计算机网络故障论文范文参考 计算机网络故障毕业论文范文[精选]有关写作资料

目录

1. 第一篇计算机网络故障论文范文参考：计算机网络可靠性分析与设计
2. 第二篇计算机网络故障论文样文：无线传感器网络容错关键技术研究
3. 第三篇计算机网络故障论文范文模板：分布式实时系统的软件故障注入及可靠性评测方法研究
4. 第四篇计算机网络故障论文范例：无线传感器网络性能测试与智能故障诊断技术研究
5. 第五篇计算机网络故障论文范文格式：高性能计算机中互连网络的可靠性研究

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第一篇计算机网络故障论文范文参考：计算机网络可靠性分析与设计

随着计算机网络的广泛应用,为了向用户提供满意的服务,需要保障网络的服务质量,由于可靠性是一项反映服务质量的重要指标,网络可靠性相关研究获得了学者的广泛关注.网络可靠性评估是网络可靠性相关研究的基础,而基于可靠度的网络设计则能针对网络可靠度、网络构建费用等网络设计目标,提供各种优化方案供网络管理者参考,是目前网络可靠性研究领域的一大热点.在网络设计方面,由于网络可能会发生故障,故障容错技术能保证网络在故障条件下的正常工作,因此,网络容错设计具有重要的研究意义.本文主要围绕计算机网络可靠性分析与设计进行研究,本文的主要研究内容如下：

1.简单介绍了网络可靠性的重要性,发展及其研究现状.

2.对数据通过相交路径进行传输的可靠性的评估进行了初步探索.通过比较各数据到达共用链路的时刻,来判断各数据是否存在链路使用权竞争.探讨了数据产生的时间间隔和数据量对可靠度的影响.

3.考虑了基于网络可靠度的传输线优化设计问题.针对拓扑结构固定的多源多宿多态计算机网络,提出了一种可靠度最大化的网络传输线配置方法,在满足费用约束的情况下,极大化网络数据传输的可靠度.首先,针对一种给定的传输线配置,在网络构建费用限制条件下,提出了一种可靠度评估算法来计算多态网络各源点到各宿点的可靠度；其次,将可靠度评估算法和非支配排序遗传算法相结合,提出了基于可靠度的传输线路寻优算法来寻找原问题的最优Pareto解集.

4.考虑了工作路径给定情况下,基于备用路径的容错设计问题.本文采用两条不相交的路径作为工作路径来同时传输数据,并采用与工作路径不相交的一条最小路集作为备用路径,提出了一个基于最小路集的单条备用路径算法来评估单条工作路径失效情况下的网络可靠度.相对于以往学者采用两条不相交的路径作为工作路径,并采用另外两条不相交的最小路集作为备用路径的研究,在单条工作路径失效情况下,本文提出的算法能大幅度地提高网络可靠度,且所需的备用路径数目更少.

5.考虑了工作路径非给定情况下,基于备用路径的容错设计问题.本文具体研究了多协议标签交换网络的路由优化设计问题,在满足网络可靠度限制条件下,通过选择最优的工作和备用路径,并对其进行带宽分配,使得网络总构建费用最小.由于网络总构建费用和网络可靠度存在耦合关系,我们将原问题对等地解耦成两个子问题：费用和可靠度相关子问题.费用相关子问题已被学者研究解决.针对可靠度相关子问题,通过理论推导,降低了解的搜索空间.最后,由于费用和可靠度相关子问题的解是基于相同的搜索准则得到的,原问题的最优工作和备用路径解集可以通过比较两个子问题的解来求出.原问题是一个NP难题,本文提出了一种有效解决该NP难题的思路,具有重要的参考价值.

最后对全文进行了总结,并提出了进一步的研究方向.

第二篇计算机网络故障论文样文：无线传感器网络容错关键技术研究

无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)是现代信息科学中一个新的领域,同时也是传统学科与新兴学科之间学科交叉的结果.无线传感器网络由被称为“微尘”(即网络节点)的嵌入式计算机构成,这些嵌入式计算机是带有无线通信链路的微型、独立、节能的计算机.无线链路使得各个网络节点可以通过自组织的方式形成网络和彼此通信,并交换传感器采集到的各种信息.然而,由于这些节点在能量供给能力、计算能力和可维修能力等方面存在着缺陷,因此在实际应用过程中容易发生故障.故障的存在将降低无线传感器网络的工作效率和服务质量,严重情况下将造成大范围网络失效.因此,无线传感器网络的故障问题和容错问题研究成为了其关键技术研究的重要组成部分.

