網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析在信息系統(tǒng)集成中的應(yīng)用

穆忠義

（上海虹信信息科技有限公司，上海 200434）

1 信息系統(tǒng)集成的內(nèi)涵和問題

對于信息集成，主要就是和用戶需求結(jié)合起來，對于相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)進(jìn)行合理的配置以及選取，以此確保軟件和硬件的融合，從而實(shí)現(xiàn)一對多的功能。在應(yīng)用當(dāng)中，信息系統(tǒng)集成有著一定的便捷性以及靈活性和擴(kuò)展性，能夠?qū)ο嚓P(guān)資源實(shí)現(xiàn)節(jié)約，集成方法一般可以分為三種，即數(shù)據(jù)、應(yīng)用和環(huán)境方法。

信息系統(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)軟硬件以及網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備等方面組成的一體化系統(tǒng)；系統(tǒng)集成主要就是采用科學(xué)合理的方式，對邏輯或者物理分離的設(shè)備、軟件以及數(shù)據(jù)等要素實(shí)現(xiàn)合理融合，并且做好協(xié)同，使得系統(tǒng)整體的相關(guān)功能性以及使用要求之間可以相互契合。目前，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，信息系統(tǒng)自身的發(fā)展規(guī)模也在相應(yīng)的增大，為了能夠?qū)崿F(xiàn)成本的節(jié)約，確保所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量以及技術(shù)要素符合要求，這是現(xiàn)階段相關(guān)管理人員所需要重視的問題之一。

信息系統(tǒng)的功能主要就是對于相關(guān)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)信息的交互來實(shí)現(xiàn)，所以，在實(shí)際的系統(tǒng)集成當(dāng)中，所面對的主要問題就是實(shí)現(xiàn)信息節(jié)點(diǎn)的互聯(lián)。在實(shí)際的工作當(dāng)中，通過對數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)采集以及對于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流做好解析，從而確保所獲取的輸入以及輸出信息能夠和設(shè)計(jì)要求相符合，這在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集成以及測試環(huán)節(jié)方面有著很重要的作用。在這當(dāng)中，因?yàn)閃ireshar自身具有一定的靈活性以及開放性，因此本文在此基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)解析工具以及統(tǒng)計(jì)分析工具的設(shè)計(jì)，不但可以對于任務(wù)數(shù)據(jù)流以及驗(yàn)證能力及時(shí)提升，還可以按照協(xié)議特點(diǎn)提供多種分析結(jié)果，從而將系統(tǒng)集成的效率有效提升。

2 任務(wù)數(shù)據(jù)解析器設(shè)計(jì)

2.1 抓取數(shù)據(jù)

為了確保工程應(yīng)用便捷，本文主要就是對于數(shù)據(jù)獲取方式的分析，在利用觀察者的身份進(jìn)行落實(shí)，以此來判斷系統(tǒng)對于正常的通信運(yùn)行不會產(chǎn)生相應(yīng)的影響，并且可以對于在線以及離線兩種場景實(shí)現(xiàn)有效支持。在線方式主要就是對于任務(wù)數(shù)據(jù)流進(jìn)行實(shí)時(shí)的解析，可以對系統(tǒng)運(yùn)行當(dāng)中相關(guān)參數(shù)信息進(jìn)行快速獲取，從而對工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的確認(rèn)，以及對集成聯(lián)試問題的定位能力提升；離線方式作為獲取某個(gè)時(shí)期系統(tǒng)運(yùn)行當(dāng)中所產(chǎn)生的相關(guān)任務(wù)數(shù)據(jù)，在事后可以對任務(wù)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)有效解析，驗(yàn)證系統(tǒng)的實(shí)際工作流程和設(shè)計(jì)要求是否滿足，還可以按照系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)輔助對故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行定位。

2.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

該環(huán)節(jié)主要就是對全網(wǎng)數(shù)據(jù)所需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析出，為了能夠?qū)⒉僮骺臻g擴(kuò)展，該過程除了可以提供在主機(jī)IP和公共協(xié)議過濾能力提供的基礎(chǔ)上，還可以對內(nèi)部協(xié)議屬性要求的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)過濾。

