計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障處理及網(wǎng)絡(luò)維護(hù)方法

許業(yè)進(jìn)　伍江華

【摘 要】本文從硬件故障、軟件故障兩方面分析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障類型，闡述基于規(guī)則推理、案例推理、機(jī)器學(xué)習(xí)等應(yīng)用人工智能技術(shù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障診斷，圍繞當(dāng)前信息化技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)，從準(zhǔn)確定位、軟件維護(hù)、硬件維護(hù)、操作系統(tǒng)維護(hù)等方面論述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)方法。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障 ?處理方案 ?網(wǎng)絡(luò)維護(hù)方法

【中圖分類號(hào)】G ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2020）03C-0183-03

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障處理及網(wǎng)絡(luò)維護(hù)，是指運(yùn)用科學(xué)合理的技術(shù)方案，對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷、處理、維護(hù)，從而有效減少異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)情況下網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)成本、人工維護(hù)成本，防止因?yàn)閲?yán)重性故障導(dǎo)致連鎖故障，切實(shí)保障網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)效益。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，各種新興信息化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，越來(lái)越多的設(shè)備開始應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中，這導(dǎo)致計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障類型開始持續(xù)不斷增多。與此同時(shí)，5G正式商用，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障診斷、處理以及網(wǎng)絡(luò)維護(hù)提出了更高的要求。能否對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行精準(zhǔn)的診斷，并采用針對(duì)性的處理方案、維護(hù)方法，關(guān)系到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全性、穩(wěn)定性。本文分析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障類型，圍繞當(dāng)前信息化技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)，探索基于人工智能技術(shù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障診斷和維護(hù)方案，供同行參考與借鑒。

一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障類型分析

（一）硬件故障類型

1.端口故障。端口屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的主要載體，倘若端口保護(hù)措施使用不當(dāng)，其在長(zhǎng)時(shí)間使用進(jìn)程中則容易受損，引發(fā)網(wǎng)絡(luò)故障。與此同時(shí)，因?yàn)椴僮髡叽嬖诓划?dāng)操作，會(huì)導(dǎo)致端口位置因?yàn)閾u晃、接入錯(cuò)誤等因素引發(fā)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障。

2.線路故障。光纖設(shè)備是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹匾d體，但因?yàn)楣饫w設(shè)備的特性，其本身也會(huì)受到氣候、天氣等各種影響的干擾，光纖因?yàn)槟昃檬?，也?huì)存在老化情況，其同樣是引發(fā)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障的重要因素。除此之外，計(jì)算機(jī)使用的各種線路亦會(huì)存在老化、短路等現(xiàn)象，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)也會(huì)因?yàn)楦蓴_產(chǎn)生穩(wěn)定性問(wèn)題。

（二）軟件故障類型

1.路由器邏輯故障。路由器與交換機(jī)作為計(jì)算機(jī)常用的設(shè)備，其屬于單個(gè)計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接的重要載體，路由器一旦發(fā)生邏輯故障，也會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)無(wú)法正常使用。一般來(lái)說(shuō)，路由器邏輯故障主要表現(xiàn)為內(nèi)存占用過(guò)度、發(fā)熱過(guò)高或者參數(shù)錯(cuò)誤等。

2.主機(jī)邏輯故障。如上文所述，當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備變得越來(lái)越復(fù)雜，因?yàn)楦鞣矫嬉蛩氐挠绊懀湟矘O為容易出現(xiàn)邏輯故障。如網(wǎng)絡(luò)適配器兼容性、IP地址沖突等，均會(huì)引發(fā)不同程度的網(wǎng)絡(luò)故障。

二、網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)概述

（一）基于AI的故障診斷技術(shù)

基于AI的故障診斷技術(shù)，是伴隨人工智能技術(shù)而誕生的一種網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)，其主要是利用人工智能技術(shù)所具有的AI性能，針對(duì)人類思維模式、解決問(wèn)題流程進(jìn)行全面的診斷，并將其應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)故障。對(duì)于基于AI的故障診斷技術(shù)劃分，綜合參考專家模擬生成知識(shí)庫(kù)類型進(jìn)行劃分，其主要包含以下幾種類型：基于規(guī)則的推理技術(shù)（Rule-based Reason，RBR）、基于范例的推理技術(shù)（Case-based Reason，CBR）、基于機(jī)器學(xué)習(xí)的診斷技術(shù)（Machine Learning，ML）。

