5G技术融合下计算机网络技术的性能提升与安全防护策略

引言：

随着数字经济的快速推进，计算机网络技术对传输速率、响应效率及连接规模的需求日益提升，而 5G 技术凭借高带宽、低时延、广连接的特性，成为推动计算机网络技术突破瓶颈的关键力量。二者的融合虽显著提升了网络性能，支撑了高清视频、物联网、工业互联网等新兴应用，但也因网络架构变革、数据交互增多，滋生了新的安全风险。因此，研究 5G 融合下计算机网络的性能提升机制与安全防护策略，对保障网络稳定运行具有重要现实意义。

一、5G 技术融合对计算机网络技术的性能提升作

1.1 拓宽网络带宽，提升数据传输效率

5G 技术采用毫米波、大规模天线等技术，将单用户下行峰值速率提升至 10Gbps 以上，远高于 4G 网络。与计算机网络技术融合后，可显著拓宽网络带宽通道，解决传统计算机网络在高清数据传输、大文件下载时的带宽不足问题。无论是企业内部的海量数据交互，还是用户端的高清视频流播放，都能实现高速、流畅的传输，大幅降低数据传输等待时间，提升计算机网络的整体数据处理效率。

1.2 降低网络时延，优化实时交互体验

5G 技术的核心优势之一是低时延，其空口时延可控制在 1 毫秒以内，相比 4G 网络的 100 毫秒时延大幅缩减。在计算机网络中，低时延特性对实时性要求高的场景至关重要，例如远程医疗手术、工业控制、在线游戏等。5G 与计算机网络融合后，可减少数据在传输、处理过程中的延迟，确保实时交互场景下指令传输、数据反馈的及时性，避免因时延过高导致的操作失误或体验下降，优化计算机网络的实时服务能力。

1.3 增加连接数量，支撑海量设备接入

5G 技术支持每平方公里 100 万个设备的连接密度，远超传统计算机网络的接入能力。随着物联网设备、智能终端的普及，计算机网络面临海量设备接入的压力，而 5G 技术的融入可有效解决这一问题。无论是智慧校园中的传感器、智慧家居中的智能设备，还是工业场景中的监测终端，都能通过融合后的网络稳定接入，实现设备间的高效通信与数据交互，为计算机网络支撑大规模物联网应用奠定基础。

二、5G 技术融合下计算机网络技术面临的安全挑战

2.1 网络切片安全风险，隔离性与稳定性受威胁

网络切片是 5G 技术的核心特性，可将物理网络划分为多个逻辑切片，满足不同场景需求。但在与计算机网络融合时，切片间的隔离性易出现漏洞：一方面，若切片隔离机制不完善，不同切片间可能出现数据泄露或资源抢占，影响网络服务质量；另一方面，单个切片遭受攻击（如 DDoS 攻击）时，若防护不到位，可能扩散至其他切片，甚至威胁整个计算机网络的稳定运行。

2.2 数据传输安全隐患，多节点交互增加泄露风险

5G 与计算机网络融合后，数据传输路径更复杂，涉及基站、核心网、边缘节点等多个环节。相较于传统网络，多节点交互大幅增加了数据被窃取、篡改的风险：一是数据在跨节点传输时，若加密技术应用不足，易被非法拦截；二是边缘计算节点的分布广泛，部分节点的安全防护能力较弱，可能成为数据泄露的薄弱环节，威胁用户隐私与企业核心数据安全。

2.3 终端接入安全问题，海量设备扩大攻击面

5G 技术支持海量终端接入，但部分终端（如老旧物联网设备）的安全性能较差，缺乏必要的身份认证与防护功能。在与计算机网络融合后，这些终端接入网络时，易成为黑客攻击的突破口：黑客可通过破解弱密码、利用设备漏洞等方式入侵终端，进而渗透至整个计算机网络，引发设备失控、数据篡改等安全事件，扩大网络攻击面。

三、5G 技术融合下计算机网络技术的安全防护策略

3.1 强化网络切片安全，完善隔离与防护机制

一方面，采用基于软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV）的切片隔离技术，通过逻辑隔离与资源划分，确保不同切片间的数据与资源互不干扰；另一方面，为每个切片部署专属的安全防护模块，如切片级防火墙、入侵检测系统，实时监控切片内的异常流量与攻击行为，同时建立切片安全应急响应机制，一旦发现安全问题，可快速隔离受影响切片，避免风险扩散。

3.2 优化数据传输安全，全链路加密与节点防护结合

在数据传输环节，采用端到端加密技术，对数据从源头到终端进行全程加密处理，防止传输过程中被窃取或篡改；针对边缘节点，加强安全防护配置，定期更新节点固件与安全补丁，同时建立边缘节点身份认证机制，仅允许通过认证的节点接入网络。此外，利用区块链技术的不可篡改特性，对关键数据的传输轨迹进行记录，确保数据完整性与可追溯性。

3.3 加强终端接入安全，构建全生命周期管理体系

首先，建立终端准入机制，对接入网络的终端进行身份认证与安全检测，拒绝未通过检测的设备接入；其次，针对安全性能较弱的终端，推送安全加固方案，指导用户升级系统、设置强密码，提升终端自身防护能力；最后，构建终端全生命周期管理平台，实时监控终端的接入状态、运行情况，一旦发现终端存在异常行为（如异常数据发送），立即断开其网络连接，防止安全风险蔓延。

结论：

5G 技术与计算机网络技术的融合，从带宽、时延、连接数三方面显著提升了网络性能，为数字时代的各类应用提供了有力支撑，但也带来了网络切片、数据传输、终端接入等方面的安全挑战。通过强化切片隔离防护、优化数据全链路加密、构建终端全生命周期管理体系等策略，可有效应对这些安全风险，保障融合后网络的高效与安全运行。未来，随着技术的持续发展，还需进一步探索 5G 与计算机网络融合的新场景、新风险，不断完善安全防护体系，推动网络技术在安全可控的前提下实现更大价值，为数字经济发展保驾护航。

参考文献：

[1]王满鹏.5G 无线通信技术与网络安全探讨[J].信息系统工程,2021（02）:31-37.

[2]张馨予,王欢.5G 无线通信技术与网络安全研究[J].通讯世界,2022（10）：31-37.

[3]王晓阳.基于 5G 网络无线接入安全技术措施研究[J].网络空间安全,2022,13（1）:62-67