可靠性研究论文
可靠性研究论文
计算机通信网络可靠性设计技术论文
在当今信息网络高速发展的时期,计算机通信网络技术的发展直接关乎着人们的生活和工作方式,也影响着我国经济的发展。目前,我国计算机通信网络系统的建设水平仍较低,尤其是计算机通信网络可靠性的设计,阻碍计算机通信网络技术的整体发展。这需要加大对计算机通信网络可靠性的研究,提高计算机通信网络的可靠性。本文基于可靠性理论从以下几个方面对计算机通信网络优化设计技术进行了深入探讨。
一、计算机通信网络可靠性理论。
计算机通信网络的可靠性是信息网络系统安全的基础,是反映计算机网络系统在一定时间及范围内能完成指定功能的概率和能力。计算机通信网络可靠性理论包括两方面,分别是计算机通信网络的可靠性和可靠度。可靠性是计算机通信网络保持连通并满足通信要求的能力,是计算机通信网络设计和运行的重要参数。可靠度是指计算机通信网络在一定条件下完成某种功能的概率,分为二终端可靠度、λ终端可靠度以及全终端可靠度三种类型。 计算机通信系统可靠性主要包括计算机网络安全对外来攻击的抵抗能力,计算机网络安全的生存性及计算机在各种环境下工作的有效性和稳定性。因此,在对计算机进行相关网络通信设备的维护时,要考虑各方面对其的影响,保证用户网络进行维护时能够提供有效的使用链条,确保计算机在安全的条件下运行。
二、影响计算机网络通信可靠性的因素。
1、网络安全管理对网络可靠性的影响。
计算机通信网络的设计不同于一般的网络产品和设备的设计方式,具有设计规模大、复杂性强的特点。因此,为了计算机网络的可靠性,需在设计中避免计算机发生故障、通讯信息丢失,尽可能保证网络数据的完整性,保证计算机网络足够的可靠性。在设计时,需要采取先进的计算机网络信息管理方式,分析网络运行的参数,使计算机通讯网络保持良好的状态,避免安全隐患的发生。
2、传输交换设备对网络可靠性的影响。
计算机通讯网络在建设过程中,应在方案制定时,认真考虑方案的各项细节,避免错误的发生,并且需考虑通信网络的容错能力和今后经济发展的需要。因此,在对线路进行安装时,应采取双线的形式,合理对线路布置,避免在计算机网络出现问题时,造成巨大的损失。对于网络集成器需将所有计算机用户的终端进行集中处理,通过对线进行拆分与集中,使计算机通讯设备和其他设备接入网络进行处理,这构成了计算机网络信息的第一道防线,但由于计算机网络集成器是单点失效设备,如发生一定的故障,则导致与其连接的用户无法到场。因此,网络集成器对于网络安全是十分重要的。
3、用户设备对网络可靠性的影响。
计算机用户在使用计算机时,用户在终端上的设置影响了所有面向用户的.程序设备,这充分体现了计算机通信设备整体的网络通信安全可靠性,保证计算机良好的使用状态,也保证了计算机在对终端后期维护的高效性。
4、网络拓扑结构对网络可靠性的影响。
在计算机网络规划和设计过程中,网络拓扑结构在计算机网络通信中起到非常关键的作用,网络拓扑结构在不同的环节和领域起到的功能和作用都不同,对于计算网络可靠性方面来说影响极为突出。在网络通信刚建立完成时,由于固有的有效性及容错性,限制了网络通信的发展,但网络拓扑的出现,使计算机网络通信的可靠性提供了理论依据及解决方式,具有十分重要的意义。
三、计算机网络通信可靠性设计原则。
1、制定合理的网络通信管理条例。
在保证设计上合理性的前提下,制定合适的网络通信管理条例,加强网络维护人员对网络的维修,提供良好的运行环境。维护人员还应保持一定的工作能力和职业素质,为网络通信系统提供技术支持。
2、设计符合国家相关的规定。
计算机网络通信在设计时,应严格遵循国家的相关规定和标准,采取开放式的设计结构,支持异构设备和系统的连接,并加强计算机的扩展功能,保证计算机的先进性、实用性和稳定性。
3、设计应确保互联能力。
