网络可用性范文（精选12篇）
网络可用性 第1篇
可用性 (Availability) 是指系统在给定的瞬间或给定的时间间隔内, 处于良好工作状态的能力。分析城域网系统可用性是衡量系统工程设计优劣和系统长期运行状态以及维护系统水平的一个重要指标。工程上通常用平均无故障时间MTTF (Mean Time Failure) 来度量系统的可靠性, 用平均维修时间MTTR (Mean Time To Repair) 来度量系统的可维护性。
一般来说, 一个计算机系统先是正常工作一段时间, 突然发生了故障, 接着系统就进入维护时间。当系统维护好了, 就重新回到正常工作的状态。然后这个过程周而复始。由于MTTF在实际计算中难以测量, 工程上通常采用平均故障间隔时间MTBF来代替MTTF进行可用性的计算。实践证明, 二者在计算中的区别很小。因此, 可用性公式可简化为:
1) 平均故障间隔时间MTBF (Mean Time Failure) :利用数学统计方法计算出的设备在发生两次故障之间的运行时间。MTBF越长, 表明设备的可靠性越高, 但是该变量还不能完全描述设备的可用情况。
2) 平均修复时间MTTR (Mean Time To Repair) :它表示设备发生故障后通过维修重新投入运行所需的时间。
将上述可用性定义进行变化后得到下列形式:
由上式可知, 当MTBF∞时, 可用性AF100%;或当MTTRF0时, 可用性AF100%, 这意味着可以通过采用提高设备可靠性和减少系统的维修时间两种方法来提高可用性。
另外, 在极端情况下, 如果MTBF不高, 但MTTR很短, 仍可以得到接近100%的可用性。因此, 一切提高系统稳定性和降低系统维修时间的方法都可用来提高系统的可用性。
2 描述可用性的方法
描述网络可用性主要有两种方法:百分比方法和百万小时故障时间数方法[11], 这两种方法都用到了MTBF和MTTR。通常所说一个系统拥有5个9的可用性这就是采用的百分比方法对可用性的描述, 是指该系统年停机时间少于5分钟, 表示该系统具有高可用性。此方法通常用于预测系统可用性。而百万小时故障时间数方法则是计算出系统运行后每百万小时出现故障的时间。通常对已经使用的系统进行计算。本文将使用通常的百分比方法来计算系统的可用性。
任何复杂的网络系统都可以分解为若干子系统, 它们可以抽象成三种拓扑结构:串联系统、并联系统和串/并混联系统拓扑结构。下面就对这三种拓扑结构的可用性进行分析和计算。
3 网络拓扑结构可用性分析
3.1 串联系统拓扑结构可用性分析
用线路将元件依次逐个连接的方式构成的系统, 称之为串联系统。图1为一个简单串联网络拓扑结构。
在串联系统中, 如果任何元件失效, 则整个系统都将产生故障。也就是说串联系统中的任何一个设备都是单点故障设备。即表示如果该串行链路上的任何一个设备出现故障, 都将导致整个网络的停机。使用如下串联系统可用性计算公式, 可以计算该系统的可用性。
其中, i表示元件编号, n表示元件总数。
该串联拓扑中各网络设备和各链路的可用性为:
线路A的可用性=0.9600
元件1的可用性=0.9985
线路B的可用性=0.9900
元件2的可用性=0.9998
线路C的可用性=0.9880
元件3的可用性=0.9998
系统的可用性=0.9600*0.9985*0.9900*0.9998*0.9880*0.9998=0.93552
计算结果表明, 上述中的每一个元件的可用性较高而整体的可用性降低了。即串联系统拓扑结构对提高系统可用性不能起到积极作用。
3.2 并联系统拓扑结构可用性分析
把元件并列地连接起来的方式构成的系统, 称之为并联系统。干路的数据流在分支处分两部分, 分别流过两个或多个支路中的各个元件。在并联系统中的两个或多个并联的元件, 只要有一个能工作, 系统就能照常工作, 系统可以继续保持无故障运行。因此并联系统中不存在单点故障设备, 系统具有较高的可用性。图2元件A和元件B之间为一个简单并联网络拓扑结构。
图中元件A和元件B之间有3条通路, 分别通过3条支路构成的并联路径。若元件1、2和元件3中只有一台正常运行, 元件A和元件B之间就能实现数据交换。
使用如下并联系统可用性计算公式, 可以计算该系统的可用性。
其中, i代表元件编号, n代表元件总数目。设这元件1、2和元件3为相同部件, 它们的可用性均为95.5%。
计算此并联线路的可用性如下:
并联部件可用性=1-[ (1-0.955) * (1-0.955) * (1-0.955) ]=0.999996
通过计算得出结论, 单个设备可用性不高的情况下, 采用并联系统拓扑结构可以大大提高整体的可用性。
3.3 混联系统拓扑结构可用性分析
实际应用中, 没有哪个现实中的网络全是由串联或并联拓扑构成的, 而是同时包含串联和并联这两种拓扑结构。因此既有串联又有并联的混联系统才是人们真正要研究的问题。大型的网络更是如此。
下面如图3所示的串/并联结构的混联系统。计算A、B端到端的可用性, 交换机1和交换机2之间就是并联拓扑, 而构成并联拓扑的两条路径中的任何一条则都是串联拓扑。而交换机1和中间并联线路及交换机2之间又是串联结构。
对于计算端对端, 含有串/并拓扑的网络系统的可用性, 可以按照下列步骤进行:
1) 计算每一个网络元件的可用性;
2) 计算并联元件的可用性, 这些并联元件将被包含在串联端对端计算中;
3) 计算端到端串联公式。
设交换机1、2采用相同设备可用性为99.998%, 四个路由器也采用相同设备可用性为99.95%。
二个路由器串联可用性=0.9995*0.9995=0.990
二条路由线路组成的并联可靠性=1- (1-0.990) (1-0.990) =0.99990
端到端可用性=交换机1可用性*混联路由可用性*交换机2可用性
=0.99998*0.99990*0.99998=99.986%
4 软/硬件系统对可用性的影响
4.1 硬件系统对可用性的影响
除了硬件本身的连接设计方式对可用性有影响以外, 电源、网络以及所处机房对可用性都有不同程度的影响。对于高可用系统而言, 在这些方面一定要得到保障:电源应该得到保证, 一旦发生突发事件, 备用的电力设备应该及时供应;网络是一个重点, 需要对其进行定期的维护;机房应该做到通风, 温度和湿度都要达到标准等。这些是保证硬件系统正常运行、工作的基础。
4.2 软件系统对可用性的影响
4.2.1 操作系统
操作系统是对计算机硬件和操作系统资源进行管理的软件集合, 是应用和硬件之间的界面, 是指操作系统能够正常工作的时间, 这个时间越长可用性越好。操作系统对可用性的影响巨大, 因此必须选用安装成熟的软件保证其可用性。
4.2.2 应用软件
应用软件的可靠性直接影响到系统是否能投入到正常运行工作中。目前对于应用软件的可靠性测试有很多方法[3]。
1) 白盒测试:白盒测试是基于代码的测试, 测试人员通过阅读程序代码或者通过使用开发工具中的单步调试来判断软件的质量。白盒测试分为动态白盒测试和静态白盒测试。
2) 功能测试:功能测试指测试软件各个功能模块是否正确, 逻辑是否正确。
3) 性能测试:其中包括负载测试、强度测试、数据库容量测试等方面。负载测试是一种性能测试, 指数据在超负荷环境中运行, 程序是否能够承担。
4) 故障转移和恢复测试。
4.3 计算软件系统的可用性
由于当软件出现错误时, 整个系统就会发生故障, 因此在计算可用性时, 必须考虑到软件因素, 将软件可用性像硬件计算中的组件一样以串联的方式添加进去。假设系统安装的是成熟的软件, 则可采用MTBF值为30, 000小时和MTTR值为0.1分钟来进行计算。
则包含软件和硬件因素的系统可用性为:
参考文献
[1]程伟.高可用性系统设计中的量化分析方法[D].中国知网硕士论文库, 2006:2-7.
[2]蒋乐天, 徐国治, 应忍冬.系统可靠性和可用性分析技术[J].电信技术, 2002 (4) :121-123.
[3]蒋乐天, 徐国治, 应忍冬.随机Petri网在系统可用性分析中的应用[J].系统仿真学报, 2002, 14 (6) :196-198.
[4]MalhotTra M, Trivedi K S.dependabilty modeling using petri-nets[J].IEEET ransactions on Reliability, 1995, 44 (3) :428-439.
