计算机网络可靠性的研究

第３期（总第１６０期）　２０１０年６月　机械工程与自动化　
ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　＆　ＡＵＴＯＭＡＴ１０Ｎ　Ｎｏ．３　Ｊｕｎ．　

文章编号：１６７２—６４１３（２０１０）０３—０２０２—０１　
计算机网络可靠性的研究　
苗　亮　
（中北大学，山西太原０３００５１）　

摘要：由于通信技术、光纤技术和计算机互联网络技术的迅猛发展，使得网络的功能日益增强，推动着计算机　
网络可靠性问题的研究不断向纵深方向发展。随着社会信息化进程的加速，不仅计算机网络的用户在增加，而　
且计算机网络的连接区域和连接规模也在急剧扩展。可靠性这个对于计算机网络来说至关重要的问题，更需要　
我们对其进行系统的研究和分析。　
关键词：计算机网络；可靠性；研究　
中图分类号：ＴＰ３９３．０１　文献标识码：Ａ　

０　引言　
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口］。　１计算机网络可靠性分析　计算机网络可靠性是指系统在规定的条件下、规　定的时间内完成指定功能的能力。通常，计算机网络　可靠性可表示为Ｒ（Ｇ，ｊ２『，　。其中，Ｇ＝Ｇ（Ｖ，Ｅ），是计　算机网络的关联图，　为各交换节点的集合，Ｅ为交换　节点间通信链路的集合，为了分析问题的方便，通常　设定Ｇ是简单图，且Ｉ　Ｉ一　，Ｉ　Ｅ　Ｉ—　；　为当ｖｒｏ，１］　时，通信节点出现故障的概率或节点不可靠度；　为当　Ｅ［ｏ，１］时，通信链路出现故障的概率或链路不可靠　度。设　（・）一１，　（・）一户，且部件的故障是相互独　立的，则网络的可靠度定义为：　Ｒ（Ｇ，　，　一１一∑ｍｉｐ　（１一户）…。……（１）　一０　其中：　为图Ｇ边割集的个数。式（１）的定义从不同的　角度刻画了计算机网络的可靠度，考虑了网络的拓扑　结构，即其连通性、可达性。　２计算机网络可靠性的设计原则和指标　在计算机网络设计中，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　收稿日期：２００９—０９—２４；修回日期：２０１０—０２—２７　作者简介：苗亮（１９８２一），男，山西太原人，助理工程师，在读硕士研究生。　应遵循以下几点原则：①遵循国际标准，采用开放式　的计算机网络体系结构，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；②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；⑧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；④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，为加强数据安　
全，系统应选择具有较强冗余容错能力的服务器及计　
算机网络产品；⑤计算机网络的可管理性强，应选择　
先进的网络管理软件和支持ＳＮＭＰ及ＣＭＩＰ的网络　
设备。　
一
个合理的计算机网络其可靠性至少包括以下几　
个具体的指标：①用户对全网服务质量的投诉率；②　
用户对计算机网络系统应用的满意度；③用户操作失　
误造成的计算机网络的故障率；④计算机网络系统软　
件的故障率；⑤计算机网络传输、交换设备的可靠度；　
⑥用户终端的可靠度。　
３增强计算机网络可靠性方法的探讨　
从理论上讲，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，故计算机网络中链路的数目越少，相应　
地，计算机网络的可靠性就越高。　
（下转第２０４页）　
・２０４・　机械工程与自动化　２０１０年第３期　
步容量为ＭＩ一　１×△　／ｆ一３２．２１　Ｎ・ｒｌｌ。　
由文献［１－１可以得到多锥面同步器的摩擦扭矩的　
计算公式为：　
Ｍ＝ｆＸＦ　ＸＲ，　ＸＮ／ｓｉｎａ。　………………（２）　
其中：厂为摩擦系数；Ｆ　为作用在滑套上的轴向力，Ｎ；　Ｒ　为同步器摩擦副平均半径，ｍ；　为摩擦副锥面角　度，ｏ）；Ｎ为摩擦副个数。取厂一０．１１，Ｆ。一５００　Ｎ，　一７．５。，Ⅳ＝＝＝２，并把　、　的值代人式（２），可以　求得２档降１档和１档升２档所需要的双锥面同步器　的平均摩擦半径的最小值分别为Ｒ　一３８．２２　ｍｒｏ，　Ｒ　一３１．２３　ｒｎｎｌ。由此可以看出，只要设计的同步器平　均摩擦半径的尺寸大于以上数值即可满足最基本的换　档需要，即换档力为５００　Ｎ，换档时间为１　Ｓ。由于该变　速器中同步器的安装空间远远大于该尺寸，所以选择　和设计平均摩擦半径大于以上两个数值的同步器将有　利于减小换档力和缩短换档时问，从而提高同步器的　性能和换档舒适性。　在上述分析的指导下，我公司已开发出相关同步　器总成，并在该变速器上进行了同步器寿命试验及换　档性能试验。试验结果表明，基于以上理论的分析符　合试验结果。作者还将以上方法程序化为同步器辅助　设计软件的一部分，利用ＣＡＤ技术更好地进行同步　
器的设计开发。　
３结束语　
本文详细地阐述了在同步器设计和使用中常用到　
并且容易混淆的几个关键概念，并给出了确切的定义。　
根据变速器的换档规律，并结合几个重要概念，给出　
了同步器概念设计时使用的基本方法。在概念设计方　
法的指导下，开发了同步器总成，并取得了较好的试　
验效果。　
参考文献：　
Ｅｌｉ刘惟信．汽车设计ＥＭ］．北京：清华大学出版社，２００１．　
［２］黄旦中．轿车变速器同步器设计和研究［Ｄ］．上海：同济大　
学，２００２：１－６．　

Ｔｅｒｍｓ　ａｂｏｕｔ　Ｓｙｎｃｈｒ０ｎｉｚｅｒｓ　

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，
．　

奎尊　竺［３］　釜　．校园数据中心高可靠性网络的研究与实　分成服务层

、
逻辑层、系统层和物理层，对每层分别定　现［Ｊ］
．
实验技术与管理，２００４，２１（３）：９６—９９．　

ＭＩＡＯ　Ｌｉａｎｇ　
（Ｎｏｒｔｈ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ，Ｔａｉｙｕａｎ　０３００５１，Ｃｈｉｎａ）　
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｒａｐｉｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｆｉｂｅｒ－ｏｐｔｉｃ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｅｎｈａｎｃｅｓ　ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｎｅｔｗｏｒｋ　
ａｎｄ　ｐｒｏｍｏｔｅｓ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ’Ｓ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｄｅｐｔｈ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ．Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｓｐｅｅｄ—ｕｐ　ｏｆ　ｓｏｃｉａｌ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅ　
ｕｓｅｒｓ　ｏｆ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ，ｔｈｅ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｒｅｇｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｃａｌｅ　ｏｆ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ａｒｅ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｒａｐｉｄｌｙ．Ｔｈｅ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｉｓ　
ｅｓｓｅｎｔｉａｌ　ｆｏｒ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ，ＳＯ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｉｓ　ｎｅｅｄｅｄ．　
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ；ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ；ｓｔｕｄｙ