计算机网络通信系统在保证互联能力后,将可以支持更多的网络通信协议,保证计算机在使用时,有足够的安全和稳定性,提升计算机的容错能力,并提高计算机主干网的网速,加强整个网络的反应速率。
测量可靠性理论哲学思维论文
测量可靠性理论哲学思维论文
1引言
测量中的可靠性理论,是指测量系统(比如一个控制网、一个测量设计)发现和抵抗粗差的能力。发现粗差的能力称为内部可靠性,抵抗粗差的能力称为外部可靠性。内部可靠性可通过多余观测数r来描述,一个观测值的内部可靠性可通过多余观测分量ri来描述。外部可靠性可以通过对平差结果的影响来描述,内部可靠性和外部可靠性具有一致性。如巴尔达在可靠性理论方面主要研究了检测单个粗差的能力和不可发现的粗差对平差结果的影响。李德仁提出了摄影测量平差系统的可靠性理论[1],包括平差系统发现单个模型误差(粗差、系统误差)、发现多个模型误差的能力。从单个一维备选假设发展到单个多维备选假设,发展到两个多维备选假设,提出了粗差和系统误差、粗差和变形的可区分性理论,并提出了处理含粗差观测值的选择权迭代法和稳健估计法。可靠性理论对测量设计、数据处理和成果质量评定有重要指导意义。但是可靠性理论也存在一些问题,例如一条附合导线的多余观测分量很小,内部、外部可靠性都很差[3,8],难道说,附合导线及其成果就不可靠,附合导线就不能使用了吗?另外,在许多情况下,仅靠平差模型的改进,是不能发现粗差和系统误差的,更不能区分粗差和系统误差、粗差和变形。为此,作者将可靠性理论进行了扩展,提出了广义可靠性理论,广义可靠性是测量系统发现和抵抗粗差与系统误差的能力,以及减小偶然误差的能力。可通过重复观测、多余观测和计量检测来描述。本文主要阐述可靠性理论的哲学思想。
2可靠性与精度的关系
对于一个测量控制网来说,由间接观测平差模型(l,Ax,σ20p-1)可得观测值li的内部可靠性量度指标(多余观测分量)ri为[1]:ri=(QVVP)ii(1)且满足∑n1ri=r=n-t(2)外部可靠性量度指标即能发现li中粗差的下界值为0li=σi?ω0/r槡i(3)上面公式中,n为观测值数,t为必要观测数。ω0为非中心参数,对于单个观测值粗差而言,其取值与显著水平α和检验功效γ有关,常取2.79(α=0.05,γ=0.80)或4.13(α=0.01,γ=0.80)[2]。ri可以反映控制网发现观测值li(中误差为σi)中粗差的能力。ri愈大,通过统计检验,能发现li中粗差的下界值0li愈小;或对同一个粗差,检验功率愈大。因此,ri被定义为观测值li的内部可靠性。假设观测值相互独立,有ri=1-^σ2i/σ2i(4)上式中^σi为li的平差值的中误差。又定义bi=1-ri(5)称bi为必要观测数。若观测值li的精度很高,即σi很小,则平差后的精度提高很小,^σi虽小了一点,但有^σi≈σi,这时该观测值的内部可靠性ri→0,但必要观测数bi→1。若观测值没有误差,如已知点的坐标,已知边或已知方位角,平差前后的精度将不变,这时ri=0,但必要观测数bi=1。若观测值li的精度很低,则平差后精度将显著提高,^σi将比σi小很多,这时ri则较大。即有:在一个测量控制网平差系统中,观测值li的精度与该观测值的可靠性成反比,精度越高的观测值,可靠性越低,精度越低的观测值,可靠性越高。在测量平差中,又引入了权的概念,观测值li的精度和其权的关系如下:Pi=σ20σ2i(6)式中,σ0为单位权中误差,可设为一常数,观测值li的精度越高(σi越小),则该观测值的权越大,观测值li的精度越低(σi越大),则该观测值的权越小,即精度和权成正比。由此可得:在一个测量控制网平差系统中,观测值li的权于其可靠性的关系:观测值li的权与该观测值的可靠性成反比,权越大的观测值,其可靠性越低,权越小的观测值,其可靠性越高。由内部可靠性和外部可靠性具有一致性来看,权越大的观测值,其不能发现的粗差对结果的影响也越大。