社交网络可用的签名 第2篇
1、爱情，不是找一个能一起生活的人，而是找一个人，没他，就没法生活。
2、花力气去恨一个人，证明你还在乎，唯一伤害的只有自己。有时候，狠狠遗忘就是最好的报复。
3、世上并没有那么多冷漠无情的人，真正的爱人是你教出来的，而不是你拣个大便宜不劳而获从天上掉下来的。
4、路，不通时，选择拐弯，心，不快时，选择看淡;情，渐远时，选择随意。
5、幸福，是用来感觉的，而不是用来比较的。
6、很少人，非常非常少的.人，才拥有宝藏，如果你真的拥有，那你就千万不要松手。
7、爱情是一个消磨彼此热情，却增长互相包容的过程。热恋的温度会渐渐退却，问题会渐渐出现。如果现在都还在怀疑爱或者不爱，那么你们很难会走到你们所设想的所谓的未来。
8、只是不要让自己一直的陷在痛苦的深渊中，生命中总有挫折，那不是尽头，只是该换方向了。
9、我们都很擅长口是心非，可是又都很希望对方能有所察觉。
10、这个世界不是有钱人和有权人的世界，它是有心人的世界。
11、事事小心，步步为营，一个人年轻人若是真能做到那样，也十分可悲。
12、人生苦短珍惜当下，我们能做的就是这些。还能做什么你?未来是不能测的，过去是不能倒回的。
13、青春，就是注定了要颠簸，要有眼泪和汗水，有委屈、不甘和失败。
14、当我们表达感谢时，我们绝不能忘记：感恩的最高形式不是说出的话，而是实际的作为。
15、每个女孩最喜欢的歌背后，都有一个没讲述的故事。
16、要常常设身处地为别人着想。当你觉得这样会使自己受到伤害，对方可能早已经受伤了。
17、不要只因一次失败，就放弃你原来决心想达到的目的。
18、享受生命中的每一个细节，因为当你回首往事时可能会发现原来那些所谓的小事是多么的重要。
19、你生命的前半辈子或许属于别人，活在别人的认为里。那把后半辈子还给你自己，去追随你内在的声音。
战争法在网络空间的适用性初探 第3篇
关键词：网络空间；武装攻击；适用性；困境
一、战争法适用于网络空间的情况
（一）网络战不构成“使用武力”的情形
《联合国宪章》第 2（4）条规定：“各会员国在其国际关系上不得使用威胁或武力，或以与联合国宗旨不符之任何其他方法，侵害任何会员国或国家之领土完整或政治独立”。它被简称为“禁止使用武力原则”，是联合国成立后国际社会判断国家行为合法性的重要标准。不构成使用武力的国家行为虽不违反禁止使用武力原则，但并非不承担国家责任。
（二）网络战构成“武力使用”而未达到“武装攻击”的情形
网络战是否属于“使用武力”的形式在学界存在争议。目前较有影响力的判断方法是从“武装力量”的特点入手，通过比较网络战与“武装力量”的相符性来判定它是否属于“使用武力”。学界对于相符性的争论主要有破坏性后果标准、武装力量特征标准以及规模和后果标准，其中，夏普在《网络空间与使用武力》一书中主张“破坏性后果”标准，国际社会公认具有物理破坏和伤害特点的“武装力量”属于“武力”，而物理破坏和伤害很小的政治和经济胁迫却不属于，因而，可以根据计算机网络攻击与“武装力量”和“政治和经济胁迫”的相似性来判断它到底属于哪一类。
（三）网络战构成“武装攻击”的情形
《联合国宪章》第 51 条规定的“武装攻击”，是指严重程度的使用武力。根据网络战影响的范围和造成的后果，网络战存在“严重”使用武力的情形，例如当其造成“计算机控制的生命支持系统失灵并酿成灾难、大面积供电中断产生严重破坏、计算机控制的供水和堤坝系统关闭并导致居民区洪水泛滥、致命事故”以及“核电厂反应堆熔毁，核物质释放，人员密集的相邻地区产生重大伤亡”时，可认为构成了“武装攻击”。
二、战争法基本原则在网络空间的适用性及其困境
（一）禁止背信弃义原则
根据第一附加议定书第37条，“以背弃敌人的信任为目的而诱取敌人的信任，使对方相信其有权享受或有义务给予适用于武装冲突的国际法规则所规定的保护的行为”，却又背叛这种信任的行为，构成背信弃义行为。复杂的网络攻击具有一定程度的隐秘性，网络攻击者可以找到大量的机会去影响或误导敌人，然而，单纯的隐秘并不总是会导致网络攻击违法，因为战争诈术在传统战争中普遍存在，突然袭击、假装攻击或假装撤退和心理战术都属于意在影响或误导敌人的合法尝试。然而，如果一次网络攻击通过发送虚假信息使敌人相信敌对行动已经结束并诱使敌人在己方发动地面攻击之前放下武器，那么它就违反了武装冲突法的规定。
（二）避免不必要痛苦原则
《海牙第4公约》第22条规定：“交战者在损害敌人的手段方面，并不拥有无限制的权利。”国际法院在“国家在战争或武装冲突中使用核武器的合法性问题的咨询意见”中也提到：“国家在选择所使用的武器上并不具有无限制的自由。”国际法院进一步认为：“禁止对战斗员引起不必要的痛苦，因此也禁止使用会不必要地加重他们痛苦的武器。”在区分“必要”和“不必要”这个问题上，国际法院认为，不必要的痛苦即为大于“夺取合法军事目标所不可避免的痛苦”的痛苦。在網络战领域，一方面，网络攻击通常都难以控制，因此也会产生不分皂白攻击的效果，此外，网络攻击会在表面上毫不相干并且不引起怀疑的情况下带来不必要的伤害。使用网络武器是否违反避免不必要痛苦原则要对个案进行分析，并且要将所有相关因素都考虑在内。一个可取的方法是，如果网络攻击带来的后果与违反避免不必要痛苦原则的动能攻击相似，那么可以认定此次网络攻击违法。
（三）中立原则
国际法保护中立国的合法权益，在网络空间中亦不例外。如前所述，网络攻击的形式多种多样，而网络溯源却十分困难。在网络战中，中立国的网络系统和资源也很容易被交战一方用来攻击另一方，而中立国却“浑然不知”。因此，一方面，中立国很容易成为网络攻击的“替罪羊”，而真正的攻击者却逍遥法外，另一方面，鉴于难以网络溯源的现实，在网络战中保护中立国的权益也就无从谈起。因此，中立原则用于网络空间时也面临着一定的困难。
三、结语
有效解决战争法在网络空间的适用问题，不仅需要熟悉战争法的相关条约规则和国际习惯，还需要充分了解网络空间自身的特性，从研究角度来看，网络行动这个新兴问题并没有特定的公约条约，也没有国际习惯对它加以规制，而且短期内也很难协调各国利益对这个问题加以调和，因而，在现有基础上，想要对此问题加以规制，适应规范网络活动的需求，从战争法角度，必须充分研究现有日内瓦和海牙规则体系。就各国认知而言，应当刷新战争法上对于武力适用等相关术语的旧观念，树立网络主权属于国家主权不可分割的部分的新概念，认真在国内立法和国际合作探讨中区分网络攻击的类型，承认当攻击效果达到特定程度时即可列为使用武力的范畴，因而适用战争法一系列规定和原则，遵守军事必要原则，限制背信弃义的作战手段，避免不必要痛苦也即人道原则，坚持区分和比例原则，充分保护中立国的利益等。
参考文献：
[1]朱雁新.战争法下网络战的类型及其合法性，网络空间战略论坛，2015.
网络课程的可用性分析 第4篇
实验研究证明, 当一个用户第一次访问一个网站时, 他在该网站上停留的时间通常不会超过两分钟。因此要想留住该用户, 网站的每个页面都必须证明它是值得用户花时间去看。特别是在网络课程中, 用户来此的目的很明确———就是想要学习、获取知识, 但若该网络课程的页面吸引不了用户的兴趣, 用户很可能马上就会中断在该网络课程中的学习。在Nielsen等人所作的实验测试中发现, 当人们去某个特定的网站完成任务时, 他们在66%的情况下都能成功完成任务, 而在另外的34%情况下却失败了。[1]究其失败的原因, 发现高达27%的失败是由可查找性问题引起的, 19%是由难以理解的信息或缺乏信息问题引起的, 15%是由那些和搜索有关的可用性问题引起的, 还有少量部分是由页面设置的不规范、花哨的设计等引起的。[1]总之, 引起任务失败的原因与网络课程的可用性密切相关, 因此对可用性的分析是优化网络课程的首要前提。
二、可用性标准
可用性在国际标准ISO9241《带有视频显示终端的办公室工作的人机学要求》 (Ergonomic requirements for office work with visual display terminals) 中被表述为:一个产品能被指定用户在指定使用情境中, 有效地、有效率地、满意地达到指定目标的程度[2]。其中规定可用性的三个因素的含义如下:
有效 (Effectiveness) :用户达到指定目的的精确性和完全性。
效率 (Efficiency) :用户精确完全达到目的所耗费的资源。
满意度 (Satisfaction) :使用舒适和可接受程度。
一个网站有多么强大并不是看系统执行任务的指标, 而是要看它的用户在完成任务时能在“有效”、“效率”和“满意度”上打几分。然而对于ISO9241提出的可用性标准, 人机界面设计专家提出了更为全面的可用性标准, 如Nielsen对Web界面的可用性提出了五项要求[3]:
易学性 (Learnability) :系统应该容易学习, 从而用户可以在短时间内开始用它做某些事情。
交互效率 (Efficiency) :系统应当高效, 因此当用户学会使用系统之后, 可能具有更高水平。
易记性 (Memorability) :系统应当容易记忆, 从而那些非频繁使用系统的用户, 在一段时间没有使用之后能够使用系统, 而不用从头学起。
出错频率及严重性 (Errors) :系统应当具有低的出错率, 从而用户在使用系统的过程中能够少出错, 在出错之后能迅速恢复, 而且必须能够防止灾难性的错误发生。
用户满意度 (Satisfaction) :系统应当使用起来令人愉快, 从而让用户在使用时主观上感到满意, 喜欢使用系统。
三、可用性具体类别及策略
(一) 易学性
1. 信息分类
根据页面的特性对信息进行分块整理, 有效地分块能够提高页面利用率, 有利于学习者集中注意力, 从而提高学习效率和记忆能力。应该在不影响内容深度的情况下将信息分割成由超文本链接的多个节点, 缩短正文。被空白包围起来的短小段落看起来要比一整片充满文字的区域更容易阅读和理解。而冗长详细的背景资料可以降级至二级网页, 感兴趣的读者可以通过链接得到。另外, 各个超文本网页都应该从一个简短的结论开始, 以便用户一眼就能够知道这个页面的主要内容, 充分提高了信息的利用率。
2. 链接、标签的标题简洁、明确
页面的标题尤为重要, 因为在搜索引擎的搜索列表中, 这个标题将作为指向页面的链接。在任何页面中, 有效的标题和子标题都会吸引用户的视线, 并表明其内容的目的。当用户处于导航模式时, 他们通常会忽略页面上的内容, 而仅仅关注于链接, 以便对网站有一个了解。因此, 导航结构应该能够反映出用户对于网站及其所提供的信息和服务的认识。不要使用自定义的词语或命令, 因为这些词语或命令不符合用户的搜寻线索。应当尽可能将链接和标签的名字做得简短明确, 以方便用户搜索。
3. 字体、颜色
进行信息交流设计的主要目标就是表达信息, 因此应选择最有表达能力的字体, 这种字体应当是易于辨认的, 且能反映出该网站的特点和风格。不同的字体和字体属性能有助于用户区分标题和信息的相对重要性。但以下几条规则是网站最基本的要求:尽可能少地使用移动的文字、全部都是大写的文字以及图形文字;文字的颜色与背景应对比度明显;在网站的主要区域中不要使用超过四种颜色和三种字体, 否则就会显得缺乏组织和过于花哨。
(二) 交互效率
1. 搜索
