基于智能計(jì)算的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性分析研究

摘 要：現(xiàn)時(shí)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)正在迅猛發(fā)展并相互交融。網(wǎng)絡(luò)管理和控制的任務(wù)更多的關(guān)注優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行性能、保證用戶要求的服務(wù)質(zhì)量以及保障連接網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)對象的正常運(yùn)行。本文在分析智能計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)可靠性的基礎(chǔ)上，分析了網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響因素，提出了基于智能計(jì)算的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性提升策略。

關(guān)鍵詞：智能計(jì)算；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性

中圖分類號：TP393.08

1 關(guān)于智能計(jì)算及網(wǎng)絡(luò)可靠性的分析

智能計(jì)算只是一種經(jīng)驗(yàn)化的計(jì)算機(jī)思考性程序，是人工智能化體系的一個(gè)分支，其是輔助人類去處理各式問題的具有獨(dú)立思考能力的系統(tǒng)。當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展變化已突破舊的控制系統(tǒng)框架而向復(fù)雜的控制系統(tǒng)框架發(fā)展，然而僅采用數(shù)學(xué)工具或計(jì)算機(jī)仿真是很難解決這些復(fù)雜的控制系統(tǒng)的。我們可以在生活經(jīng)驗(yàn)中得出：很多復(fù)雜的生產(chǎn)過程很難實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的控制。然而熟練的操作人員、技術(shù)專家、學(xué)術(shù)專家卻可以得到比較好的控制結(jié)果。倘若這些操作人員、技術(shù)專家及學(xué)術(shù)專家能把經(jīng)驗(yàn)方面的知識和理論控制相結(jié)合，并把他作為理論控制在解決復(fù)雜的生產(chǎn)過程中的一個(gè)重要方法，那么采用理論控制解決復(fù)雜的生產(chǎn)過程就有了非常大的進(jìn)展。計(jì)算機(jī)完全可以承擔(dān)起將熟練的操作人員、技術(shù)專家和學(xué)術(shù)專家的經(jīng)驗(yàn)、操作辦法等對生產(chǎn)進(jìn)行操作與控制，以達(dá)到甚至超過人的操作水平，因?yàn)橛?jì)算機(jī)有處理圖像、知識經(jīng)驗(yàn)、模糊信息、符號邏輯等方面的功能。由此出現(xiàn)了人工智能這一概念。總體來說智能計(jì)算有3個(gè)特點(diǎn)：

第一，以數(shù)學(xué)模型表示的混合控制以及以知識表示的非數(shù)學(xué)廣義模型過程。它采用通過開閉環(huán)控制的多模態(tài)控制方式并且結(jié)合定性和定量控制，通過辨認(rèn)被控事物的動態(tài)特征來完成。這種系統(tǒng)主要適合運(yùn)用于不存在已知算法、復(fù)雜性、不完全性的過程中。

第二，分層信息處理和決策機(jī)構(gòu)。它模仿的世人的神經(jīng)結(jié)構(gòu)或?qū)＜覜Q策機(jī)構(gòu)，經(jīng)常采用任務(wù)分塊、控制分散方式對復(fù)雜的大系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算。因?yàn)橹悄苡?jì)算能對環(huán)境或過程進(jìn)行組織、決策和規(guī)劃并且實(shí)現(xiàn)廣義求解所以它的核心在高層控制。必須通過使用啟發(fā)式程序設(shè)計(jì)、信號處理以及自動推理和決策等等一系列相關(guān)技術(shù)來幫助任務(wù)完成。

第三，改變結(jié)構(gòu)。智能計(jì)算可以根據(jù)偏差的具體大小和方向，通過躍變的方式來自動改變控制器的結(jié)構(gòu)，以此來更好的改善系統(tǒng)的運(yùn)行性能。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，主要是因?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展到一定階段所產(chǎn)生的。在信息時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性主要所反映的是服務(wù)質(zhì)量，在滿足用戶要求的同時(shí)，保證網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量。也就是說，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性主要是指在特定時(shí)間以特定環(huán)境下，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)完成業(yè)務(wù)的能力。特定環(huán)境、完成業(yè)務(wù)能力和給定時(shí)間三部分決定了計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)可靠性。對計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行能力和有效反應(yīng)及實(shí)施計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的重要參考就是計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)的可靠性。當(dāng)今社會，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)的可靠性的問題已經(jīng)越來越突出，萬一發(fā)生計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障，其中影響是非常巨大的，涉及政治，經(jīng)濟(jì)，文化，生活，社會環(huán)境等各個(gè)領(lǐng)域。

2 計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)的可靠性影響因素分析

2.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備因素

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備屬于終端設(shè)備，它是直接可以面對用戶的設(shè)備。它可以直接影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性。之所以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出較強(qiáng)的可靠性是由于其對應(yīng)的終端設(shè)備的交互能力比較強(qiáng)。任何事物都在發(fā)展中逐漸完善自己。目前，雖然我國在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備方面的發(fā)展較為迅速和完善，但是在實(shí)際操作中，仍然會因?yàn)楦鞣N不確定的因素導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)設(shè)備出現(xiàn)問題，從而影響到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性。從這一點(diǎn)上也可以說明，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性方面有著非常重要的地位。