3可靠性理论的哲学思想
如果我们将测量中观测值的权和其可靠性扩展到社会,将会是怎样呢?社会上的权和可靠性概念可以定义为:权,指权力、权势、权能和重要性,对人来说,与职位、能力有关。一个系统可以是一个国家、部门、单位、团体或组织。可靠性在这里与社会生活中的可靠有所不同,比如说一个人可靠,一般是指这个人有忠心,办事认真可靠。可靠性由测量扩展到社会时,乃是指系统发现个人可能犯错误的能力。在一个测量控制网平差系统中,系统研究可靠性的对象是组成该系统的所有观测值,在社会系统中,系统研究可靠性的对象是组成该系统的所有人。可靠性理论扩展到社会,他的哲学意义是:在一个社会系统中,一个人的`可靠性与他的权成反比,权越大,其可靠性越低,权越小,其可靠性越高。从系统发现个人可能犯错误的能力的角度看,一个人的权越大,则他可能犯的甚至是很大的错误,是不易被发现和纠正的,而且他所犯的未被发现和纠正的错误所造成的影响和后果越严重。为了避免这种情况,最好的方法是有监督机构和制度,例如,不是一人的权独大,有多人的有相近的权,而且有监督机制和限制权力的法制。如在一个测量控制网中,若有多个已知点,则其中一个点有问题,也容易通过基准点检验而被发现,而且,他对结果的影响也会得到限制。上面仅仅是事情的一面,从必要观测数的角度来看,一个社会系统中,权大者的必要性也越大,而且是不可少的,更不是不可没有的,正如一个测量控制网需要基准点一样。相反,对于那些权极小即可靠性很高的,其必要观测数趋近于零,完全成为多余,这种观测值在平差系统中不起作用,可以删除,且对平差结果没有任何影响,通过删除多余观测值,可以节省建网费用。作者提出的“一种基于可靠性的工程控制网优化设计新方法”正是这一思想的体现。对于社会,根据可靠性理论,可以按权的大小来选取人才,权很小,也意味能力低下,许多事情都不能胜任,虽然对系统无害,但可有可无,不如裁减的好。
4结束语
综上所述,在一个测量控制网平差系统中,观测值的权(或精度)与该观测值的可靠性成反比,权越大(或精度越高)的观测值,其可靠性越低,权越小的观测值,其可靠性越高。将可靠性的这一理论由测量扩展到社会,其哲学意义是:在一个社会系统中,一个人的可靠性与他的权成反比,权越大,其可靠性越低,权越小,其可靠性越高。权越大,其所犯的未被发现和纠正的错误所造成的影响和后果越严重。另一方面,权越大(或精度越高),其可靠性虽然越低,但在系统中却是不可缺少的;权越小,越可靠,但却应当除去不用。
《关于会计信息相关性与可靠性的思考》这个题目的论文怎么写啊
关于会计信息相关性与可靠性的思考 对会计信息相关性与可靠性谁更重要的判断, 直接影响会计政策的选择以及财务报告的分析, 因此它是财务会计中的一个非常基本、具有导向性的问题, 对这一问题进行探讨, 首先必须明确讨论的基点。相关性与可靠性是一对既对立又统一的矛盾, 它们共同为会计信息的有用性服务, 必须兼顾。相关性与可靠性及其关系确定和把握是值得重视和应该协调好的问题。 一、会计信息相关性的内涵、外延与其现实的思考 (一) 关于相关性的内涵和外延1.从内涵的角度来讲, 相关性由预测价值、反馈价值和及时性三个特征构成。相关性中的预测价值是指会计信息可以增强决策者对未来事项的预测能力; 反馈价值是指通过反馈的历史信息和期望值的比较, 以其差别证实或改变期望值; 及时性是指会计信息提供、披露及时, 它在信息失去对决策有用之前, 应被决策者所拥有, 相关的信息若提供不及时, 便会对决策毫无用处。当然, 会计信息的相关性还会受到其性质和重要性的影响。2.从外延的角度来讲, 相关性是指会计信息系统提供的会计信息应该与会计信息使用者的决策相关。