分析Google、雅虎和MSN成功的搜索工作方法, 发现他们都遵守了所有主要的关于搜索的可用性准则:一个搜索输入框和按钮, 以及一个线性的、按优先顺序排列的结果页面。用户对于搜索功能的三个期望:一个他们可以输入单词的输入框;一个标有“搜索”文字的按钮, 用户点击它后可以开始搜索;出现在一个新页面中的搜索结果列表, 这些结果按照其重要程度顺序排列。[1]搜索功能界面 (即用户可以输入查询内容的文本框, 加上一个标有“搜索”的按钮) 通常位于页面的左上角或右上角, 在每个页面上都应该出现, 且位置不变。这样当用户迷航时就可以求助于搜索, 真正做到任何时间用户想去任何地点都可以。
2. 后退按钮的作用
统计研究表明, 后退是在Web浏览中第二常用的功能 (最常用的功能是链接到新页面) 。[1]正因为后退按钮的高可用性和普遍性, 有上网经验的用户总能轻易地在页面的左上角找到它, 每次返回一步。后退按钮相当于Word当中的撤销命令, 有了它, 用户可以随心所欲地浏览页面, 特别是当用户只是想返回原来或先前的几个页面, 在点击“后退”按钮的情况下, 用户只须在页面被重新载入的时候扫一眼 (页面将会快速地从缓存中调入, 因为它刚被访问过) , 如果该页面不是想要的, 他们就会再次点击“后退”按钮。若是直接使用导航链接, 用户就必须首先记住他们想要返回的地方, 并在大脑中形成该位置的一幅图像, 然后扫描当前页面, 看是否有链接比较接近于他们头脑中的那幅图像。相比较而言, 这需要很多的思考, 同时失败的可能性也大许多。
3. 确定链接、按钮可以点击
通常Web上的点击可用性准则主要是:文字有颜色并且带有下划线;图形具有看起来像按钮的三维凸起的外观。对链接采用标有下划线且使用蓝色的标准做法, 非链接不使用蓝色的字体;按钮采用凸起或者以其他方式显得比较突出的图形界面元素。这样可以确保用户能够很容易知道页面的哪些元素可以点击, 哪些不可以点击。
(三) 易记性
1. 被访问后链接颜色改变
任何类型的导航都应该能够帮助用户认识到他们曾经去过哪里, 现在在哪里以及以后可以去哪里———也就是用户在网上的过去、现在和未来。对过去的导航能够帮助用户理解现在所处的位置, 因为现在的位置是到目前为止的浏览过程的终点。了解过去和现在的位置将使你能够更容易决定下一步去哪里。将未访问的链接, 已访问的链接用不同的颜色加以区分 (如未访问的用蓝色表示, 已访问的用紫色表示) , 能够帮助用户清楚记得他在网上的浏览历史。
2. 术语应当一致
在同一个系统中, 术语、菜单显示位置及格式应该一致;提示、操作和帮助菜单也应产生相同的术语;此外, 页面应简洁适当、布局合理, 内容区至少应该占页面设计的1/2比例, 站点导航应压缩在1/5, 最好不用广告 (如果确需运行广告, 可考虑将其作为导航选择的一部分) , 恰当使用白页等。这样的一致性原则有助于用户学习, 减少用户的学习量和记忆量, 也大大减少用户的疑惑和失误。尽可能少地改变用户的使用习惯。
(四) 出错频率及严重性
1. 出错与帮助菜单
健忘、易出错是人的固有弱点, 在用户输入、调试运行程序时难免会出错。另外, 软件或硬件系统本身也有可能出错。因此系统应设计出可以容错的系统:能够检测出错误, 并且提供简单的、容易理解的处理错误的手段, 其内容包含出错的位置、出错的原因及修改出错建议等方面;能够使操作者撤销以前的指令, 或是增加那些不能逆转的操作的难度;具备保护功能和恢复功能, 防止因用户的误操作而破坏系统的运行状态和信息存储, 可以使系统恢复到出错前的状态;改变对差错的态度, 要认为操作者不过是想完成某一任务, 只是采取的措施不够完美, 不要以为操作者是在犯错误;此外还应具有帮助功能, 供用户学习系统。
(五) 用户满意度
1. 快速的下载时间
快速的下载时间就是保证用户能够迅速看到页面中有用的信息。如果要花很长时间整个页面才出现, 用户很可能就会失去耐心, 进而放弃浏览该页面。长时间的等待或是不知道要等多少时间时, 会导致用户情感体验的严重缺失。因此这部分的可用性设计的主要原则是:页面最上方应该多用文字、少用图像, 使访问该页面的用户一眼便知这个页面的主要内容;保持页面响应时间变化的稳定性, 当页面处于载入状态时, 能明确告诉用户还需多久或已载入页面的百分比;页面尽量简洁, 少用图像、视频, 一定要用时, 图像、视频也应尽量最小化。
2. 简洁的注册
用户注册时, 要求用户填写太多的个人信息, 有些题目更是以强迫的姿势来要求用户一定要填, 否则就注册不了, 大大地降低了用户的情感体验。强迫用户过早地注册, 或者询问太多缺乏礼貌、侵犯隐私的问题都是导致用户直接离开该网站的致命点。因此, 当用户注册时, 应给与最大的方便, 用户基本信息的获取应该在用户学习过程中逐步收集。
四、结论
用户在进行网络学习时, 希望与系统之间的交互是有效且顺畅的, 但是良好的交互设计需要多方面的支撑, 其中一个很重要的方面就是可用性设计。本文从易学性、交互效率、易记性、出错频率及严重性和用户满意度五个方面来阐释可用性设计, 一定程度上可以缓解用户和系统之间的交互问题。另外我们还可以通过研究用户体验设计来进一步改善交互设计中的用户与系统之间的情感问题。但这些理论研究还需通过实践、实验来进一步得到完善和应用, 如应用眼动仪设备, 进行眼部追踪和可用性测试实验, 可以更真切地了解用户的操作;还可通过可用性测试软件进行有效的测试。因此我们需要将理论与实践相结合, 运用各种可行性方法来研究网络课程的可用性问题。
参考文献
[1] (美) Jakob Nielsen, Hoa Loranger.网站优化——通过提高Web可用性构建用户满意的网站[M].北京:电子工业出版社, 2007.
[2]EN ISO9241-16-1999, Ergonomic Requirements for Office Work with Visual Display Terminals (VDTs) -Part16:Direct Manipulation Dialogues ISO9241-16:1999;Incorporating Corrigendum November1999.
[3] (美) Jakob Nielsen著.刘正捷等译.可用性工程[M].北京:机械工业出版社, 2004.
[4]PREECE J, ROGERS Y, SHARP H.Interaction design:Beyond human-computer interaction[M].New York:John Wiley&Sons Inc, 2002.
[5]龙尼.利普顿.信息设计实用指南[M].上海:上海人民美术出版社, 2008.
网络可用性 第5篇
我方不妨退一步，只在互联网这个狭义的网络定义上来看，对方一辩曾经指出：网络的基础是娱乐。其实恰恰相反，使用才是网络的基础。网络是由于人们需要而产生的。那么也就是说，人们需要应用网络来满足自己的一些目的，是在利用网络的实用性。对方辩友却牵强地拿来证明自己的立场，殊不知这正支持了我方的观点：网络因使用而存在，网络的实用性大于娱乐性。
再次，网络开发的第一天，是伴随着网站诞生了，而不是网络游戏。也就是说，网络是一个交流信息的平台，我们应该透过浅层表象深入分析。我们选择网络，正是由于它方便、快捷、实用，在实用性的大前提下，才有了包括娱乐在内的诸多附属功能。正如手机的主要功能是接听电话和收发短信，最新的MP3手机如果不能实用，那你选择它来干什么用？仅仅为了听歌可以直接买MP3。一件事物必须发挥它的主要功能才是它存在的价值。网络的实用性就是它能够存在并且发展至今的重要原因。
最后，指出对方辩友无法令人信服的立论逻辑。对方辩友指出：现今中国绝大多数的网民，尤其是青少年，上网都是为了利用网络进行娱乐行为，所以得出网络的娱乐性大于实用性的观点。那么就拿我们不久之前经历过的高考为例：在高考的指挥棒下，中国学生在中学阶段尤其是高三阶段的考试简直是家常便饭，那么是否说明学子们的学习的考试性大于实用性呢？显然不是！我们学习，是为了充实自己，是为了日后能够运用所学的知识，归根结底，是为了实际的利用价值。
而说到网络经济，即便是网络游戏商家等娱乐功能的提供方，推出各种娱乐项目的最终目的也是牟利。试问对方辩友，如果网络不是有信息载体这个重要的实用功能，还会有商家选择互联网吗？而商家耗费财力人力研发新游戏，只是为了对方辩友所说的，使大家身心愉快吗？
设计的可用性探究 第6篇
可用性的概念
可用性的概念源自于可用性工程。可用性工程理论诞生于二十世纪八十年代，最早应用于IT领域，当时的IT领域出现了“对用户友好”的口号。美国可用性工程专家尼尔森博士采用“可用性”一词来阐述计算机与用户关系的相关问题，后来经过不断丰富形成可用性工程理论用来指导产品的设计开发。
随着设计的不断发展，“可用性”的概念被应用到除了IT界面设计以外的各个方面，其内涵也不断丰富。ISO9241/11对可用性定义如下：一个产品可以被特定的用户在特定的境况中，有效、高效并且满意得达成特定目标的程度，如今这种以用户为中心的设计的可用性原则成为衡量一个设计成功与否的关键，贯穿到整个设计过程之中。
设计可用性原则
可用性的评价体系包括有效性、效率、满意度三个方面。有效性是指用户完成特定任务和达到特定目标时所具有的正确和完整程度；效率是指用户完成任务的正确和完整程度与所使用资源（如时间）之间的比率；满意度是指用户在使用产品的过程中所感受到的主观满意和接受程度。
设计的可用性总结为六个方面即易理解、可识别、安全性、可扩展、容错性、操作性。下文中笔者将从可识别、操作性、可扩展三个方面结合具体设计案例阐述可用性原则在设计中的应用。
1.可识别性
设计的可识别性体现在产品必须通过其形状表述使用功能。以可口可乐标志为例，经典红白配色的LOGO，运用了20世纪30年代美国流行的流线型设计，以圆滑流畅的流线体作为主要形式，这种光滑、流动、富有戏剧性的线性变化加上代表激情的红色及时尚的白色凸显出可口可乐的产品定位——动感、时尚、新鲜、劲爽的大众饮料。其次可口可乐玻璃瓶身的设计也别具特色，整个瓶身采用黄金比例原则，其凹凸有致的瓶身外形来源于女性柔美的曲线，冰凉的玻璃质感又与可口可乐冰爽的口感相得益彰。这种经典的设计样式延续了数百年，在全世界消费者心中刻下了难以磨灭的印记，也帮助可口可乐成为全球规模最大的饮料公司。
2.可操作性
可操作性是在识别性的基础之上对于产品设计可用性的另一要求，指的是设计师在设计过程中需考虑到顾客使用产品时所出现的各种问题，并在设计中进行改进。可口可乐的瓶身设计而言也很好的体现了这一点。其很好的利用了人机工学的知识，凹凸的瓶身不但颇具美感还能够很好适应人的手掌抓握的姿势及角度，使瓶子不易滑落。瓶底宽大厚重而且内凹，放置于水平桌面上不易倾斜或碰倒。这种设计带来的可操作性不但被应用到可口可乐公司的一系统其他产品之中还引发了其他饮料公司的效仿。他人的效仿又间接的成为可口可乐的另一种无形的宣传方式，“功能与形式相统一”一直以来都是设计师所追求和遵循的设计原则。
3.可扩展性
可扩展性是对于产品本身所具有的功能的延伸，分为内容扩展和形式扩展两部分。设计的可扩展性是产品不断推陈出新形成良性循环的关键。以可口可乐的瓶身设计而言其在内容和形式上都有不同延展。例如可口可乐曾经在其瓶身包装上推出一系列青春标语，电影电视作品有《还珠格格一》中的“山无棱天地合，才敢与君绝”；《大话西游》中的“悟空你也太调皮了”；《大话西游》中的“他会踏着七彩祥云来娶我。还有“喵星人”、“咱们结婚吧”、“你是不可取代的”等潮流用语。这些标语让90后消费者回忆和感念青春生活。这种拟人化的表达方式增强了与用户之间的互动，产品与用户之间不再是冷冰冰的买卖关系。从用户的角度出发设计出来的内容性扩展使产品具有了人性化的温度，引起了一波新的消费热潮。