本文首先对无线传感器网络的故障类型进行了细致划分,提出了从能量、通信、节点硬件和节点软件四个层面划分无线传感器网络故障类型的新方法.在此基础上对无线传感器网络的故障模型进行了研究,在无线传感器网络的网络模型基础上提出了覆盖度较高的层次化故障模型,分别从节点层和子网络层两个角度对故障模型分别进行了论述.其中,在节点层内将节点中各个关键单元的故障模型进行了详细论述,并且用集合形式给出了层次化故障模型的表达式.无线传感器网络层次化故障模型的提出使得在其故障领域进行细粒度模型研究成为可能,并且对于网络故障检测也具有基础作用.

其次,在故障模型的研究基础上,通过对无线传感器网络子网络层的研究,提出了无线传感器网络关键节点的概念和相关定理.利用复杂网络理论中平均路径长度和聚类系数等概念对关键节点、关键链路等问题进行了定性与定量的研究,给出了关键节点的判定定理,并在无线传感器网络子网络性质基础上对关键节点问题进行了重点论述.对关键节点的产生概率和节点连通的临界概率进行了论述和分析.在对关键节点的产生概率进行分析的研究中,通过对一般节点故障概率的分析,从调节拓扑结构减少关键节点、调节聚类系数减少关键节点、减少度敏感算法的使用、适当增加节点密度、子网划分和提高单节点容错能力六个方面对网络容错能力的提升策略进行了论述.并且应用复杂网络理论中度-度关联性理论对关键节点产生原因进行了论述,提出了节点关键系数的概念,用于衡量网络节点在应用中的重要程度.同时,给出单点型关键节点和广义关键节点的判定定理,对关键节点的存在条件和判定过程进行了定量分析.关键节点概念的提出对于有针对性的进行节点纠错、节点冗余等网络容错能力提升具有重要的作用.

第三,根据对关键节点相关概念和定理的研究,提出了无线传感器网络故障关键节点子集的概念和一种关键节点子集的划分方法.首先建立拓扑构造数学模型,进而基于此数学模型提出了KNSG拓扑构造算法,并且利用拓扑生成技术进行设计和实现.提出了利用简单时序移动平均法进行连通度预测,完成关键节点子集判定系数的选取和关键节点子集的划分.并且给出了实验仿真和结果分析.关键节点子集的划分是提高无线传感器网络中部分具有特殊地位节点的检错、纠错、容错等可靠性能力改善的重要依据.

第四,为了提高关键节点子集中节点的容错能力,本文对节点本身在网络路由中的容错能力进行了研究,提出了单节点备份容错路由算法(FTASNB)和节点可恢复单节点备份容错路由算法(FTA-RN),进行了两种算法的实验仿真和验证.仿真验证结果表明,在几个常用的网络场景中,两种算法的应用可以显著提高数据的成功接收率,使得网络容错能力得到提高.

综上所述,本文围绕无线传感器网络容错机制中的若干关键技术进行了研究.分析讨论了网络中故障模型、故障关键节点、故障关键节点子集和节点容错路由算法等一系列问题.面向提高无线传感器网络可靠性和可用性的要求,有针对性的提出了满足应用需求的拓扑构造算法和网络路由算法,并通过仿真实验证明了其可行性和有效性,从而提高了无线传感器网络的容错能力.

第三篇计算机网络故障论文范文模板：分布式实时系统的软件故障注入及可靠性评测方法研究

一些高可靠性领域,计算机系统的应用越来越广泛,如航空航天、核工业、交通控制、银行和医疗等.在这些领域中,计算机系统的失效可能造成巨大的人员伤亡和经济损失.但如何在系统应用之前对这些容错机制的有效性、可用性进行评估和验证,检验它们是否和预期的情况相一致,这就需要有效的理论和机制应对容错性的评估和提高.计算机系统的可靠性验证是一个复杂艰巨的任务,一般使用理论建模方法,但由于故障激活机制和错误传播过程非常复杂,在大多数情况下都是不完全可知的,所以很难对实际系统进行建模.故障注入是通过人为地产生并引入故障到目标系统中加速系统产生错误和失效,然后通过分析故障引入后的系统行为反应,可获得对目标系统可靠性和容错性的评测结果.与其它方法相比,故障注入具有应用范围广、结果精确度高、时间花费少等优点,已引起众多学者和研究人员的重视.