具体来说, 会计信息必须符合国家进行宏观经济管理的要求, 符合企业投资者和债权人进行决策、了解企业财务状况和经营成果以及现金流量情况的需要, 满足企业内部加强经济管理的需要。 (二) 关于相关性的现实思考1.相关性的构成因素将重新排列。美国财务会计准则委员会( FASB) 将相关性的构成因素分为反馈价值、预测价值、及时性。多年来, 对质量的要求一直偏重于会计信息反馈价值证实和纠正以前期望的能力, 而随着社会步入知识经济时代, 竞争将更加激烈, 产品寿命周期缩短, 金融市场变幻莫测, 企业的风险大大提高, 导致会计信息相关性的构成因素中预测价值、及时性将更加受到重视, 而反馈价值则退居次要地位。2.相关性的制约因素将逐渐减弱。这是因为信息处理手段的进步以及整个民族的文化素质在逐步提高。随着计算机运用的普及, 使得会计信息处理的速度和效率大大提高, 成本会相对低廉, 而网络技术的广泛应用使会计信息用户获得信息更加快捷。同时, 随着“科教兴国”战略的实施, 整个民族的文化素质将大大提高, 会计信息用户将逐步具备一定的知识并愿意去研究会计信息, 使得会计信息在我国真正成为可理解的与决策相关的有用信息。 二、会计信息可靠性的内涵、外延与其现实的思考 (一) 关于可靠性的内涵和外延从内涵上看, 可靠性由如实反映、中立性和可核实性三项内容构成。可靠性中的如实反映即客观性, 是指会计信息应该以实际发生的经济活动为依据, 能够客观地反映企业的财务状况、经营成果和现金流量; 中立性是指会计人员在处理会计信息时, 应该保持一种不偏不倚的中立态度, 会计信息不存在取得一定结果或诱发特定形式或行为的意图或偏向; 可核实性是指独立的注册会计师可用相同的计量方法, 获取同样的会计信息。从外延上看, 会计信息的可靠性, 也不仅仅是会计数据本身的真实、可靠, 还包含了经由会计人员的主观判断、分析综合、加工汇总后在会计报表上呈现的数据的可靠性。同时, 现行会计制度和会计准则给予会计人员做出一定的估计、判断并对不同的会计政策进行选择的权力。所以会计信息的可靠性只能是相对的, 并不是绝对的可靠。 (二) 关于可靠性的现实思考1.对于会计信息的可靠性, 应该动态地去理解。会计最基本的职能是反映, 反映的客体是复杂多变、存在很大不确定性的经济现实, 即便不存在主观上的偏向, 会计信息也很难是绝对精确可靠的。2.对于不同经济事项采用相应不同的计量和披露方式, 以增加可靠性的适应程度。在会计理论还没能于确认、计量方面有所突破的前提下, 采取划分核心业务与非核心业务、表内与表外、原始数据与分析加工数据分别列示, 或在披露信息的同时披露其计算方法和风险等则是明智之举。 三、会计信息的相关性和可靠性的关系 (一) 相关性与可靠性的对立美国的财务会计概念公告( SFAC) 将会计信息的可靠性和相关性相提并论, 但是两者并不会总是等量齐观。相关性和可靠性在某些情况下是相互冲突的, 过分强调相关性, 可能会削弱可靠性; 但过份追求可靠性, 也可能会使会计信息缺乏相关性。西方会计理论对会计目标的认识主要有两大派别观点。1.受托责任观。它认为, 资源所有者将资源委托给受托者, 同时赋予受托者以资源保管权和使用权, 受托者接受委托者的委托, 有权对资源进行独立自主地运营, 通过有关组织规则和法律制度等约束机制, 明确规定受托者和委托者的权力、责任和利益。在受托责任观下,强调委托者( 股东、社会、债权人、政府) 与受托者( 企业管理当局) 的责任关系, 并要求会计人员以第三方身份客观地、公正地介入委托者与受托者之间的责任关系之中, 反映受托经营责任及履行经营责任的情况。会计人员的行为不受资源委托者和受托者的影响, 只受会计准则的约束。因此, 在相关性和可靠性中, 受托责任观更强调可靠性。2.决策有用观。