2.3 數(shù)據(jù)解析

這個(gè)過程主要是實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制數(shù)據(jù)流并在作業(yè)參數(shù)函數(shù)中解析。該部門有效地實(shí)現(xiàn)了分析儀的基本功能。通常設(shè)計(jì)思路主要是為系統(tǒng)中的ICD（Interface Control File）定義消息格式，進(jìn)入解析器，根據(jù)約定的格式要求分析字符數(shù)據(jù)。為了提高分析器的可擴(kuò)展性，本文檔設(shè)計(jì)了一種ICD動態(tài)記錄機(jī)制來區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)分析中的計(jì)算和ICD概念。解析器維護(hù)一個(gè)動態(tài)協(xié)議列表，消息格式通過列表鏈接到協(xié)議中，相對于捕獲數(shù)據(jù)的流向，解析器可以自動匹配列表中的消息。比對完成后，會根據(jù)注冊的接口解析數(shù)據(jù)定義。

2.4 分類結(jié)果分析

該過程主要是將完成分析的任務(wù)的數(shù)據(jù)以易于理解的方式表達(dá)出來，以便工程設(shè)計(jì)人員及時(shí)得到系統(tǒng)的響應(yīng)。對比分析完成后的任務(wù)參數(shù)信息，本文根據(jù)ICD定義的級別將其加入到Wireshar協(xié)議樹中。

3 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析應(yīng)用

針對系統(tǒng)中相關(guān)信息處理節(jié)點(diǎn)部署任務(wù)數(shù)據(jù)分析，使用Wireshark對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的獲取和分析，得到相關(guān)結(jié)果，從而在分析器上發(fā)現(xiàn)對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析。用于簡單的任務(wù)參數(shù)，以便工作人員及時(shí)確認(rèn)系統(tǒng)的工作狀態(tài)。系統(tǒng)集成后或在現(xiàn)場測試后，一般需要讓系統(tǒng)工作一段時(shí)間，使系統(tǒng)能夠很好地完成相關(guān)任務(wù)，以驗(yàn)證系統(tǒng)的功能和相關(guān)的性能指標(biāo)，并確定它們是否可以滿足設(shè)計(jì)要求。該數(shù)據(jù)裝置在本文設(shè)計(jì)中的合理應(yīng)用，不僅可以有效地實(shí)時(shí)分析任務(wù)數(shù)據(jù)，還可以根據(jù)通信協(xié)議的相關(guān)特點(diǎn)計(jì)算出多種結(jié)果，方便工作人員進(jìn)行合理的選擇。下圖顯示了使用相關(guān)任務(wù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的幾個(gè)相關(guān)分析的結(jié)果。在下圖（1）中，是識別相關(guān)消息的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。從圖中可以看出，系統(tǒng)的業(yè)務(wù)功能主要是通過這種類型的消息（消息占消息總數(shù)的5%）來實(shí)現(xiàn)的，通過對相關(guān)結(jié)果進(jìn)行具體的調(diào)查分析，您可以了解此類消息所呈現(xiàn)的業(yè)務(wù)功能，并在系統(tǒng)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，提高系統(tǒng)的整體工作效率。下圖中的圖（2）和圖（3）中，這是源主機(jī)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果和基于目的主機(jī)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。圖中可以發(fā)現(xiàn)，這些系統(tǒng)中的消息基本上都是在6臺主機(jī)（占主機(jī)總數(shù)的3%以上）之間交換進(jìn)行整合，所以可以得到這樣的結(jié)果，即在本系統(tǒng)中，存在業(yè)務(wù)功能分布不是很均衡的情況，然后根據(jù)這個(gè)結(jié)果，由這些主機(jī)執(zhí)行的相關(guān)業(yè)務(wù)功能進(jìn)行有效的分析，并實(shí)施相關(guān)資源的優(yōu)化和整合系統(tǒng)，從而提高效率可以有效地改進(jìn)系統(tǒng)，避免瓶頸效應(yīng)。

圖1 基于消息類型的統(tǒng)計(jì)結(jié)果圖

圖2 基于源主機(jī)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果圖

圖3 基于目的主機(jī)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果圖

4 結(jié)束語

本文主要是基于Wireshark構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析分析工具。從它的應(yīng)用效果可以看出，該工具可以有效地在網(wǎng)絡(luò)信息上實(shí)現(xiàn)。對于網(wǎng)絡(luò)交互信息，可以對二次網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效的分析，作為參數(shù)信息，使設(shè)計(jì)人員能夠及時(shí)確認(rèn)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，方便系統(tǒng)集成。此外，利用該工具生成的任務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行定性分析，還可以優(yōu)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而有效提高系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率。