可口可乐在瓶身设计形式上的扩展也极具想象力。为了鼓励人们回收和利用旧物，减轻环境负担同时改善贫困地区人们的生活，可口可乐公司联合奥美中国在泰国和印尼发起了一场名为“第二生命”的活动，在此次活动中，设计师根据可口可乐瓶身的特点为其量身打造了16中功能不同的瓶盖。消费者只需将其拧到废弃的可口可乐瓶上，就可以将瓶子打造成水枪、转笔刀、笔刷、拨浪鼓、泡泡玩具甚至健身器材等，消费者只需购买一箱可口可乐便可免费得到一套瓶盖，成为变废为宝的典型案例。
这种基于产品本身特点的形式性扩展极大的提升了用户体验与企业形象，使可口可乐公司在消费者心中留下了负责任、具有社会使命感的形象。
总结
随着社会的发展和人们生活水平的提高，设计越来越多的受到人们的关注，设计的发展和进步也是显而易见。但无论设计如何发展，一个好的设计都要从用户利益的角度出发，以满足用户的功能需求、情感需求作为着陆点。也就意味着设计师必须要遵从实用性、可用性、易用性、乐用性、效用性的PUEIU设计方法，才能做出功能和形式相统一的设计作品。
（作者单位：山东工艺美术学院）
容错网络服务器系统可用性 第7篇
随着计算机技术的飞速发展和网络应用的日益广泛,保证网络的可用性成为一个关键问题。网络的可用性不仅与计算机网络的拓扑结构和流入网络的信息流有关,也与计算机网络各节点的配置和通讯设备的可用性有关[1]。为了提高计算机网络关键节点的可用性,目前主要采用两种方法:一是提高节点元器件的质量。但是由于元器件的质量不能无限的提高,而且还受环境的影响,因此用这种方法提高系统的可用性有一定的限制。二是采用容错技术。容错技术是指系统对故障的容忍技术,也就是指处于工作状态的系统中一个或多个关键部分发生故障或差错时,能自动监测与诊断,并能采取相应措施保证系统维持其规定功能或保持其功能在可接受的范围内的技术[2]。容错技术的实现采用冗余设计的思想,即通过增加硬件和软件开销来提高系统的可用性。现在计算机硬件的价格不断下降,采用这种方法比提高元器件质量要经济,而且对可用性的提高也是十分有效的。因此采用容错技术逐渐成为提高系统可用性的主要手段。
计算机网络的容错技术包括软件容错和硬件容错。软件容错极为关键的是选择具有容错能力的网络操作系统和软件[3]。硬件容错技术根据他们在网络系统中的位置分服务器端容错技术、网络连接端容错技术和工作站端容错技术三方面。由于网络服务器是典型的网络交换设备,并且在计算机网络中处于中心的地位,服务器的性能影响着整个系统数据的完整性和可恢复性,所以服务器中的容错方法成为计算机网络容错技术的主要内容[3]。在目前众多的服务器容错技术中,集群技术因其能够提供高的可用性和可伸缩性而得到了迅速广泛的应用。
服务器集群技术就是将一组相互独立的服务器用集群软件连接在一起,组成一个高度透明的大型服务器群的计算机系统,作为一个整体为客户端提供服务;当集群系统中某一台服务器发生故障时,其备援服务器便立即接管该故障服务器的应用,继续为前端的用户提供服务[4]。目前比较流行的集群技术包括:服务器镜像技术、应用程序错误接管技术和容错集群技术。
服务器集群技术的应用虽然可以提高系统的可靠度,但也增加了系统的复杂性,同时服务器系统是一个典型的软硬件故障相关性系统,即服务器硬件的故障往往要影响系统软件的正常运行,这使得对服务器集群系统的可用性分析变得非常困难。目前很少有文献对于集群计算机系统进行定量的可用性分析。本文采用广义的随机Petri网(GSPN)方法对HP双机双控容错系统进行了可用性分析。
1双机双控容错系统结构及故障机理分析
1.1双机双容错系统工作原理
HP双机双控容错系统结合了HP服务器产品的安全可用性与Cluster技术的优点,相互配合二者的优势。图1为HP双机双控容错系统的典型结构。
系统由服务器A、B组成,服务器拥有各自的系统盘,用来安装系统软件、数据库软件、应用软件和双机软件。每台服务器通过SCSI电缆与共享的数据盘相连,正常工作过程中,每台服务器运行不同的应用,应用数据被存储在共享的数据空间内。系统中两台服务器互为备份,服务器之间通过串口或内部网络来相互监测对方的心跳。当一台服务器发生故障时,这台服务器上所运行的应用程序将被另一台服务器接管,以继续为终端提供服务。
1.2系统可用性分析
由HP双机双控系统的结构及工作过程可得到系统的故障树如图2所示。
服务器中处理器、系统盘及系统的软件组成了系统的基本处理单元。处理器和系统盘的失效构成了基本处理单元的硬件故障,它与系统软件故障之间具有强烈的相关性,主要表现在:一方面,软件本身在运行过程中可能由于软件错误导致软件失效;另一方面,处理器和系统盘的临时故障可能导致软件的异常。
系统软件故障往往可以通过重启系统得以消除。系统硬件故障可以通过更换硬件设备或通过重启系统得以修复。
2双机双控系统GSPN建模
建立可修系统的可用性模型通常可以使用马尔可夫过程来描述。但是由于容错系统的复杂性和系统中软硬件之间存在故障相关,因此使用马尔可夫状态转移模型描述双机双控容错系统变得非常困难,即使能够建立起系统可用性模型,也会由于模型的复杂而无法求解。
本文采用广义的随机Petri网的方法(即GSPN)建立系统的可用性模型。GSPN方法具有层次化和模块化建模的优势,并且可以显式地描述软硬件故障相关性,比采用条件概率等方法更为优越精确[7,8]。因此GSPN被广泛地应用于通信网络性能和可用性建模中。
根据服务器集群系统的可用性特点,利用GSPN层次化建模优势,可以将集群系统模型分为基本处理单元可用性模型、冗余服务器子系统可用性模型、冗余数据磁盘子系统可用性模型。综合各个子系统的可靠性模型,可以得到服务器集群系统可靠性模型。
2.1基本处理单元GSPN可用性模型
服务器中处理器、系统盘及系统的软件组成了系统的基本处理单元。基本处理单元是一个典型的软硬件故障相关的子系统,图3所示为基本处理单元的硬件可靠性模型。
其中:H_ok表示单元硬件的完好状态;H_err表示单元硬件的异常状态;H_t表示单元硬件的临时故障状态;H_p表示单元硬件的永久故障状态;H_u表示单元硬件的可修复故障状态;H_nd表示单元硬件不可修复临时故障。
硬件处于正常运行状态H_ok下,由于各种因素的影响以λh的故障率发生故障H_e。硬件发生的故障H_e可能为需要人工进行维修的永久的故障H_p,也可能为临时的故障H_t。H_e成为H_p的概率为Ph,H_e成为H_t的概率为1-Ph。硬件发生永久故障H_p时需要人工进行维修,维修率为μh。硬件发生的临时故障H_t可能转化为两种可能:临时故障可能为自消除的故障H_u,H_u以δh的自恢复率自修复,出现的临时故障H_t为自修复临时故障H_u的概率为1-dh;临时故障也可能为不可自修复临时故障H_nd,H_nd以γh转化为永久故障H_p,临时故障为H_t为不可自修复临时故障的概率为dh。
图4所示为基本处理单元软件可靠性模型。
其中:S_ok表示软件的正常工作状态;S_e表示软件处于异常状态;S_fd表示系统完成软件错误的检测;S_d表示系统检测到软件故障; S_nd表示系统未检测到软件故障;S_err表示未检测到的软件错误转化为软件故障的中间状态;S_x表示软件的临时故障。
软件在正常运行状态S_ok下,可能由于种种原因,导致软件的异常S_e,使得软件的性能下降,比如产生内存泄漏、软件的某个模块不可使用等。对于这类软件的异常,操作系统以τd的速率完成对软件异常的检测S_fd,软件的异常可能被检测到,成为软件的故障S_d,需要软件重启,重启速率为τre。软件的异常也可能未被系统检测到S_nd。软件异常被检测到的概率为ds,软件的异常未被检测到的概率为1-ds。未被检测到的软件的异常可能最终转化为软件的故障S_d,也可能软件的异常经过一定的时间恢复正常。未被检测到的软件异常转化为故障的概率为1-td,转化的速率为ps。未被检测到的软件异常转化为td,恢复率为τex。
综合单元的软硬件模型,并考虑单元硬件故障对软件运行的影响,可以得到基本处理单元的可用性模型如图5所示。
其中:Prop表示硬件故障向软件传播的状态;FL表示基本处理单元的完全故障状态。
当单元处于临时故障状态H_u时,单元硬件一方面以δh的速率进行自恢复,在此期间,硬件的临时故障可能要传播到软件,即位置Prop中产生标识。此时将导致软件发生下列可能的行为:
• 如果软件处于正常运行状态S_ok,传播到软件的故障导致软件运行发生异常,即位置S_e中产生标识;
• 如果软件处于异常的运行状态,传播到软件的故障将直接导致软件发生可检测到的故障S_d或未检测到的故障S_nd。
当单元硬件发生需要人工维修的故障H_p时,单元系统处于完全的故障状态,即位置FL中产生标识,模型通过位置t1～t7清除软件的所有标识。但系统完成维修后,硬件恢复完好状态H_ok,系统以τre的速率重启机器,清除位置FL中的标识,系统的软硬件进入正常工作状态。
通过对基本处理单元GSPN模型进行仿真,可得到单元的有效状态(出现概率较高的状态)如表1所示。
表1中状态1为单元软、硬件均处于完好状态的概率;状态3表示单元的硬件处于完好的状态,而系统软件发生故障,此时需要重新启动计算机;状态6表示单元硬件完成了维修,等待重启计算机的状态;状态7表示单元的硬件发生故障,单元需要进行维修。
当单元处于状态3、状态6和状态7时,单元无法为服务器提供正常的服务,因此定义这三个状态为基本处理单元的故障状态。单元所处的其余状态,虽然软、硬件可能发生异常,但并不影响服务器基本功能的实现,称这些状态为单元的正常工作状态。
表2所示为基本处理单元硬件的故障率对单元的可用性的影响。
表2中Aw标识单元的可靠度,P(stat=1)、P(stat=3)、P(stat=6)和P(stat=7)分别标识单元处于状态1、状态3、状态6和状态7的概率。由表2可知,随着单元硬件的故障率的降低,单元的可用度不断升高。同时软件的故障概率(即单元处于状态3的概率)不断降低,最终稳定在一个常值。这表明,在硬件的故障率较高时,软件的故障同时受自身故障和硬件故障的影响。随着硬件故障率的降低,硬件的临时故障传播到软件的概率也降低,软件的故障主要由软件自身故障率造成。
表3所示为基本处理单元软件的故障率对单元的可用性的影响。
由表3可知,随着软件故障率的降低,软件的故障发生概率降低,系统的可用度不断提高。
为了简化基本处理单元的可用性分析,定义单元处于两种状态:故障状态和正常工作状态。单元的简化模型如图6所示。
简化后单元的GSPN可用性模型为一基本的可修系统模型。D.up状态表示单元处于正常工作状态,D.dn表示单元处于故障状态。在简化后的模型中需要确定单元的故障率和维修率。
由基本处理单元可用性模型的有效状态的分析可知,基本处理单元的故障状态包括状态3、状态6和状态7。其中状态6平均历时时间为1/τre,状态7平均历时时间为1/μh,状态3表示系统软平均历时时间为1/τre,则单元处于不可用状态的平均历时时间为:
取单元的μd=1/T作为简化后基本处理单元的维修率。根据可修系统理论[2],系统稳态可用度为:
由此可以确定简化后基本处理单元的等效的故障率λd。
当τre=3.3310-3/s,μh=2.7810-4/s时,对于表1中第一组数据经过等效处理,得基本单元的维修率为5.3210-4/s,故障率为2.2410-6/s。
2.2冗余服务器子系统GSPN模型
冗余服务器子系统由服务器A、B组成。每台服务器包含基本处理单元、网卡NIC和SCSI控制器三部分。从可靠性角度看,各部分之间为串联关系。图7所示为服务器B的GSPN可用性模型。