它是在证券市场日益扩大化和规范化的背景下不断形成和发展起来的。在完全的市场经济条件下, 投资者进行投资决策需要大量可靠而又相关的会计信息, 而会计信息的提供又必须借助于会计系统。所以, 决策有用观侧重于会计人员与决策者( 企业管理当局、投资者、债权人等) 的关系, 强调会计信息对决策的有用性。在相关性和可靠性中, 它更侧重相关性。 (二)相关性与可靠性的统一对会计信息相关性与可靠性谁更重要的判断是财务会计的一个基本问题, 它关系到会计政策的选择, 影响着计量基础的发展以及财务报告模式的演变。大多数情况下, 相关性与可靠性的关系处于一种协调状态。1.提高了可靠性, 也就增强了会计信息的有用性。随着会计准则的推行, 会计信息的可靠性不断增强, 会计信息使用者逐渐恢复了对会计信息的信赖, 从而也促进了资本市场的有序化。因此可以说, 会计准则首先是会计信息可靠性要求的产物。考虑到了会计信息与其使用者的决策有紧密的关系, 所以各国政府或社会团体组织在规范会计信息可靠性的同时, 迅速及时地出台了有关相关性的会计准则。人们力图增强会计信息的可靠性, 其根本原因就在于会计信息具有相关性,因为提高了可靠性, 也就增强了会计信息的有用性。2.提高相关性, 必然要求提高会计信息的可靠性。众所周知, 随着工业经济向知识经济的过渡, 会计所处的客观环境正在发生深刻的变化, 符合相关性这一特征的会计信息也在扩大和变化。人们从关注历史信息转向更关注未来信息。投资者既需要财务信息, 又需要非财务信息; 既需要定量信息, 又需要定性信息; 既需要确定性信息, 又需要不确定性信息; 既需要年度信息, 又需要季度、月度甚至实时信息。会计信息力图满足这些不同需求, 必然要求如实客观地反映实际发生的经济业务, 使不同类型会计信息之间能够相互验证, 能够与会计信息使用者的决策相关。因此, 提高相关性, 必然要求提高会计信息的可靠性。总之, 可靠性和相关性的提高是以增强会计信息的有用性为目标的, 辩证地理解会计信息的相关性和可靠性可以看到, 两者既是对立的, 也是统一的。会计最基本的职能是反映, 反映的客体又是复杂多变、存在很大不确定性的经济现实, 对于相关性和可靠性———会计信息质量特征的两个基本要素来说, 我们不应该存在主观上的偏向。
中低压用户的供电可靠性分析工学论文
中低压用户的供电可靠性分析工学论文
摘要:供电可靠性管理是电能质量管理的重要指标之一,也是供电企业对用户持续可靠供电的重要指标。本文通过对电力网络的分析,提出了提高10KV用户供电可靠性的措施,即通过提高高压用户供电可靠性和通过加强10KV电力网络的运行管理、检修、改造等来提高10KV用户供电可靠性。
关键词:供电可靠性措施分析
0引言
供电系统的用户分为高压用户、10KV用户、低压用户。高压用户是指35KV及以上电压受电的用户,10KV用户是指10(6、20)KV电压受电的用户,低压用户是指380V/220V受电的用户。
提高10KV用户的供电可靠性,可以通过以下方式方式实现:①通过提高高压用户的供电可靠性来提高10KV用户供电可靠性;②通过加强10KV电力网络的运行管理、检修、改造等实现提高10KV用户供电可靠性
1通过提高高压用户的供电可靠性提高10KV用户供电可靠
经过总结分析,我认为提高高压用户的供电可靠性,可以通过以下措施实现:
1.1加强高压用户的运行管理和设备预防性试验工作,及时消除高压用户设备隐患缺陷提高高压用户设备的健康水平。
1.2高压用户的检修工作,坚持状态检修的原则,全面贯彻落实《陕西省地方电力(集团)有限公司停(限)电管理令》的相关规定和要求,保证35KV用电设备检修停电每年不超过2次。
1.3加强对变电运行人员的业务技能培训工作。通过业务技能培训,提高变电运行人员对电气设备运行状况的分析能力、熟练操作能力以及应变突发事件的能力,从而实现减少变电设备停电时间。