2.2 傳輸?shù)慕粨Q設(shè)備因素

其中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成部分之一是傳輸?shù)慕粨Q設(shè)備，為保障計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)連接通暢必須保證承擔(dān)者的數(shù)據(jù)信號能順利地接收與傳輸。但是傳輸交換設(shè)備對計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)可靠性的影響上同樣表現(xiàn)出較強(qiáng)的隱蔽性，其導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)破壞和干擾很難排除，并且需要付出很高的代價(jià)。

2.3 網(wǎng)絡(luò)管理因素

通常情況下，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是通過相關(guān)機(jī)械設(shè)備然后搭配網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成的。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是由多個(gè)不同的廠商開發(fā)和生產(chǎn)出來的，因此結(jié)構(gòu)上具有復(fù)雜性。同時(shí)，為了能夠有效降低些網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中信息的丟失，保證信息的正確傳輸以及故障的及時(shí)查找，需要在復(fù)雜的結(jié)構(gòu)以及龐大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中實(shí)施有效的網(wǎng)絡(luò)管理。只有完善而有效的網(wǎng)絡(luò)管理才能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)質(zhì)運(yùn)行，保障其可靠性。

2.4 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)因素

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中各部件連接的主要方式。它對計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)可靠性也有很重要的影響。對計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)影響因素進(jìn)行分析和計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)可靠性得以保障的非常重要的基礎(chǔ)就是網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

3 基于智能計(jì)算的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的提升策略

3.1 強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)容錯性設(shè)計(jì)的合理性

首先：采用冗余而并行的網(wǎng)絡(luò)方式。在對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全進(jìn)行有效防護(hù)的同時(shí)，在兩個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心上都連接上用戶終端和服務(wù)器，這樣就可以有效地避免意外的發(fā)生。就算是偶爾會發(fā)生意外情況，通過兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)中心的互相協(xié)調(diào)也能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的容錯性。

其次，利用互聯(lián)網(wǎng)是來連接計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的路由器、廣域網(wǎng)和數(shù)據(jù)鏈路，這樣就可以保證當(dāng)一個(gè)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，不會殃及到其他設(shè)備，其他的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備依然可以正常運(yùn)行。

最后，在服務(wù)器中使用最新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有效防范網(wǎng)絡(luò)故障。在這里需要注意的是，在選擇服務(wù)器時(shí)，不但要追求新技術(shù)，同時(shí)還要保證其具有強(qiáng)容錯性和高可靠性。

3.2 實(shí)施雙網(wǎng)絡(luò)的冗余設(shè)計(jì)

實(shí)施雙網(wǎng)絡(luò)的冗余設(shè)計(jì)的目的是起到后背設(shè)備的作用，基于單個(gè)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行一項(xiàng)備用計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)當(dāng)然就是指冗余的設(shè)計(jì)。這樣就構(gòu)成了雙網(wǎng)絡(luò)的冗余設(shè)計(jì)。在計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，所有的網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)都依次相連接，通過網(wǎng)絡(luò)鏈路可以完成信息的準(zhǔn)時(shí)傳送。不論是雙網(wǎng)絡(luò)還是單一路網(wǎng)，計(jì)算機(jī)都能正常地運(yùn)，有效的保證其網(wǎng)絡(luò)的可靠性，通俗來講也就是說當(dāng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)，另外一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)依然可以正常運(yùn)行。

3.3 注重對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)和體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通過硬件和軟件構(gòu)成，硬件主要是指網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，而軟件則主要包括網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)成和層次構(gòu)成。雖然計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件屬于無形設(shè)備，但是他在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行過程中卻具有非常重要的作用。因此，在設(shè)計(jì)過程中必須要對網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行足夠關(guān)注，并且要保證其合理性和可靠性。

3.4 構(gòu)建層次布局的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系主要包括四個(gè)層次：網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)應(yīng)用層、物理硬件層、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層和網(wǎng)絡(luò)層。通過這四個(gè)層次來有效保障計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系的完整性。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層主要是客戶的需求。如辦公自動化系統(tǒng)，教研系統(tǒng)，教學(xué)等；服務(wù)層的作用在于提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，如數(shù)據(jù)庫，電子郵件等服務(wù)；網(wǎng)絡(luò)物理硬件層是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，互聯(lián)設(shè)備，介質(zhì)訪問方法，通信協(xié)議，服務(wù)器等；網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)層則是軟件方的代表，明確計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系各個(gè)層次的作用和內(nèi)涵，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)的合理性，使其構(gòu)成一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而進(jìn)一步提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

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作者簡介：查黃英（1981-）女，陜西西安人，講師，主要從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)研究。

作者單位：西安文理學(xué)院實(shí)驗(yàn)室與網(wǎng)絡(luò)管理處，西安 710065