其中:G6.up表示处理单元B处于完好状态;G6.dn表示处理单元B发生故障状态;x9.up表示NIC-B处于完好状态;x9.dn表示NIC-B处于故障状态;x0.up表示SCSI控制器B处于完好状态;x0.dn表示SCSI控制器B处于故障状态;G4.up表示服务器B处于正常工作状态;G4.dn标识服务器B处于故障状态。
服务器正常工作过程中,处理单元、网卡和SCSI控制器分别以时间变迁t15、t17、t18所表示的速率发生故障,以时间变迁t16、t18、t20所表示的速率进行维修。当处理单元、网卡和SCSI控制器全部处于正常工作状态时,即位置G6.up、x9.up和x0.up中存在标识时,立即变迁t9触发,G4.up中产生标识,此时服务器B处于正常工作状态。当三者中有一个发生故障,都将导致位置G4.dn中产生标识,并通过立即变迁t3清除掉位置G4.up中的标识,此时服务器处于故障状态。
表4所示为服务器部件的故障率和维修率。
通过仿真得服务器的可靠度为0.946912。
同理可以得到服务器A的GSPN可用性模型。
根据系统的工作原理,服务器A、B从可靠度角度上为并联关系。图8所示为两台服务器构成的冗余服务器系统GSPN模型。
当服务器中至少一台处于正常工作状态时,即位置G4.up和G5.up中至少存在一个标识时,位置G1.up中存在标识,此时标识服务器系统处于正常工作状态。当两台服务器同时发生故障,即位置G4.dn和G5.dn中同时存在标识时,则立即变迁t35发生,G1.dn中产生标识,并通过立即变迁t38清除G1.up中的标识,此时服务器系统处于完全的故障状态。
2.3共享磁盘子系统GSPN模型
图9所示为共享磁盘子系统GSPN模型。
其中:y1.up表示共享数据盘1处于完好状态;y1.dn表示共享数据盘1发生故障状态;y2.up表示共享数据盘2处于完好状态;y2.dn表示共享数据盘2处于故障状态;G2.up表示共享磁盘系统处于完好状态;G2.dn表示共享磁盘系统处于故障状态。
系统在正常工作过程中,数据盘1和数据盘2分别以时间变迁t11、t12所表示的速率发生故障,以时间变迁t12、t14所表示的速率进行维修。当数据盘中至少有一个处于完好状态时,G2.up中存在标识,此时共享磁盘所组成的子系统处于正常工作状态。当两个磁盘均发生故障,即位置y1.dn和y2.dn中存在标识时,变迁t27触发,G2.dn中生成标识,并通过t37清除掉位置G2.up中的标识,此时共享磁盘子系统处于故障状态。故障的子系统中,任一磁盘完成了维修,G2.up中产生标识,并清除掉位置G2.dn中的标识,此时子系统重新进入正常工作状态。
3双机双控系统完整GSPN模型
通过对冗余服务器子系统和冗余数据磁盘子系统的GSPN可用性分析,可以得到系统的GSPN模型如图10所示。
其中:T.up表示系统处于正常工作状态;T.dn表示系统处于故障状态。
系统中,当冗余服务器子系统和共享数据磁盘子系统同时处于正常工作状态,即位置G2.up及G1.up中同时存在标识时,立即变迁t2触发,T.up中产生标识,此时对应着系统处于正常工作状态。当冗余服务器子系统和共享数据磁盘子系统中有一个发生故障,即位置G2.dn和G1.dn中存在标识时,T.dn中产生标识,同时清除掉T.up中的标识,此时对应着双机双控系统发生故障,需要对整套系统进行维修。
通过对系统的GSPN模型进行仿真,可以得到系统的有效状态(出现概率较高状态)如表5所示。
在表5中,状态1表示所有设备均处于完好状态,此时系统处于正常工作状态。状态2和状态3表示系统中某台处理器的基本处理单元发生故障,但由于系统的冗余配置,此时系统仍处于正常工作状态。状态4表示两台服务器的基本处理单元同时发生了故障,此时系统处于故障状态。
取数据磁盘的故障率为2.7710-7/s,维修率为1.15710-5/s,服务器部件的故障率和维修率取表4所列数据,通过仿真得系统各状态的稳态概率如表6所示。
系统的稳态可靠度为0.999836。与2.2节中单服务器系统相比,采用服务器集群技术虽然增加的系统的复杂程度,但极大地提高了系统的可靠度。
4结语
处于计算机网络中心地位的服务器的容错性能影响整个系统数据完整性和可恢复性。为了提高服务器系统的可用性,集群技术得到了广泛的应用。集群技术的应用一方面提高了系统的可用性能,但同时增加了系统的复杂性,使得对于服务器系统的可用性分析非常困难。
本文利用随机Petri网方法的模块化和层次化建模的优势,分层建立了服务器基本处理单元的可用性模型、共享数据磁盘的可用性模型、冗余服务器系统可用性模型,综合这些模型得到了冗余服务器系统可用性模型。通过对模型进行仿真分析可知,采用集群技术后,网络服务器系统的可用性得到了较大的提高。
摘要：通过分析服务器群集系统的结构和工作原理,采用随机Petri网分别建立基本处理单元的软硬件可用性模型、共享数据磁盘可用性模型和服务器可用性模型。综合各个模型,得到服务器集群系统的可用性模型,通过仿真分析可知,采用集群技术可以有效提高服务器的可靠性。
关键词：容错服务器系统,可用性模型,集群技术,随机Petri网
参考文献
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网络教学平台可用性评价体系研究 第8篇
随着时代的快速发展, 计算机及网络的普及, 网络教学逐渐兴起。网络教学把计算机作为支持终身学习和合作学习的载体, 更能够培养学生良好的学习习惯, 为以后适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。
近年来, 随着中国信息化程度提高, 在线教育市场规模呈现增长的形势。2004年中国网络教育市场规模约143亿元, 2013年已达到981亿元, 实现了百分之21.2的年平均复合增长率。未来几年中国教学平台的规模也会越来越大, 呈现上升趋势。当前网站普遍存在的可用性问题:
1.在信息的结构上, 应该按照反映公司内部结构的方式组织, 而不要按照反映用户任务和所看到信息空间的方式来组织。
2.内容创作上, 网站常没有采用网站上的表现形式 (超文本链接方式) ;
3.在网页的设计上, 过于注重网页制作技术的大量运用, 制作忽略了内容的组织性, 网页内容重点不能突出。
4.大量运用图形、动画等媒体形式, 使用户访问网站时的加载速度很低。
5.加入大量新的网页制作技术, 需要用户定期更新升级浏览器或下载其他插件以增强浏览器的能力, 但是普通的用户可能不需要更或者根本不具备升级浏览器的能力。
6.网页不能适应不同类型或不同版本的浏览器, 而实际上不同的网络用户可能使用不同类型、不同版本的浏览器, 这样可能导致某些用户的浏览器不能正确显示网页。
普渡大学网络教学平台可用性测试检查表共有100题, 但没有给出具体的指标来源及指标评价方法, 需要使用者自行查找方法用以研究。北京师范大学制定的网络课程质量认定标准 (关于可用性的评价) 包括导航、链接、程序响应等八个方面, 其中可控性较难评价。在平台的教育可用性的相关研究中, 以芬兰虚拟大学的西里尔斯 (Silius) 等人提出的评价标准框架最具系统性。
根据已有的网络教学平台可用性评价指标, 我们得出六项指标作为评价体系的基本框架, 同时结合研究对象的特点与BB平台使用对象的特点等多方面的因素, 构建了本次研究所提出的BB教学平台可用性评价体系的概念模型, 具体内容如下:
根据已经确定的25个评价指标, 得到准实验的调查问卷。对于被试需要填写的地方采用“李克特量表”进行判定, 其中“5”表示同意, “4”表示比较同意, “3”表示没感觉, “2”表示不太同意, “1”表示不同意。
1.问卷的区分度检验
通过SPSS软件对数据分析结果可以看出, 6、17、22三个测试项目的T值较低, 说明这三个测试项目的区分度不是特别明显, 所以将s其从问卷中删除。
2.问卷信度检验
信度系数愈高即表示该测验的结果愈一致、稳定与可靠。
采用因素分析法对调查得到的数据进行处理。KMO检验和巴特利球度检验是检验变量是否适合做因素分析的两种常用的方法:
1.KMO (Kaiser-Meyer-Olkin) 检验
对于KMO检验, Kaiser给出了一个标准:
(1) 0.9 (27) KMO, 非常适合;
(2) 0.8 (27) KMO (27) 0.9, 适合;
(3) 0.7 (27) KMO (27) 0.8, 一般;
(4) 0.6 (27) KMO (27) 0.7, 不太适合。
(5) KMO (27) 5.0, 非常不适合。
2.巴特利球度检验 (Bartlett Test of Sphericity)
巴特利特球度检验是根据相关系数矩阵的行列式得到统计量, 如果该值较大, 其对应的相伴概率值小于用户心中的显著性水平, 那么拒绝零假设, 认为相关系数矩阵不可能是单位阵, 即原始变量之间存在相关性, 适合做主成份分析。
3.检验结果
由SPSS分析得到KMO值为0.992, 根据统计学家Kaiser给出的标准, KMO的值大于0.8, 认为适合做因子分析。
Bartlett球度检验给出的相伴概率为0.000, 小于显著性水平0.05, 应拒绝零假设, 即认为适合做因子分析。
4.主因素的提取
对研究的191个有效样本在22个变量上进行主因素分析, 得到了初始统计量结果发现, 前三个因子可以解释53.358%的总方差量, 说明该评价体系较好。
BB教学平台的可用性评价指标体系的建立是评价研究的前提和基础, 本文构造的网络教学平台可用性指标体系紧紧抓住了学界普遍认同的Nielson对可用性的一般定义, 结合国内外对相关领域的研究成果, 根据网络教学平台自身的特点, 创建了6个一级评价指标, 并在准试验后将二级评价指标调整为22个。本课题为网络教学平台提供了操作性很强的评价标准, 也可以作为其他领域可用性评价的参考。
参考文献
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高可用性企业网络的改造设计与实施 第9篇
关键词：企业网络,双核心,高可用性
0 引言
2013年7月至9月, 广州某景区网络进行了网络架构系统的升级改造工作。作者有幸下企业参与了该企业网络工程的规划、设计建设, 并承担了该网络的运维工作。该二期网络项目共投入经费250万元, 具体项目介绍如下。
1 网络现状
该景区网络于2002年开始建设, 经过一期的建设, 现有网络信息点包括监控点近千个, 景区面积接近20平方公里, 网络信息点跨度大, 网络主要功能为园区管理数字化和景区事务监控使用。近年来, 随着景区的建设及其业务的扩展, 如景区信息网络化、景区网络票务系统建设, 内部视频电话及其办公信息系统, 网络监控系统的应用等, 原有的网络逐渐不能满足各种新应用的要求;外部网络的访问量增加, 同时也带来了网络的威胁和攻击等问题。
1.1 网络存在的问题
网络采用单出口, 网络边界防火墙连接100M电信网络, 单核心三层交换机连接到防火墙出外部网络。一旦电信网络出现故障, 整个景区网络将处于与外部网络中断状态。
网络建设已经有近十年的时间, 由于网络的覆盖范围大, 各个网络子机房里面都是通过室外光纤进行连接。随着时间的推移, 近些年网络光纤出故障的概率增加, 网络经常出现通信光缆故障、子管理部门网络断线的情况, 而且早期建设的链路没有进行光纤链路的备份冗余, 严重影响景区信息化的工作协调和通信交流。