2提高供电可靠性的指标
供电系统用户供电可靠性是指供电系统对用户持续供电的能力。供电可靠率是指统计期间内,对用户有效供电时间总小时数与统计期间小时数的比值。要提高10KV用户供电可靠率,就是要实现:①减少每次停电持续时间;②减少每次停电户数;③减少停电次数。
3提高供电可靠性的措施分析
要实现以上目的需要采取的措施:
3.1加强设备预防性试验和缺陷管理工作,及时消除电网、设备隐患,提高设备健康水平;
3.2合理编制月度检修计划。制定月度检修计划时,以停电的必要性和迫切性为客观依据,坚持先测算,后编制的原则,严格控制停电“时户数”,保证供电可靠性指标在规定范围内。
3.3加强设备检修、工程施工、故障抢修、临时停电的管理工作。设备检修和工程施工,实现制定工作计划,油化施工方案,落实安全措施,配备必要的工器具、交通、通信设备等,确保检修、施工工作的顺利开展。执行故障抢修和临时停电工作时,提高检修人员的综合素质,加快检修、施工和故障抢修速度,缩短停电时间。
3.4加强停送电管理工作。澄城县电力局管辖范围内诶的停送电管理工作,严格执行《澄城县电力局停(限)电管理制度》,落实部门责任,严格停送电报批手续。尽量缩短设备停送电状态转换时间,避免一条线路重复停电,确保10KV电力客户每年检修停电次数每年不超过3次。
3.5充分发挥调度管理部门在供电可靠性管理工作中的作用。调度部门在每年年初拟定本年度系统运行方式,认真开展短期和超短期负荷预测工作。根据不同季节和时段的负荷特点,合理安排电网运行方式,使电网以最安全、稳定、经济的方式下运行。
3.6加强10KV配电网日常管理工作加强对配电设备的巡视和配变负荷测量工作,对满负荷、超负荷运行的配变要及时转移、调整负荷;加强对配电设备的防护工作,防止外力破坏事故的`发生。
3.7加强10KV电网改造工作。在改造中,考虑根据电网构架,合理配置线路中的开关设备。在设备选型方面,尽可能采用免维护或少维护设备,延长设备检修周期。比如在开关选择中多选择真空开关等,以达到在停电过程中,减少停电用户数的目的。
3.8依靠科技进步,提高10KV电网供电可靠性。积极推广状态检修,通过在线监测等科学手段,按实际需要进行停电检修。在保证安全的情况下开展带电作业的研究,减少设备停电时间。
3.9加强线路的绝缘化水平。在10KV电网中,树线矛盾引起的停电事件占相当比例。特别是城区电网,由于其特殊的地位,树线矛盾更显得尤为突出。因此,对城区电网,提高线路的绝缘化,利用电力电缆供电容量大、占路径小、故障率低的特点,加大铺设电缆线路条数,将对10KV用户供电可靠性提高起到一定。
3.10加强对10KV线路运行人员的业务培训。通过业务技能培训,提高线路运行人员对10KV线路设备运行状况的分析能力、熟练操作能力以及应变突发事件的能力。
3.11建立供电可靠性分析制度。利用省公司系统现在已经应用的供电可靠性管理软件系统,定期针对各运行单位供电可靠性指标完成情况,分析影响供电可靠性的因素,找出原因和问题,制定措施予以解决。
4小结
供电可靠性管理工作跟其它工作一样,也是一个闭环管理的过程,要从根本上提高10KV用户供电可靠性,实现指导生产管理工作的目的,就必须经过:发现问题——分析原因——提出整改措施——解决问题的过程。作为现在供电可靠性管理工作的重要部分,10KV用户供电可靠性管理工作也应该遵循这个规律。
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【摘要】:当现代社会逐渐变为具有高度的相互依赖的巨大网络时,我们所生活的世界无法不变成一个被计算机网络紧密联结起来的世界。计算机网络从技术角度来说,是作为一种布局,将经有关联但相距遥远的事物通过通信线路连接起来,但是对网络的思考决不是传统的二维平面思维甚至三维的球面思维所能达到的。因此,计算机网络的可靠性便成为一项关键的技术指标。本文在介绍了网络可靠性的概况后,详细阐述了计算机网络可靠性优化的技术分析。