（二）基于模型遍歷的故障診斷技術(shù)

所謂模型遍歷技術(shù)，指的是綜合利用運(yùn)維管理系統(tǒng)，基于各個(gè)網(wǎng)絡(luò)元素存在的對(duì)應(yīng)聯(lián)系，最先針對(duì)事件發(fā)起元素實(shí)施研究，以此來(lái)了解網(wǎng)絡(luò)故障最初產(chǎn)生的具體區(qū)域，以此進(jìn)行故障傳播模型的建設(shè)。一般來(lái)說(shuō)，模型遍歷通常適用于各個(gè)對(duì)象之間對(duì)應(yīng)的拓?fù)潢P(guān)系為類似圖形，同時(shí)上述拓?fù)湫畔⑼^為容易獲取。對(duì)于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)存在頻繁變化的對(duì)應(yīng)場(chǎng)景當(dāng)中，模型遍歷本身具有較為理想的魯棒性。

三、人工智能應(yīng)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)

（一）基于規(guī)則推理進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障診斷

基于規(guī)則推理進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障診斷屬于早期網(wǎng)絡(luò)故障診斷常用的一種技術(shù)方案，其主要是利用規(guī)則把人類領(lǐng)域?qū)＜覍?duì)應(yīng)的診斷知識(shí)進(jìn)行描述處理，利用“IF-THEN-ELSE”形式有效展示知識(shí)。從本質(zhì)層面看，其與AI技術(shù)較為類似，均是通過(guò)模擬人類處理網(wǎng)絡(luò)故障思路對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行診斷，具體涉及的模塊包含推理引擎、規(guī)則庫(kù)、綜合數(shù)據(jù)庫(kù)、解釋器、規(guī)則獲取模塊以及人機(jī)交互界面等（見圖1）。該技術(shù)并不需要對(duì)底層系統(tǒng)實(shí)施分析，本身較為容易實(shí)現(xiàn)診斷控制。然而，基于規(guī)則推理進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障診斷也存在一定的局限性，本身的新規(guī)則產(chǎn)生時(shí)間相對(duì)較為漫長(zhǎng)，對(duì)于規(guī)則庫(kù)當(dāng)中缺乏的規(guī)章，難以進(jìn)行有效的診斷。正是因?yàn)樯鲜鼍窒扌缘拇嬖?，其在大型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方面的效果并不理想，而在變化少、小型網(wǎng)絡(luò)方面具有良好的適用性。

（二）基于案例推理進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障診斷

顧名思義，基于案例推理進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)的有效利用，即建立傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)，在遇到網(wǎng)絡(luò)故障的時(shí)候，對(duì)比數(shù)據(jù)庫(kù)尋找解決方案。對(duì)應(yīng)的思想主要源自現(xiàn)實(shí)生活，即人類在面臨問(wèn)題的情況下，第一時(shí)間往往會(huì)回憶曾經(jīng)解決相關(guān)問(wèn)題的措施，接著針對(duì)曾經(jīng)處理問(wèn)題的措施進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，并將其應(yīng)用于當(dāng)前面臨的問(wèn)題，過(guò)去積累的有關(guān)情況稱作案例。對(duì)于各類網(wǎng)絡(luò)故障案例的實(shí)際診斷來(lái)說(shuō)，其主要是通過(guò)五元組進(jìn)行表示，Case={N，S，R，P，E}，當(dāng)中N，S，R，P，E屬于五個(gè)有限非空集合，即分別代表網(wǎng)絡(luò)故障案例名稱、網(wǎng)絡(luò)故障征兆集、網(wǎng)絡(luò)故障結(jié)論集、網(wǎng)絡(luò)故障維修方案集以及系統(tǒng)狀態(tài)集（見圖2）。從故障檢索流程來(lái)看，其主要保障檢索數(shù)據(jù)庫(kù)、服用數(shù)據(jù)、修正方案、保存數(shù)據(jù)等流程。當(dāng)中檢索數(shù)據(jù)庫(kù)主要是針對(duì)提前保存的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，整理與網(wǎng)絡(luò)故障類似的各種數(shù)據(jù)庫(kù)，并與現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行匹配。倘若無(wú)法在數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中找到相似的經(jīng)驗(yàn)案例，系統(tǒng)開展相似度分析，匹配相似度最高的案例;復(fù)用流程主要指的是利用匹配案例分析，嘗試解決現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)故障;修正流程則是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)故障、現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)故障之間的差異，嘗試對(duì)經(jīng)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)故障解決措施實(shí)施修正;保存流程則是將現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題、最終解決方案存入數(shù)據(jù)庫(kù)。需要注意的是，基于案例推理進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障診斷也存在一定的缺陷，即案例維護(hù)本身較為困難，再加上互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，要想有效檢索對(duì)應(yīng)的案例，并對(duì)案例實(shí)施修正，其面臨的難度正在不斷增大。