网络采用三层架构, 分为接入层、汇聚层、核心层。随着景区数字化项目推进、接入人数及业务的大量增加, 网络流量将不断加大, 本局的核心交换机、防火墙的可靠性和冗余能力、网络吞吐量等方面性能显得越来越重要。一期工程配置有一台核心交换机、一台百兆防火墙, 所有接单位都通过信息中心的单台核心华为S6506交换机、防火墙实现对互联网资源的访问, 一旦这三个设备出现故障, 整个网络将处于瘫痪状态。同时, 新的应用增加、汇聚节点对核心交换机的端口需求也有所增加, 数字化项目大量应用系统的建设和上线, 也将对核心交换机、防火墙吞吐量和可靠性提出更高的要求。目前的核心交换机为一台华为6506R, 核心交换为整个网络的中心点, 不能存在任何单点故障, 一旦核心交换机出现故障, 就会导致全网中断。
客户需求:汇聚交换机与核心交换机连接设备实现双链路, 实现网关备份与流量负载均衡, 将要上线的服务器统一划为一个VLAN网段, 实现网关备份;针对现有网络的单核心网络情况和基础链路的架设, 在此情况下网络不可能实现链路冗余和网关冗余备份, 所以针对本项目要进行网络的架构升级设计和实施, 以达到网络高可用性的要求。
1.2 网络改造思路
根据网络的基本情况及客户的应用需求, 提出了如下的企业网络改造的要求, 改造中充分利用现有的基础网络设备进行升级, 指定如下改造方案。
1.2.1 边界网络
现有网络只有一个出口连接到电信网络, 本次网络改造添加一台防火墙, 并申请一条宽带接入, 在防火墙上配置优化控制策略, 对网络的流量进行分流控制。
1.2.2 网络设备
为满足客户要求的网络汇聚设备与核心交换机实现双链路, 实现网关备份与流量负责均衡要求, 增加一个核心设备进行双核心备份, 汇聚层增加光纤连接到新核心里, 网络中针对vlan流量对网络实现链路备用、网关备用与流量负载聚合, 避免网络单点故障和网络流量拥塞。
1.2.3 服务器群
在双核心中设计服务器群的网关冗余备份。针对景区数字化项目增加专用服务器, 为保证服务器的安全, 在双核心中部署入侵防御系统, 避免网络及其服务器受到内外部网络客户的攻击。
2 网络改造设计与实施
2.1 网络架构设计
通过对网络系统可用性的研究, 从图一中四个方面保证了网络系统的高可用性: (1) 先进的层次化网络架构设计; (2) 平台高可用性:采用引擎备份、电源备份、风扇备份等; (3) 站点高可用性:采用VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol, 虚拟路由冗余协议) 协议、MSTP (Multiple Spanning Tree Protocal, 多生成树协议) 协议、链路聚合等; (4) 网络高可用性:出口备份、路由备份、策略路由等。
综合考虑用户现有的网络拓朴结构现状, 此项目向客户提供了一个基础的网络系统高可用性解决方案, 即双核心网络分层设计上应用VRRP+MSTP+路由备份方案, 如图一所示, 虚线部分为改造新增加的设备与线缆。利用这个方案, 客户就可以获得较高可用性的网络服务。
2.2 网络结构调整设计
(1) 在核心层新增一台华为S9312核心交换机与现有华为S6506R核心交换机联动, 运行VR-RP+MSTP协议。VRRP协议是当网络中一个网关发生故障时, 保证用户快速、不间断、透明地切换到另一个网关的协议。传统生成树协议保证在一个物理环路网络环境中, 通过进行生成树算法运算, 得出一个整体的生成树, 选举根桥, 根端口, 指定端口, 阻塞端口。
(2) 接入层中的交换机以两个上行链路连接核心层双核心交换机, 采用物理链路冗余的方式保证L2交换。接入层和核心层设备通过运行传统生成树协议, 共同完成物理链路的冗余。
(3) 在此次改造过程中须新增一台交换机用做两台核心机S6506R与S9312作为服务群相连, 并建议新增的交换机具有3个千兆电口。当两台核心机交换机有一台出现故障的情况下不需要人工切换, 正常情况下以核心交换机S9312为主线路相连;当核心交换机S9312出现故障的情况下手动切换到核心交换机S6506。在此改造过程中, 由于新增的核心交换机S9312网络稳定性优于S6506, 因此把原有连接到核心交换机S6506的服务器分别连接到新增的S9312交换机上, 原有连接到S6506的服务器跳线保持不变。
2.3 网络高可用性设计实施
双核心之间根据vlan情况配置VRRP工作组, 并设置主路由器和备份路由器。正常情况下网络网关流量走主路由, 一旦主路由器不可用, 这种选择过程就提供了动态的故障转移机制, 将网关切换到备份路由器。以核心S9312的服务器群vlan10为例, 虚拟网关vrrp 10的虚拟IP为192.168.10.254, 作为vlan10的网关, 通过使用vrrp vrid 10 priority 110调整优先级为110设置主路由网关, 备用网关则默认优先级为100。实现网关的动态选择。
MSTP是一种冗余链路的防环和流量优化技术。它可以将不同的vlan根据网络需求生成不同的树状网络结构, 通过使用生成树实例 (Instance) 来生成树, 根据需求将vlan加入特定实例中实现生成树。以核心S9312的服务器群vlan 10为例, 将核心交换机2设置为该生成树的根, 使用stp instance 10root primary配置生成树实例并将此核心交换机2设为生成树主根, 在核心交换机1则配置stp instance 10 root secondary将此核心1交换机设为生成树备用根。针对不同的网络应用配置不同的生成树, 实现网络流量的负载均衡。
在核心网络与网络出口防火墙之间运行ospf路由协议。网络改造后网络形成环形结构, 为保证路由的路径最优防止次优路径的产生, 在核心交换机和防火墙之间配置ospf路由协议的开销管理。例如在核心交换机1上使用ospf cost 100使vlan10在通过路由时将开销变大来调整该vlan的下行流量的控制, 实现网络路由的优化及其不同vlan间的流量的负载均衡。
双出口配置策略路由, 主出口配置默认路由, 通过nat地址转换和外部网络进行通信;新增出口配置明细路由到达常用的网络, 并且配置浮动的默认路由作为网络的备用出口;实现网络的双出口的流量均衡和出口备份。
通过以上的改造, 网络基本实现网络多出口备用、网络网关冗余、网络线路冗余、网络流量的优化分流。在网络出口、核心设备和网络线缆出现故障时, 网络会自动切换到备用链路和备用网关继续工作, 实现客户要求的网络不间断的服务器高可用性的要求。
3 项目总结与评价
通过网络的升级改造, 该网络的数字化项目顺利上线, 网络改造运行近两个月来效果明显。使用多生成树技术、虚拟路由、路由开销管理技术实现网络链路冗余和设备冗余改造设计, 实现了网络流量的负载均衡, 网络稳定性与安全性大大增强, 基本上达到客户要求的实现网络的出口线路冗余、网关冗余、网络负载均衡等高可用性目的。
参考文献
[1]梁广民, 王隆杰.思科网络实验室路由交换实验指南[M].北京:电子工业出版社, 2009.
[2] (美) Todd Lammle, 著.程代伟, 徐宏, 池亚平, 等译.CCNA学习指南 (中文第六版) [M].北京:电子工业出版社, 2009.
[3]李鹏, 李继光.基于MSTP+VRRP的园区网负载均衡解决方案[J].硅谷, 2012, (21) :136-137.
构建高可用性的企业网络平台浅析 第10篇
1 高可用性
1.1 可用性的含义
高可用性是一种系统设计方法和相关服务的实现方式,以确保系统服务能够达到预期。
用户希望系统全时候命,随时都能够提供服务。可用性是指系统提供用户访问的能力。用户能够正常地在系统中创建、更改和获取信息,系统就是可用的;否则称为不可用。[1]
1.2 度量可用性
通常计算机系统都会用“平均无故障时间(MTTF)”来度量可用性。下面是一张关于可用性在计算机业界的常用度量标准表,也就是常说的多少个9:
从表中可以看出,高可用性的企业网络平台要求可用水平达到3个9,即每年停机时间不大于8.8小时。提高系统可用性,也就是要提高系统的“平均无故障时间(MTTF)”。
2 提高企业网络平台的可用性
2.1 企业网络平台的构成
构成企业网络平台的三大要素是:网络系统,服务器系统,存储系统。
2.2 网络系统的高可用性
网络系统主要由交换机、路由器和安全防护等设备构成,还可能包括大量的网络安全设备、网络管理设备和传输介质。
网络系统构成的节点越多,对系统高可用性的破坏越大。这是因为复杂的系统本身有更多的潜在故障点,增加了发生故障性中断的可能性,同时增大了排查故障的难度。一个高可用性的网络系统,在拓扑结构上不能过于复杂。
2.2.1 交换路由设备
交换路由设备作为网络系统的核心,是整个企业网络平台高可用性的基础。一旦交换路由设备出现故障,应用系统性能再高也无法为用户提供服务。保证交换路由设备高可用性的方案如下:
方案一:采用双机双工。双机双工在正常工作状态下,能够通过负载均衡提高整个系统的处理能力,同时也能够在一台设备出故障的情况下,依然保证整个系统的可用性。缺点是因为要使用同型号同批次的设备,造成了成本的成倍增长;同时,单设备运行时的处理能力必须要满足系统的整体需求。
方案二:采用冷备。采用高性能设备作为主设备在线运行;选择满足功能需求的较低档次设备作为备用并做好配置,在主设备出现故障后人工启用备用设备接替运行。这种方案成本较低,缺点是在主设备出现故障到启用备用设备继续提供服务之间,系统处于不可用状态;同时,需要有专门的措施监视设备运行状态并作出故障告警;如何维护备用设备,以保证其随时可上线也是需要注意的问题。
2.2.2 网络安全、管理设备
网络安全、管理设备(以下简称安管设备)包括防火墙、IDS、IPS和其它网络边缘设备。防火墙作为基础安全设备,由于是串联在骨干网络上的,因此必须等同于交换路由设备看待,高可用性方案也应参照交换路由设备。其它安管设备应该遵循以下几个原则:
第一,尽量使用旁路部署方式。
第二,如必须串联进主干网络,则必须至少有硬件Bypass功能(含光路设备)。
简言之,就是设备必须保证在自身出故障的情况下不会影响这个网络平台的可用性。
2.2.3 传输介质
传输介质包括各种光电线缆、转换器、桥接器等,属运行于第一层的设备;应该遵循以下几个原则:
第一,尽可能减少元件数量。
第二,尽可能减少信号转换次数。
第三,尽可能减少桥接。
第四,使用稳定性好的厂商设备,并尽可能避免品牌型号的混杂。
2.3 服务器系统的高可用性
服务器系统是整个企业网络平台中面向用户的窗口,也是整个信息系统平台逻辑处理的核心;平台的绝大部分资源都被服务器系统所消耗,同时由于其开放性该系统又是整个平台最脆弱的部分。服务器系统根据提供服务的类型不同可以分为门户服务器、应用服务器和数据服务器。
2.3.1 门户服务器
门户服务器是一个应用框架,它将各种应用系统、数据资源和互联网资源集成到一个信息管理平台之上,并以统一的用户界面提供给用户。[3]一般来说,门户服务器具有大用户量高并发高负载的特点。实现门户服务器的高可用性主要就是要解决高并发连接下的可用性问题,可以从以下几个方面入手:
第一,选用适合高并发的WEB服务器软件。采用静态化、图文分离部署等方式提高负载能力。
第二,建立服务器集群以负载均衡的方式提高服务器的响应能力。
2.3.2 应用服务器