【关键词】:计算机网络;可靠性;实施;关于计算机网络论文
在信息时代,网络的生命在于其安全性和可靠性。计算机网络最重要的方面是它向用户所提供的信息服务及其所拥有的信息资源,网络连接在给用户带来方便的同时,也给网络入侵者带来了方便。因此,未来的计算机网络应该具有很高的安全性和可靠性,可以抵御高智商的网络入侵者,使用户更加可靠、更加方便地拥有大量各式各样的个性化客户服务。
一、计算机可靠性模型研究
计算机网络可靠性作为一门系统工程科学,经过5 0多年的发展,己经形成了较为完整和健全的体系。我们对计算机网络可靠性定义为: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,称之为计算机网络可靠性。它反映了计算机网络拓扑结构支持计算机网络正常运行的能力。
计算机网络可靠性问题可以模型化为图的可靠性问题。计算机网络模型采用概率图G(V,E)来表示,其中结点集合v表示计算机网络的用户终端,主机或服务器等,边集合E表示计算机网络的链路。计算机网络模型的概率图,是对图的各边以及结点的正常运行状态赋予一定的概率值以后所得到的图。图的可靠性问题包含两个方面的内容:一是分析问题,即计算一个给定图的可靠度;二是设计问题,即在给定所有元素后,设计具有最大可靠度的图。图的可靠度不方便求解时,可先求其失效度(可靠度+失效度=1),然后再求其可靠度。图的结点和链路失效模型可分为链路失效模型、结点失效模型、结点和链路混合失效模型等三种类型,其中“结点和链路混合失效模型”最为常用。
二、计算机网络可靠性的设计原则
在计算机网络设计和建设的工程实践中,科研人员总结了不少具体的设计经验和原则,对计算机网络可靠性的优化设计起到了较好的规范和指导作用。在构建计算机网络时应遵循以下几点原则:
遵循国际标准,采用开放式的计算机网络体系结构,从而能支持异构系统和异种设备的有效互连,具有较强的扩展与升级能力。
先进性与成熟性、实用性、通用性相结合,选择先进而成熟的计算机网络技术,选择实用和通用的计算机网络拓扑结构。计算机网络要具有较强的互联能力,能够支持多种通信协议。计算机网络的安全性、可靠性要高,具有较强的冗余能力和容错能力。计算机网络的可管理性要强,应选择先进的网络管理软件和支持SNMP及CMIP的网络设备。应选择较好的计算机网络链路的介质,保证主干网具有足够的带宽,使整个网络具有较快的响应速度。充分利用现有的计算机网络资源,合理地调配现有的硬件设施、网络布线、已经成熟的网络操作系统软件和网络应用软件。计算机网络可靠性设计的性价比应尽可能高。
三、计算机网络可靠性主要优化设计方法分析
提高计算机网络相关部件的可靠性与附加相应的冗余部件是改善计算机网络可靠性的两条主要途径。在满足计算机网络预期功能的前提下,采用冗余技术(增大备用链路条数)一方面可以提高计算机网络的局域片断的可靠性;另一方面也提高了计算机网络的建设成本。由于每条计算机网络链路均有可靠性和成本,故计算机网络中的链路的数目越少,相应地,计算机网络的可靠性就越高。下面我们从以下几方面来加以论述:
(一)计算机网络的容错性设计策略
计算机网络容错性设计的一般指导原则为:并行主干,双网络中心。计算机网络容错性设计的具体设计方案的原则,可以参照以下几点:
采用并行计算机网络以及冗余计算机网络中心的方法,将每个用户终端和服务器同时连到两个计算机网络中心上。数据链路、路由器在广域网范围内的互联。计算机网络中的边界网络至网络中心采用多数据链路、多路由的连接方式,这样可以保证任一数据链路的故障并不影响局部网络用户的正常使用。
