非常不好，计算机网络系统在管理上也是没有头绪，计算机网络常产生断路，计算机网络系统间是否能通信，是这个阶段重视的内容。基本的网络可靠性指标被提及出来：网络的生存性和抗毁性。生存性、抗毁性是最先提出的计算机网络可靠性指标。
　　2.1.1 网络的生存性
　　被重视的重要计算机网络可靠性指标之一是生存性，判断网络生存性的方法有：（1）计算机网络的节点间至少存在一条路径；（2）计算机网络的一个指定节点与一组节点间能够相互的通信；（3）计算机网络大于某一数值的节点可相互通信；（4）计算机网络的任何两个节点间在传输时延能够小于某一数值；（5）计算机网络中的吞吐量能大于某一数值。
　　2.1.2 网络的抗毁性
　　计算机网络抗毁性是在人为因素破坏的情况下计算机网络系统的可靠性，是假设“搞破坏的人拥有网络拓扑架构的资料，并设计出确定的破坏策略”。网络的抗毁性表现为只有破坏几个关键节点或几条关键链路后，才能使部分节点间的互联通信中断。这体现出计算机网络拓扑架构拥有一定的可靠性。由于军事方面的环境存在特殊性，则军用的通信网络节点会常常变动，而且节点与链路被破坏的可能性随时都能发生，使计算机网络拓扑架构（1）网络边连通度：任意两个节点间（网络系统）不连通需去掉最少的边数。它针对计算机网络中最小链路割集。（2）网络节点连通度：任意两个节点间（网络系统）不连通需去掉最少的节点数。它针对计算机网络的最小节点割集。（3）终端对连通率：破坏网络系统以后，两指定节点间至少有一条路由的概率。（4）破坏计算机网络以后，计算机网络系统中最大分支中的能有多少节点。（5）破坏计算机网络以后，能够连通的节点数量与总节点数量的比例。
　　使网络抗毁性提高的设计内容归纳为：（1）物理上对通信方面的设施冗余度的加固。（2）以强抗毁性的小容量网络为手段，维持最为必要连通的通信，对最低必要的应急通信的要求。（3）以抗毁性强的通信方面的技术及受抗毁性影响小的通信技术方式。如扩频通信、突发通信等。（4）以模块化的硬件结构，使设备具有检测和汇报存在的设备故障的能力。（5）对目标比较大的设备要疏散、提高对设备机动能力要适当提高、对布设的时间与开通的时间要适当减少。（6）提高网络的互通性。（7）优化改进网络架构设计，对网络中的弱点要减少。
　　抗毁性是军用网性能中的重要指标，粘聚度与连通度度量属于抗毁性的度量。
　　2.2 网络的有效性
　　网络系统可靠性性能指标还有一项是计算机网络有效性，指计算机网络系统在网络设备失效的情况下能使通信的各项业务性能要求满足的程度。
　　网络有效性的测量指标有：（1）计算机网络系统中在规定的时间内特定的节点能收到一个节点发送信息的概率。（2）计算机网络系统中当一个中心节点向其他节点传输时的传输时延不大于给定数值的概率。（3）计算机网络系统的业务吞吐量大于一个给定数值的概率等。
　　2.3 网络的可用性、可信性和完成性
　　在现代化信息技术的不断发展情况下，计算机网络系统可靠性技术研究的重点不再是计算机网络系统是否能够通信，人们对网络功能的完成情况更加关注。在考虑容错计算机网络的性能问题时，产生了这方面的可用性研究。提出计算机网络可靠性中的其他指标：可用性、完成性、可信性。
　　可用性：在网络系统外部各项资源保证可用情况下，在一定时间内的任意时刻，所需功能能够执行的能力。
　　完成性：网络系统有一定可用性的情况下，正常或降级完成系统任务要求的能力。
　　可信性：网络系统执行任务时，能够持续不间断的完成任务的能力。
　　3 网络系统可靠性分析
　　计算机网络系统可靠性分析是在给定网络设备可靠度的情况下，对网络系统的可靠性度量指标进行的计算分析。
　　对计算机网络系统的可靠性的分析，考虑的方面归纳如下。
　　（1）选出一个合适的计算机网络系统业务性能指标，且对用户能接受的、体现计算机网络系统可靠性的一个性能数值的研究；（2）定义网络设备的工作模式、对网络系统的工作状态加以确定，且对每个状态能够出现的概率加以计算；（3）对每个网络系统工作状态的性能指标加以计算，且把全部满足数值要求的网络系统工作状态出现的概率加以计算合计，则一个计算机网络可靠性的度量值得出；（4）采用计算机仿真方法。计算机仿真是在仿真环境中模拟影响计算机网络可靠性的因素与行为。
　　4 网络系统可靠性优化
　　对网络系统进行可靠性综合或对网络系统进行可靠性设计就是网络可靠性的优化，其内容主要归纳为：（1）在给定的限制情况下，对建设一个网络可靠性尽量能高的计算机网络的研究优化。（2）在符合一定的可靠性指标情况下，对能使投资成本尽量最小，经济效益最大化的情况的研究优化。计算机网络可靠性优化方法包括基于启发式的优化方法、基于图论的优化方法、基于人工智能的优化方法等。
　　5 结语
　　对计算机网络系统可靠性的研究意义深远。近年来，在网络系统可靠性技术的研究中取得了一些成果和发展，但大多都还是在理论层面上，距离实际工程需求上的应用还有差距。怎样能研究出满足项目实际需求的计算机网络系统可靠性评价、设计、分析方法，来指导计算机网络系统项目的建设，是今后研究的目标和方向。
　　参考文献
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