应用服务器(Application Server)是一种软件框架,提供一个应用程序运行的环境。用于为应用程序提供安全、数据、事务支持等服务。如IBM Websphere Application框架,具有低资源消耗、低负载的特点。所以,应用服务器的高可用性主要在于解决因软硬件故障造成的宕机问题、因访问不均衡造成的资源浪费问题。采用基于虚拟技术的云计算应用架构应是一种低投入高效能的解决方法。
虚拟化是以某种用户和应用程序都可以很容易从中获益的方式来表示计算机资源的过程,而不是根据这些资源的实现、地理位置或物理包装的专有方式来表示它们。换句话说,它为数据、计算能力、存储资源以及其他资源提供了一个逻辑视图,而不是物理视图。[4]借助虚拟化,可以在单台物理机上运行多个虚拟机,每个虚拟机都可以在多个环境之间共享同一台物理机的资源。不同的虚拟机可以在同一台物理机上运行不同的操作系统以及多个应用程序。[5]
根据美国国家标准与技术研究院的定义,云计算是一种模式,把无处不在的、方便的、按需分配的网络访问赋予给一个共享的、可以配置的计算资源池。[6]简单的说,就是云计算平台能够根据各个应用的需求,将系统资源进行动态的分配;同时这个平台又是可扩展的。
目前,可满足需求的软件有VMware v Sphere、微软Hyper-V R2等。使用这类软件产品,能够将多台硬件服务器整合为一个服务器集群,这个集群加上连接的外部磁盘阵列构成云计算平台,在云计算平台上运行多个虚拟的服务器。这样部署有以下优点:
第一,平台能够根据各个虚拟服务器的负载动态分配资源。
第二,可以通过增加集群中的硬件提升平台性能。局部的硬件故障不会导致整个平台的不可用。
第三,可以通过克隆的方式备份虚拟服务器,以便于发生软件故障后的快速恢复。
采用基于虚拟技术的云计算应用架构以获得服务器高可用性时,需要注意几个问题:
第一,应采用外部磁盘阵列存储虚拟服务器文件,以实现动态转移,同时防止虚拟机文件丢失。
第二,应采用同品牌同型号的硬件服务器建立集群。同时要注意构架软件的硬件配置支持列表。
第三,经常高I/O访问和高CPU使用率的服务器不适合于虚拟化,如数据库服务器。
第四,将运行于实体服务器上的应用虚拟化合并的过程是一个合理压缩的过程。构成集群的服务器数量与虚拟服务器的CPU使用率、内存使用率有关,需经过长时间的记录分析计算。
2.3.3 数据库服务器
目前,各大数据库厂商都有各自完整的高可用性解决方案。比如,在SQLServer2008数据库中,本身就带有不少的高可用性解决方案。如可以采用故障转移群集、数据库镜像、日志传送或者复制等手段来提高数据库的高可用性。根据所使用的数据库选用适合的高可用性方案既可,此处不再累述。
2.4 存储系统的高可用性
这里的存储系统,指的是狭义的外部存储设备,如磁盘阵列等。在两台或多台存储设备间进行数据镜像,或者在两台存储设备间进行不间断的数据复制,实现存储设备高可用[7]。
SAN存储网络是目前使用非常广泛的一种外部存储构架。SAN磁盘阵列通过不同RAID等级对数据进行保护,通过冗余机制提供高可用性。如果再采用SAN交换机冗余配置,主机光纤通道卡、存储光纤接口双配置,双存储设备等方式,还可以进一步提高SAN存储网络的可用性。双存储设备可通过Metro Mirror(同步的镜像模式)和Global Mirror(异步的镜像模式)等磁盘数据复制技术[7]实现两台存储设备之间的数据一致性。
2.5 提高平台整体可用性需要考虑的其它问题
解决了各子系统的高可用性,从整体的视角看待企业网络平台,还需要采用如下措施,才能使平台作为一个整体具有高可用性。
2.5.1 预留冗余
平台的负载,从能源到数据带宽、运算、存储等等各个方面的负载都不是一个静态的值,而是动态变化的;并且从长期来看都是一个增长的姿态。因此,平台建设中必须留有冗余。这个冗余应是“合理”的,而不是盲目追求的。同时,尽量选择可模块化扩展的设备,以使系统冗余在设备寿命周期内也是可增加的。
2.5.2 厂商服务
选用设备时,必须考虑厂商的售后服务能力。尽量选择有本地技术支持人员,有本地备件库,且响应时间较快的厂家的产品。
2.5.3 灾备中心
在日益变化和风险增加的内外环境下,数据中心时刻面对各种灾害的巨大冲击,一旦的核心系统和数据遭受毁坏性打击,将造成无可估量的损失。应急灾难备份作为最后一道防线历来备受瞩目,尤其是在火灾、地震等这样不可抗力突发事件发生时,应急灾难备份工程成为了拯救整个系统的根本。合理部署且运行状态良好的灾备可以在遇到重要变故时,在较短时间内恢复整个平台的正常运行。
3 结论
本文讨论了实现网络平台高可用性,在网络、服务器、存储等方面可以采取的一般性措施。实现高可用性不是一蹴而就的,对一个具体网络而言,必须进行长时间的数据记录分析,找出网络瓶颈,通过有针对性的精密设计构架,才能使可用性获得一定的提升。
参考文献
[1]wikipedia.High availability[EB/OL](.2013-01)[2013-02-18].http://en.wikipedia.org/wiki/High_Availability.
[2]IT168.浅析SQL2008高可用性在企业中得应用[EB/OL](.2008-11)[2013-02-18].http://news.ccw.com.cn/tech/htm2008/20081118_545756.shtml.
[3]维基百科.门户网站[EB/OL](.2012-12)[2013-02-18].http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%97%A8%E6%88%B7%E7%BD%91%E7%AB%99.
[4]马博峰.VMware、Citrix和Microsoft虚拟化技术详解与应用实践[M].北京:机械工业出版社,2013
[5]vmware.虚拟化基础知识[EB/OL].[2013-02-18].http://www.vmware.com/cn/virtualization/virtualization-basics/what-is-virtualization.html.
[6]亚马逊云计算研究.美国国家标准与技术研究院对云计算的定义[EB/OL](.2012-07)[2013-02-18].http://www.kekaoyunfuwu.com/%E7%BE%8E%E5%9B%BD%E5%9B%BD%E5%AE%B6%E6%A0%87%E5%87%86%E4%B8%8E%E6%8A%80%E6%9C%AF%E7%A0%94%E7%A9%B6%E9%99%A2%E5%AF%B9%E4%BA%91%E8%AE%A1%E7%AE%97%E7%9A%84%E5%AE%9A%E4%B9%89.
构建高可用性的政府网站 第11篇
一、用户绩效是我国当前电子政务提升的第一要务
经过10年的发展，全国政府网站的体系已经基本形成，电子政务由投资建设阶段向应用推广阶段转变。在新公共管理运动的背景下，电子政务测评在近年来已经逐步开始用“绩效途径”来取代传统的“效率途径”，重视服务质量和顾客满意度。正如企业信息系统或电子商务的发展规律，电子政务在转变期也同样面临一个难题：一方面政府每年投入巨资，加速建设和维护；而另一方面，广大社会公众对政府网站的社会参与度和满意度却普遍较低，网站的公共服务质量亟待提高。根据近期中国青年报社会调查中心调查显示：85.6%的人曾访问过政府网站，但是仅有28.3%的人经常访问；61.3%的人对政府网站感到不满意，32.0%的人感觉一般，不到7%的人表示满意；33.1%的人认为政府网站需要加强网上互动交流，提供网上政府服务（《中国青年报》，2008.12.16）。
2009年1月11日，由国家工业和信息化部主办、中国软件评测中心承办的“第七届（2008）中国政府网站绩效评估结果发布暨经验交流会”上，工业和信息化部副部长杨学山指出，09年國家不再委托专门的机构进行政府网站测评，而围绕政府网站建设重点内容和重要方向给出核心指标体系，主要体现出政府门户网站作为政府信息公开和政务公开的主渠道、企业和老百姓提供政务服务的主渠道以及公民表达意见、需求和政民互动的主渠道。这预示着我国政府门户网站的测评将从以综合排名为重点转为注重公共服务质量、注重用户使用过程和注重改善与反馈
的新阶段。
二、可用性是政府门户网站绩效的根本来源
任何网站都是一种“自助式”的产品，访问者所能依靠的只有自己来独自面对这个网站。电子政务与传统公共服务的重要区别在于，用户是通过对网站的使用来达到主动获取服务的目的。传统产品看重的是最终消费结果，而网站服务依靠的却是连续的使用过程。用户在任何一个点击步骤上都有可能终止接受服务，并有可能不会有二次访问。用“战战兢兢，如履薄冰”来形容这一过程并不为过。互联网的经验告诉我们，在任何一个点击步骤上让用户多花一点点时间，用户终止访问的可能性就要呈几何倍的增加。国际著名可用性专家尼尔森(Nielsen)根据实际测试结果指出：比起阅读报纸或杂志，用户在浏览网站时通常比较缺乏耐性；用户对内容复杂的网页往往感到不知所措；用户很少阅读冗长的网页，而只是扫描吸引他们的重点；立体而鲜明的按钮与标题可以有效地引导使用者的阅读；搜寻引擎的辅助功效并不大，使用者常无法输入正确的关键字,而得到许多完全无关的结果；使用者需要网站的整体架构指引；“正在建设中”的提示令用户反感；用户普遍难以忍受两次以上的点击错误；过时的网页内容会大幅降低网站的整体形象；提供网站设计者或经营者的有关信息，可让使用者产生安全感；使用者偏好网上的直接互动模式，例如可以要求进一步的信息，参与讨论以及网站的用户问卷调查；网页上的色彩以及闪动的画面应谨慎使用。这些都是网站的“可用性”问题。
政府网站可用性将直接影响到电子政务功能的实现。对社会公众而言，起首要决定作用的并不是政府网站信息、功能栏目等是否够多、够用，而是它们的编排、设置和推介方式是否围绕公众的需求和认知习惯，是否好用、能用。网站的可用性是留住用户、引导继续使用，并产生满意感的关键。很难想像，一个在布局上让用户觉得别扭，在导航上让用户不知所措，在按钮设计上让用户频频犯错，在内容编写上让用户阅读吃力……的政府网站，会体现出该政府部门“以民为本”的宗旨，很有可能会让用户觉得是“脸难看，门难进”。这对始终高度重视电
子政务建设，每年投入大量人力和物力来完善各项网站内容和功能的政府来说，是一件令人相当惋惜的事情。
三、开展“政府网站可用性工程”是践行科学发展观的基本要求
可用性工程是人机交互研究领域的重要分支，是新的“以用户为中心”的Web设计与运营方法论，强调在对用户使用行为的测试基础上设计网站架构和内容，并持续优化，以始终达到用户最佳的使用体验。可用性工程已经逐步被应用于商业性网站，阿里、腾讯等著名互联网公司均设有可用性测试和交互设计部门，但是在电子政务领域，由于较多采取建设外包，独立或半委托运营的模式，网站可用性往往成为“三不管”地带。
与一般商业网站相比，政府网站更加强调服务的平等性、可达性、交互性和用户满意度；我国的电子政务也不同于西方发达国家的政府网站，其公共服务涉及层面更加广泛和深入，用户需求和使用行为更加复杂多样，兼顾效率和效果更是我国政府为民服务的首要准则。从用户打开主页的那一刻开始，每一步点击和浏览都是在接受公共服务，因而都是重点工作；这与现实中政府工作人员的一举一动都是“为民服务”是一样的道理。因此，“政府网站可用性工程”的意义更为重大，其要求也更高。