计算机网络设计时,应采用具有模块化结构、热插热拨功能的网络设备。这不仅可以拥有灵活的组网方式,而且在不切断电源的情况下能及时更换故障模块,以提高计算机网络系统长时间连续工作的能力,从而可以大大提高整个计算机网络系统的容错能力。
网络服务器应采用新技术,如采用双机热备份、双机镜像和容错存储等技术来增强服务器的容错性、可靠性。
在进行网络管理软件容错设计时,应采用多处理器和特别设计的具有容错功能的网络操作系统来实现,提供以检查点为基本的故障恢复机能。
(二)计算机网络的双网络冗余设计策略
计算机网络的双网络冗余性设计是在单一计算机网络的基础上再增加一种备用网络,形成双网络结构,以计算机网络的冗余来实现计算机网络的容错。在计算机网络的双网络结构中,各个网络结点之间通过双网络相连。当某个结点需要向其它结点传送消息时,能够通过双网络中的一个网络发送过去在正常情况下,双网络可同时传送数据,也可以采用主备用的方式来作为计算机网络系统的备份。当由于某些原因所造成一个网络断开后,另一个计算机网络能够迅速替代出错网络的工作,这样保证了数据的可靠传输,从而在计算机网络的物理硬件设施上保证了计算机网络整体的可靠性。
(三)采用多层网络结构体系
计算机网络的多层网络结构能够最有效地利用网络第3层的业务功能,例如网络业务量的分段、负载分担、故障恢复、减少因配置不当或故障设备引起的一般网络问题。另外,计算机网络的多层网络结构也能够对网络的故障进行很好的隔离并可以支持所有常用的网络协议。计算机网络的多层模式让计算机网络的移植变得更为简单易行,因为它保留了基于路由器和集线器的网络寻址方案,对以往的计算机网络有很好的兼容性。计算机网络的多层网络结构包含三个层次结构:
接入层:计算机网络的接入层是最终用户被许可接入计算机网络的起点。接入层能够通过过滤或访问控制列表提供对用户流量的进一步控制。在局域网络环境中,接入层主要侧重于通过低成本,高端口密度的设备提供服务功能,接入层的主要功能如下:为最终网络用户提供计算机网络的接入端口;为计算机网络提供交换的带宽;提供计算机网络的第二层服务,如基于接口或Mac地址的Vlan成员资格和数据流过滤。
分布层:计算机网络的分布层是计算机网络接入层和核心层之间的分界点。分布层也帮助定义和区分计算机网络的核心层。该分层提供了边界定义,并在该处对潜在的费力的数据包操作进行预处理。在局域网环境中,分布层执行最多的功能有:V L A N的聚合;部门级或工作组在计算机网络中的接入;广播域网或多点广播域网在计算机网络中的联网方式的确定;
(四)核心层
计算机核心层是计算机网络的主干部分。核心层的主要功能是尽可能快速地交换数据。计算机网络的这个分层结构不应该被牵扯到费力的数据包操作或者任何减慢数据交换的处理。在划分计算机网络逻辑功能时,应该避免在核心层中使用像访问控制列表和数据包过滤这类的功能。对于计算机网络的层次结构而言,核心层主要负责以下的工作:提供交换区块之间的连接;提供到其他区块(如服务器区块)的访问;尽可能快地交换数据帧或者数据包。
纵观未来计算机网络的发展,人们对待网络的要求将越来越高。他们希望创造一个“点击到一切”的世界,尽管这个简单的想法让它成为现实并不是一件很容易的事情,但是一旦认识到计算机网络美好的发展前景,凭借人类的智慧,我们有理由相信我们的世界将由此得到它前所未有的自由。
【参考文献】:
[1]叶明凤,计算机网络可靠性的研究,电脑开发与应用,2001
[2]张红宇,计算机网络优化探讨,嘉兴学院学报,2006
[3]龚波,张文,杨红霞,网络基础,北京:电子工业出版社,2003
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