（三）基于機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障診斷

基于機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障診斷則是利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，讓系統(tǒng)可以自動(dòng)學(xué)習(xí)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)故障存在的各類信息數(shù)據(jù)資料，且針對(duì)故障之間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行分析，在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障的情況下，機(jī)器學(xué)習(xí)算法即能夠充分利用學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)針對(duì)故障實(shí)施診斷，同時(shí)進(jìn)行診斷結(jié)果的輸出（見圖3）。從具體結(jié)構(gòu)來(lái)看，其所涉及的模塊包含故障診斷模塊、機(jī)器學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊以及特征提取模塊等，根據(jù)系統(tǒng)功能的不同，對(duì)應(yīng)的模塊也存在一定的差異性。正是因?yàn)榛跈C(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障診斷具有自動(dòng)化特性，整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程均由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，所以整個(gè)過(guò)程的人力資源成本得以大幅控制，其可以良好地適應(yīng)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)故障診斷領(lǐng)域。如果網(wǎng)絡(luò)環(huán)境配置發(fā)生變化，系統(tǒng)可以利用相關(guān)模塊，對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)、訓(xùn)練，使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障相關(guān)的知識(shí)保持動(dòng)態(tài)更新的狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)完成更新，即可以準(zhǔn)確地判斷最新的故障征兆，且伴隨AI技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，基于機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障診斷，其本身的功能必然能夠得以有效拓展。

四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)方法

（一）準(zhǔn)確定位

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中，現(xiàn)階段選擇基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障檢測(cè)方案，其具有良好的適用性，能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)中信息資料進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)，深入分析導(dǎo)致計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障的對(duì)應(yīng)因素，以此設(shè)計(jì)具有針對(duì)性的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)方案。為有效維護(hù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)先全面了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障的特點(diǎn)，分別針對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障的具體類型、檢查方法、具體處理方案等進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，同時(shí)研究預(yù)警性能與瀏覽網(wǎng)絡(luò)設(shè)備日志方面的內(nèi)容，綜合判斷對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)故障類型、位置，為網(wǎng)絡(luò)故障維護(hù)奠定基礎(chǔ)。維護(hù)人員全面了解網(wǎng)絡(luò)中對(duì)應(yīng)的軟硬件、故障類型等，才能夠在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)精準(zhǔn)定位網(wǎng)絡(luò)故障。正常來(lái)說(shuō)，為有效保證網(wǎng)絡(luò)故障的精準(zhǔn)定位，需要盡可能全面的縮小網(wǎng)絡(luò)故障范圍，綜合利用多元化的測(cè)試工作，系統(tǒng)了解集線器指示燈的煽動(dòng)狀況，同時(shí)根據(jù)相關(guān)信息記錄、案例分析，全面排除、測(cè)試相應(yīng)的故障，從而有效明確故障類型，并根據(jù)故障成因制定針對(duì)性的維護(hù)方案。

（二）軟件維護(hù)