目前,关键行业领域大量采用分布式系统或分布式实时系统,对其可靠性评估与度量难度大、要求高,对系统整体的可信监控难度大,本文针对这种状况,深入研究故障注入技术,探索针对分布式实时系统的软件实现的故障注入方法,研究多种类型的系统故障并对相关的故障模型进行了分析,建立相应的故障注入系统结构.考虑到网络环境也是对分布式实时系统可信性构成影响的重要因素,故对网络故障检测与诊断进行深入研究.研究软件可靠性模型与评测的理论与技术,探索分布式实时系统的可靠性测评方法.具体研究工作如下:

①研究软件可信性的特征和内涵,特别是软件可靠性、故障注入之间的区别和内涵联系,缺陷、错误、失效三者之间的转化关系,以及分布式实时系统的特点和系统结构,为进一步面向软件可靠性增强技术——软件实现的故障注入技术、以及模块与系统级的可靠性模型建立与评测技术的深入研究提供背景知识.

②讨论研究分布式实时系统的故障模型,针对分布式实时系统的可信验证的难题,分析分布式实时系统的故障注入特点,建立故障注入的故障分类模型.在此基础上总结出故障模型的故障处理与传播方式.

③研究并分析故障注入实现方法和框架,提出一种建立在分布式实时系统环境中的软件故障注入系统结构,分为三个层次:目标系统、通信网络、软件故障注入系统.并设计出软件故障注入系统,其包含软件故障注入器、数据收集模块和故障数据分析模块.深入研究软件故障注入的底层原理和高层实现机制并提出故障注入执行算法.

④研究并分析证据理论的基本概念和推理模型,提出基于证据理论的网络故障检测与诊断,探索基于证据理论的故障检测与诊断方法对于提高故障诊断的准确性有效性程度.分析并构建一种网络可靠性分级指标模型.

⑤针对目前软件可靠性模型的效率和准确性等方面局限,以及分布式实时系统实时执行的特点,建立更能反映分布式实时系统特征的可靠性模型,总结可靠性设计的基本原则和方法,提出关键链路的确定方法、在不同条件下确定系统的可靠性方法以及最可靠的通讯路径集的确定方法.提出一种基于时间限制的可靠性评估方法,给出了程序相关的FST相关算法和响应时间的评估精简算法,达到降低系统的时间开销,提出分布式实时系统的可靠性评测方法,分析推导出各软件模块与系统可靠性之间的定量关系,识别对系统可靠性影响较大的软件模块.

第四篇计算机网络故障论文范例：无线传感器网络性能测试与智能故障诊断技术研究

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是当今极具潜力和影响力的关键技术之一.它集成了无线通信技术、传感器技术、微机电系统技术和分布式信息处理等技术,将逻辑上的信息世界与客观上的物理世界融合在一起,改变了人类与自然界的交互方式,在民用和军事等许多领域具有很高的应用价值.

由于无线传感器网络的特殊应用背景以及自身特点等因素使得WSN的维护工作十分困难甚至不可维护.这就需要在WSN节点部署在应用环境之前将节点状态和网络性能达到尽可能优化,那么就需要对节点进行测试、对网络可靠性进行分析,通过对测试或分析结果的评估修改节点或网络某些参数使其性能达到最优.因此,对无线传感器网节点和网络的测试和性能分析方面的研究工作对于无线传感器网络的广泛应用具有重要的科学意义.另外,作为一种分布式计算平台,WSN节点极易受到各种干扰因素影响而发生故障.当单个关键节点或某个区域节点故障失效时,将导致其周围某一定范围内的节点全部都无法正常工作,还会造成连通被割断和网络覆盖的漏洞的问题,这将大大降低传感器节点的可靠性,削弱或失效WSN预定功能.为了避免故障由节点级上升到网络级,必须对节点故障进行有效地检测、诊断原因并进行故障的预测,才能有效地给出修复方案,保证网络的可靠运行.所以,及时地对网络各种异常状态做出诊断,寻找合理的容错控制方案,指导网络正常运行,对提高WSN的可靠性和鲁棒性具有重要的意义.

为了有效地延长WSN的使用寿命,有效地利用WSN的各种资源,对WSN进行性能测试与可靠性分析并且及时、准确的故障诊断,确保WSN信息传递的高可靠性,可以在上位计算机或中心管理节点上进行有效的路由规划和节点管理,对WSN及其节点进行远程维护.

本文围绕无线传感器网络性能测试与智能故障诊断技术作了深入研究,在国内外相关研究成果的基础上,围绕WSN性能测试与智能故障诊断两大确保WSN高可靠性的重要技术提出了几种新的、有效的解决方案,论文主要作了以下几方面的工作.

在WSN性能测试与可靠性分析方面,本文提出了FIPES,一种新的故障注入评测无线传感器网络及其可靠性方法.首先介绍了FIPES的基本结构；然后从注入故障、故障分析和可靠性评估三方面阐述了这种WSN性能测试方法；最后对FIPES进行了各项测试.实验表明,FIPES可以有效地向WSN注入各种故障并评估其性能,在测试WSN可靠性方面有很高的应用价值,为WSN测试及可靠性验证研究领域注入了一种新的方法.