提倡“政府网站可用性工程”，实际上是要求电子政务“以用户为中心”，了解用户的网站使用习惯，尊重用户对网站的感知和评判意见，最后运用科学系统的可用性工程方法来优化政府网站，破解用户使用率低、满意度不高的难题。在政府网站的日常运营上，政府工作的重点既不是一味的强调技术和资金投入，更不是简单的委托外包后置之不管，而是不回避现有用户的使用问题，并以其为核心，重视对用户需求的跟踪，持续优化网站，提升政府网站的可用性。
四、构建我国政府网站可用性指南
“可用性指南”是经过研究和反复验证后，能够达到最好的用户使用体验效果的网站设计和运营原则与标准（如ISO体系中就有专门的可用性指南）。目前我国尚无统一规范的政府网站可用性指南，很多政府网站在建设、改版和日常维护中，往往是根据技术人员、主管领导和业务人员的一时感觉进行评判和方案拍板，没有严格的按照用户群进行需求分类，更没有通过特征用户的测试来确定各项方案。
建设我国政府网站可用性指南，是切实推进“政府网站可用性工程”的关键。可按如下框架开展相关工作：
（1）政府网站可用性的目标：通过高可用性的网站使用，让用户逐步从信息浏览，到在线办理，再到互动参与，最后形成对政府网站的满意和信任；
（2）政府网站可用性的绩效标准：用户上网的任务效率、任务效果和任务满意度；
（3）政府网站可用性的内涵：
◎网站内容：实时性，各层次人群的可读性，标题链接的易懂性，首页图片和文中插图效果，站内搜索效果和外部引擎搜索效果；
◎网站易使用：整体感觉和布局符合用户一般习惯，导航和标签的内容分类清晰、定位链接准确，办事流程按钮和点击路径简便易懂；
◎网站定制化：当地特色，互动效果，促销推广，定制化模块；
◎网站情感：权威性，亲和力，重大突发事件下的安抚性等。
（4）政府网站可用性的用户研究方法：
◎用户分类：运用人物角色方法，在普通公众、企业投资者、外来游客三种基本类别下，进一步细化，形成具有典型性的人物模型，针对该人物角色来分析其代表性需求和对可用性的反应；
◎用户行为：运用Web服务器访问日志数据挖掘，获得用户对可用性的总体反应；
◎用户态度：运用问卷调查方法，获得用户对可用性的基本态度和评价；
◎用户习惯：运用实验室测试方法，获得在网站上的使用过程和效果；
（4）政府网站可用性的工程：确定可用性各内涵获得最佳用户体验效果的具体标准；结合实际背景，对各内涵的标准进行组合和筛选，形成模块化的政府网站可用性设计、改进与运营方案。
综上所述，构建高可用性的政府网站，实质上是强调了人机交互过程中的以用户为中心的理念，这不仅是当前商业网站设计和运营的主流思潮，也是我国当前公共服务“以民为本”的具体体现。各级政府在网站设计和运营中，更多的运用可用性工程方法；理论界和实践界在政府网站可用性问题上，更多的从科学角度进行研究，形成可指导实际的可用性指南，这必将极大地提升政府网站在用户使用上的效率、效果和满意度，从而推动我国电子政务进入全面应用和持续效果提升的新阶段。
(本文由国家自然科学基金项目（70672049）资助。 ）
(作者刘渊系浙江大学管理学院教授、博士生导师；
网络可用性 第12篇
一、计算机系统可用性含义
计算机系统可用性是系统可用时间的描述, 一般用系统正常运行时间占全部时间 (含失效时间) 的百分比来衡量。与系统可用性近似的概念是系统可靠性, 一般用平均无故障运行时间衡量。二者概念容易使人产生混淆, 实际上二者有本质的区别。如甲系统每年因故障中断十次, 每次恢复平均要30分钟, 该系统可用性为 (365×24×60-10×30) / (365×24×60) =99.94%, 可靠性为 (365×24×60-10×30) /10=52530分钟;乙系统每年因故障中断2次, 每次需6小时恢复, 该系统可用性为 (365×24×60-2×6×60) / (365×24×60) =99.86%, 可靠性为 (365×24×60-2×6×60) /2=262440分钟。则甲系统可用性比乙系统高, 但可靠性比乙系统差。
可见可靠性高的系统其可用性不一定高, 提高可靠性需要强调减少系统中断 (故障) 的次数;提高可用性, 除了需要提高可靠性外, 还需要考虑系统备份及故障恢复计划等, 以减少从灾难中恢复的时间。
二、影响网络可用性的因素
影响网络可用性的因素很多, 从网络设备自身的可靠性、设备运行环境、网络结构等内部因素到外部入侵、故障恢复计划等外部因素, 均对网络可用性产生影响。具体包括:一是网络设备自身的可靠性, 包括设备自身设计、设备制造工艺、设备自身冗余功能、设备使用时间长短等都会影响设备自身的可靠性, 如随着网络设备使用年限的增加发生故障的概率也在增加, 设备的可靠性就降低。二是网络结构, 网络中重要设备和线路要有一定冗余, 一旦某一线路或设备出现故障, 网络会自动切换到备份线路或设备上, 此外网络结构的设计也要考虑网络的可管理性, 方便网络的监控管理及故障排查等。三是非授权访问, 外部入侵、黑客的网络攻击以及网络管理人员的错误操作等都可能造成网络设备的配置文件被非法修改、发生网络瘫痪等事故;四是故障恢复计划, 科学、合理、切实可行的故障恢复计划可以在网络出现故障时减少网络恢复时间, 提高网络可用性。此外网络设备的运行环境, 包括温度、湿度、尘埃、电源质量等都会影响网络的可靠性, 如果设备运行环境不能满足设备的需要, 势必增加设备发生故障的几率, 降低网络的可靠性。
三、网络可用性审计的关注重点
(一) 网络设备的可靠性方面
无论多大的网络, 网络设备是整个网络的基石和瓦砾, 网络设备的可靠性决定整个网络系统的可靠性, 进而影响整个网络的可用性。要提高网络的可用性首要提高网络设备的可靠性。审计需要重点关注:一是网络设备是否选择信誉好、品牌大的厂家设备, 此类厂家的网络设备结构设计先进、产品制造工艺精细, 设备的故障率低、可靠性高。二是关键网络设备自身配置是否满足冗余需要, 针对目前高端的交换机、路由器、防火墙等一般都是模块化设计, 在设备选配时应配置双引擎、双电源等模块, 减少设备发生故障的概率。三是网络设备是否定期实施巡检, 通过巡检能提前发现网络设备存在的风险隐患, 及时更换使用时间长、故障率高的网络设备。
(二) 网络结构的设计方面
网络的冗余设计可以有效增加网络的可用性, 包括网络线路冗余和关键网络设备的冗余, 当网络主线路或设备发生故障时系统能在秒级内自动切换到备用线路或设备上, 保证网络能连续提供服务。
1.网络线路是否存在冗余, 包括线路冗余备份、容量的冗余。机房局域网的生产线路冗余度应达到100%, 如应用服务器至少应安装2块网卡, 并且分别接不同的交换机, 交换机也采用2条网线分别连接到上层交换机上;广域网均应采用双线路设计, 且是租用不同运营商 (若当地只有一家运营商, 应采用不同的通讯介质) 实现线路的一主一备。主备线路间可利用线路负载均衡器, 均衡主备线路流量, 一旦一条线路出现问题可自动由另一条线路代替。带宽冗余设计应根据当前业务对带宽的需求、当地运营商提供线路的特点, 以及为业务发展预留一定带宽等因素确定, 避免因业务量激增导致线路阻塞。
2.网络设备是否有冗余。网络设备的冗余应根据设备重要性程度不同分别采取不同的冗余方式。针对核心和主要网络设备应采取负载均衡或一主一备方式实现核心网络设备的双机热备, 确保网络设备无单点故障, 一旦主设备出现故障, 网络自动切换到备份设备, 确保网络畅通。对于其它网络设备可采取一对一 (一台备机对应一台主机) 或一对多 (一台备机对应多台主机) 的方式进行冷备, 且定期对备份设备进行维护, 保证备份设备一直处于可用状态, 一旦在用设备出现故障, 利用备份设备进行替换, 能尽快恢复网络通讯。
(三) 网络安全管理方面
网络时常受到非授权访问、病毒入侵及拒绝服务攻击等内外部威胁, 为此需要加强网络安全管理, 增强网络的强壮性, 降低因非法访问、感染病毒等因素导致的网络中断事故。在此方面审计需要重点关注:
1.网络设施的物理访问控制情况。是否利用门禁系统、监控系统或门锁等设施禁止非授权人员物理接触网络设备, 是否做好物理访问的授权及记录工作。
2.网络的逻辑访问控制情况。科学合理地布置网络安全设备及有效的安全策略可以有效防范外部入侵、病毒感染和非授权访问。一是是否在银行内部网络与外部网络连接处设立DMZ (非军事化区) 区, 并利用NAT/PAT (地址转换、端口转换) 等技术, 隐藏银行内部网络结构和网络地址, 防护内部网络。二是是否在网络边界处部署防火墙, 实现网络边界间信息出入的精确控制, 检测病毒、蠕虫等安全威胁。三是是否部署IDS (入侵检测系统) 掌握网络的运行状况和发生的安全事件, 并根据安全事件来调整安全策略和防护手段, 从而提高整个网络的安全水平。四是是否部署了漏洞扫描系统, 及时发现网络设备系统存在的漏洞, 并进行自动更新, 增强系统的强壮性。五是是否按照营业类、管理类、其它类等类型分配内部网段, 并科学、合理设置VLAN (虚拟局域网) , 对于跨网段或跨VLAN的网络访问利用ACL (访问控制列表) 进行控制。
3.网络设备自身的安全管理情况。网络设备的安全管理包括网络服务安全、用户权限管理和用户行为审计等措施。审计重点关注:一是是否关闭设备上确认有软件Bug (缺陷) 的网络服务和可能对自身产生安全威胁的服务。二是是否分级设置用户登陆权限, 是否启用用户名、密码认证、配置强密码, 并定期修改。三是是否只允许经授权的用户在设备上执行权限范围内的操作, 且对操作有相应审计。四是是否对接入网络的计算机系统安装防病毒软件、桌面办公安全管理软件等, 并做到及时升级。
(四) 网络故障恢复计划的管理方面
银行网络时常受到网络线路丢包或中断、网络设备故障、外部攻击、非授权访问及病毒入侵等威胁, 而这些因素都有可能导致网络出现故障。网络一旦发生故障, 如何尽快恢复网络通讯, 关注网络故障恢复计划的管理是可用性审计重要内容之一。1.是否制定了网络故障恢复计划。商业银行的信息技术管理部门应建立专门网络应急预案即网络故障恢复计划, 或在业务系统应急预案中涵盖网络故障恢复程序。网络故障恢复计划应包括以下内容:一是应明确故障恢复组织的组成和职责。二是确定应急资源准备要求, 包括网络备用设备及设备配置文件的管理。三是明确应急报告线路、应急响应、应急决策的流程, 并预先制定各种故障情形下的故障诊断方法、步骤和恢复措施。四是明确外部供应商服务要求及管理等。
2.是否定期演练网络故障恢复计划。信息技术管理部门应制定网络故障恢复计划年度演练计划, 网络故障恢复计划的演练每年应至少演练一次, 演练应模拟可能发生的网络故障, 并详细记录、分析演练过程及结果, 及时发现网络可用性方面的问题。
3.是否定期维护网络故障恢复计划, 并整改发现的问题。银行信息技术管理部门应根据网络故障恢复计划涉及的内外部环境变化 (人员变动、外部监管要求变化等) 、演练发现网络故障恢复计划存在的不足, 及时维护故障恢复计划, 确保恢复计划内容最新、可用、有效, 且符合内外部相关要求;及时整改演练过程中发现的影响网络可用性问题 (非恢复计划本身) , 确保故障恢复计划执行的结果有效。
摘要：随着商业银行内部审计领域的日益拓宽, 探讨商业银行内部网络的可用性审计也就日渐凸显其重要性。本文介绍了网络可用性的含义, 分析了影响网络可用性的因素, 并从网络系统结构的设计、网络安全的管理、网络设备自身的可靠性及网络系统故障恢复的管理等方面阐述网络可用性审计。
关键词：商业银行,内部网络,可用性,审计
参考文献
[1]胡克瑾.IT审计 (M) .北京:电子工业出版社, 2004.