當(dāng)診斷出網(wǎng)絡(luò)故障為軟件原因的情況下，則需要對(duì)軟件進(jìn)行針對(duì)性的維護(hù)。一般情況下，軟件維護(hù)途徑主要包含計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)維護(hù)、病毒入侵阻止、防火墻設(shè)置、訪問(wèn)權(quán)限設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)資源備份等，同時(shí)還需要對(duì)軟件進(jìn)行針對(duì)性的更新、升級(jí)。在對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行排除、處理的同時(shí)，應(yīng)避免因?yàn)檐浖?wèn)題引發(fā)網(wǎng)絡(luò)故障的擴(kuò)大。

（三）硬件維護(hù)

對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件的維護(hù)，其主要是對(duì)相關(guān)的硬件進(jìn)行檢查，具體是檢查計(jì)算機(jī)外部，在排除故障的情況下，遵循先簡(jiǎn)單后復(fù)雜的維護(hù)原則，分別對(duì)計(jì)算機(jī)電源、路由器、交換機(jī)、網(wǎng)線、接口等進(jìn)行一一排查，明確故障之后進(jìn)行維修或者更換，即能夠有效解決網(wǎng)絡(luò)故障。

（四）操作系統(tǒng)維護(hù)

計(jì)算機(jī)底層系統(tǒng)本身具有開源性，因而在使用中其必然會(huì)面臨各種漏洞。對(duì)于上述問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)定期檢查系統(tǒng)情況，以便于掌握系統(tǒng)更新動(dòng)態(tài)，倘若發(fā)現(xiàn)最新的系統(tǒng)版本，應(yīng)當(dāng)綜合判斷該版本，掌握其屬于漏洞更新還是官方更新，當(dāng)評(píng)定其為安全操作的情況下，應(yīng)第一時(shí)間進(jìn)行更新。除此之外，為有效保障系統(tǒng)安全性，在定期更新系統(tǒng)的同時(shí)，還應(yīng)采用漏洞掃描方案，對(duì)系統(tǒng)漏洞進(jìn)行動(dòng)態(tài)的掃描，并根據(jù)漏洞制定針對(duì)性的修復(fù)計(jì)劃，從而有效避免系統(tǒng)漏洞的不良影響。從當(dāng)前常用的系統(tǒng)掃描方案來(lái)看，可以通過(guò)端口掃描，即通過(guò)端口掃描系統(tǒng)掌握主機(jī)開啟端口、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)狀況，并與數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的有關(guān)漏洞實(shí)施匹配，以此分析漏洞。與此同時(shí)，在進(jìn)行漏洞掃描的進(jìn)程中，引入模擬黑客共計(jì)漏洞模式，利用模擬方式探索系統(tǒng)漏洞，最終根據(jù)漏洞制定修復(fù)方案。基于系統(tǒng)層級(jí)的維護(hù)方案，以此掌握對(duì)應(yīng)的漏洞信息，全面防止系統(tǒng)底層產(chǎn)生的各種攻擊，減少因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)引發(fā)的網(wǎng)絡(luò)故障。

信息化技術(shù)的高歌猛進(jìn)，互聯(lián)網(wǎng)用戶的規(guī)模與數(shù)量的爆炸式增長(zhǎng)，互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中涉及的信息數(shù)據(jù)呈現(xiàn)幾何倍數(shù)增長(zhǎng)，使得互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)組織與應(yīng)用組織在管理、軟件以及硬件等諸多方面的成本持續(xù)攀升，能否有效處理網(wǎng)絡(luò)故障，對(duì)廣大人民群眾的生活、工作影響巨大。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障處理及網(wǎng)絡(luò)維護(hù)是一項(xiàng)系統(tǒng)、漫長(zhǎng)、復(fù)雜的工程，需要充分結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)展趨勢(shì)，加大網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)研發(fā)力度，密切結(jié)合網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)展趨勢(shì)制訂針對(duì)性的維護(hù)方案、采取新興的診斷技術(shù)，保障計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障的高效處理，切實(shí)保障網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定、安全。

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【作者簡(jiǎn)介】許業(yè)進(jìn)（1980— ），男，廣西玉林人，碩士，廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系講師，研究方向：高職教育、計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用;伍江華（1982— ），女，廣西南寧人，在職研究生學(xué)歷，廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系講師，研究方向：建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)、建筑模型設(shè)計(jì)與制作、平面設(shè)計(jì)。

（責(zé)編 王 一）