在WSN智能故障诊断方面,本文对WSN故障进行了故障层次结构和特点分析,得出WSN故障的检测与诊断策略.并有效地利用粗糙集理论(Rough Sets, RS)在剔除冗余属性方面的优势,充分结合改进RBF神经网络在并行计算和克服噪声干扰方面的功能,提出将粗糙集理论与改进RBF算法集成(简称RSRBF),来解决能量有限而又具有显著不确定性的WSN节点在线智能故障诊断问题.具体方法是：首先利用粗糙集理论进行故障诊断决策表的约简,然后用约简后的数据训练神经网络,最后用训练后的改进RBF神经网络对WSN节点故障进行诊断.在粗糙集理论约简算法中,本文提出了改进的归纳属性约简算法,提高了计算效率.

本文提出的RSRBF集成故障诊断算法揭示了WSN节点故障特征信息的内在冗余性,能准确快速地解决WSN节点的在线故障诊断问题.在获得的信息不完整或部分信息有误的情况下,也能给出WSN节点的合理故障诊断.与常规RBF神经网络的诊断相比较,在故障特征数据可靠性降低时,愈加突显出本文算法在诊断准确率方面的优势.通过大量的仿真实验表明,本文提出的算法诊断准确率高、通信代价小和能量消耗低,并提高了故障诊断的鲁棒性,增强了能量有限的WSN的实用性.这些研究成果对于提高我国无线传感器网络研究开发水平和促进无线传感器网络大规模应用具有重要意义.

第五篇计算机网络故障论文范文格式：高性能计算机中互连网络的可靠性研究

高性能计算机是一个可以处理大型应用和处理大数据的计算系统.为了充分发挥高性能计算机的特性,向用户提供满意的服务质量,这就要求计算系统必须是可靠的.随着高端计算机系统（特别是超级计算机）中计算结点、芯片等组件的快速增加,连接这些组件的互连网络规模也在相应扩大,互连网络中出现故障结点的可能性急剧增大.因此,互连网络的可靠性在很大程度上决定了整个计算机系统的可靠性.

本文的主要任务有两个：（1）以连通度和诊断度作为互连网络的可靠性度量指标,研究结点故障对互连网络可靠性的影响；（2）设计典型互连网络的故障诊断算法.本文取得的具体研究成果如下：

1.虽然光互连具有很高的带宽和很低的功耗,但是当传输距离达到毫米级式,电互连的性能却表现得更好,为了充分利用光、电互连各自的优点,前人提出了光电转换互连网络——OTIS——使之成为互连网络领域的研究热点.众所周知,具有n2个结点的OTIS,其连通度为n.本文进一步研究了具有n2个结点的OTIS的连通度,证明了（1）当n为偶数时,只需要添加少量边,就可以将OTIS网络的连通度提高；（2）在故障结点数不超过一个阈值时,OTIS网络中依然存在一个大型连通分支完成系统工作.

2.互连网络中任意结点的邻居结点同时发生故障的概率相对较小,条件连通度就是忽略了这样的小概率事件后引入的容错性衡量标准.k n个结点的Hypermesh网络作为一种新型的光互连网络,具有很多优良的互连网络特性,其可靠性得到了人们的广泛关注.近年来,人们用公式化的最小点割集研究了互连网络的条件容错性,清晰的展示出任一结点的g-无故障邻居结点的存在,为此,本文研究了Hypermesh网络中g-无故障组件的邻居结点的规模,即最大条件连通子图的大小.

3.相较于传统的精确诊断,悲观诊断以允许一个无故障结点被误诊断的代价,可以显著的提升系统的自诊断能力.光多网格超立方体集成了超立方体和mesh网络的优良拓扑性质,作为一种实用的新型光互连网络得到了关注.在PMC模型下光多网格超立方体的精确诊断度得到了验证,本文进一步证明了光多网格超立方体的悲观诊断度是精确诊断度的2倍,并利用圈分解技术设计了其在PMC模型下的快速故障诊断算法.

4.折叠立方体网络是一类规则互连网络拓扑结构,它具有同维超立方体所没有的优良拓扑性能.近年来,人们研究了折叠立方体网络在PMC模型和比较模型的精确诊断度、条件诊断度和强诊断度等问题.本文在比较模型下,证明了折叠立方体网络的悲观诊断度是其精确诊断度的2倍,并设计了一个线性时间复杂度的故障诊断算法

综上所述,本文的主要工作可以总结为：研究了两类互连网络的容错性能,并针对另外两类互连网络设计了高效率的故障诊断算法.这些研究成果为上述互连网络的推广应用奠定了一定的理论基础.

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