網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障分析與檢測(cè)系統(tǒng)的需求分析

曾慶毅

（梧州職業(yè)學(xué)院 廣西壯族自治區(qū)梧州市 543000）

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備除了規(guī)格型號(hào)多樣性外，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備定制化特點(diǎn)非常明顯，同時(shí)，隨著新網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、新技術(shù)不斷應(yīng)用，所有這些都對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備生產(chǎn)、工程安調(diào)和售后服務(wù)帶來(lái)了很大的難度，對(duì)調(diào)試和維修人員的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)要求高，人員技術(shù)培訓(xùn)難度大，人員轉(zhuǎn)換成本高，這種情況下，往往研發(fā)人員把大量的精力陷在生產(chǎn)、工程安調(diào)和售后服務(wù)的技術(shù)支持中，造成研發(fā)、生產(chǎn)、工程及售后服務(wù)工作效率低下。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)行與普通設(shè)備不盡相同，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性要求高。

目前單位的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)行情況，所獲得的相應(yīng)運(yùn)行參數(shù)，都保存在設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，但這些設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)一般為設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，由單位的技術(shù)人員在維修過(guò)程中填寫，并上報(bào)到單位網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資料庫(kù)中，這種基于人工采集數(shù)據(jù)的方式，數(shù)據(jù)獲取效率較低，并且在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)才進(jìn)行入庫(kù)，造成了單位的設(shè)備運(yùn)維成本偏高。

1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障分析與檢測(cè)

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是用于服務(wù)各類網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)備，如路由器、網(wǎng)關(guān)、連接器、網(wǎng)橋等，不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其工作原理和運(yùn)行性能各不相同，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的多樣性使之產(chǎn)生的故障點(diǎn)各不相同，因此網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的故障診斷、檢測(cè)是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維部門的重要工作，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障診斷、分析以及故障管理的需求具體如下。

1.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理需求

對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行故障診斷、分析，其前提條件是了解設(shè)備的基礎(chǔ)信息，尤其是設(shè)備的基礎(chǔ)技術(shù)參數(shù)。設(shè)備基礎(chǔ)信息即為臺(tái)賬，應(yīng)實(shí)現(xiàn)新增臺(tái)賬、修改臺(tái)帳以及刪除臺(tái)帳等，此功能是基本功能。

1.2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集與處理需求

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的故障分析，其最初的診斷依據(jù)是設(shè)備在工作運(yùn)行時(shí)的各類技術(shù)參數(shù)，通過(guò)這些運(yùn)行參數(shù)來(lái)表示出設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，往往通過(guò)設(shè)備運(yùn)行時(shí)的一些參數(shù)體現(xiàn)，因此對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障診斷時(shí)，需要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理。

1.3 網(wǎng)絡(luò)故障信息存儲(chǔ)需求

能夠?qū)\(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障實(shí)現(xiàn)記錄，并把相關(guān)信息進(jìn)行留存?？梢园严嚓P(guān)故障記錄下來(lái)，由系統(tǒng)自動(dòng)存儲(chǔ)這些故障信息，包括故障的表現(xiàn)、故障處理方式以及相關(guān)的消缺時(shí)間等。建立網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障信息庫(kù)，這些信息是對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備未知、潛在的故障進(jìn)行分析的數(shù)據(jù)依據(jù)。

1.4 故障診斷監(jiān)測(cè)需求

需要根據(jù)設(shè)備狀態(tài)參數(shù)，自動(dòng)完成故障的診斷，按照預(yù)警條件自動(dòng)生成故障。

2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障與檢測(cè)系統(tǒng)需求分析

2.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理功能分析

一般來(lái)說(shuō)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括各類集線器、交換機(jī)、網(wǎng)橋、路由器、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC）、無(wú)線接入點(diǎn)（WAP）、打印機(jī)和調(diào)制解調(diào)器、光纖收發(fā)器、光纜等，由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的復(fù)雜多樣性，在網(wǎng)絡(luò)故障產(chǎn)生時(shí)，需要掌握網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的具體指標(biāo)。

（1）臺(tái)賬數(shù)據(jù)分析：從本地區(qū)所有的歷史臺(tái)賬數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，得到不同的網(wǎng)絡(luò)狀況的分類，有新的網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行評(píng)估，得到該網(wǎng)絡(luò)的狀況。

（2）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備維護(hù)：臺(tái)賬是網(wǎng)絡(luò)巡檢系統(tǒng)的基礎(chǔ)，臺(tái)賬記錄了每個(gè)巡檢設(shè)備、線路的具體參數(shù)，在巡檢過(guò)程中，可隨時(shí)查詢網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的臺(tái)賬信息。當(dāng)設(shè)備個(gè)別參數(shù)進(jìn)行變動(dòng)時(shí)，可對(duì)其進(jìn)行修改，如果某個(gè)設(shè)備不在巡檢的范圍內(nèi)，則需要對(duì)其進(jìn)行刪除，在對(duì)臺(tái)賬進(jìn)行維護(hù)時(shí)，可通過(guò)查詢來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的查詢操作。

（3）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備查詢：輸入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備查詢條件，如不同網(wǎng)絡(luò)，其包括的設(shè)備也不相同，通過(guò)其檔案查詢，定出網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的詳細(xì)信息。

（4）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備統(tǒng)計(jì)：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備統(tǒng)計(jì)的條件，來(lái)完成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的匯總統(tǒng)計(jì)等操作。

2.2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集與處理功能分析

要想實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障進(jìn)行處理，首選需要完成故障信息的采集工作。但是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是兩個(gè)不同的系統(tǒng)，而監(jiān)測(cè)系統(tǒng)如果要分析設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)離不開(kāi)各項(xiàng)參數(shù)的支持，因此，對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行指標(biāo)的采集就成為了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵。具體來(lái)說(shuō)這些指標(biāo)指的是設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)與運(yùn)行參數(shù)。在數(shù)據(jù)交互中需要借助Web服務(wù)的方式進(jìn)行傳遞，然后再對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析和處理。

2.2.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)入

在系統(tǒng)中可以完成設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的導(dǎo)入操作，該功能的實(shí)現(xiàn)由管理員負(fù)責(zé)，并且如果數(shù)據(jù)的服務(wù)器地址變化了，那么也可以進(jìn)行靈活的地址配置，確保數(shù)據(jù)導(dǎo)入的準(zhǔn)確性。在系統(tǒng)中可以通過(guò)修改對(duì)應(yīng)的配置文件來(lái)完成。

2.2.2 數(shù)據(jù)導(dǎo)入與查詢

該項(xiàng)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)主要是包括兩部分：

（1）客戶端對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備參數(shù)的查詢，可以通過(guò)客戶端發(fā)起查詢請(qǐng)求，輸入對(duì)應(yīng)的查詢條件，系統(tǒng)從服務(wù)器端進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢，然后反饋到客戶端。

（2）在客戶端可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的批量導(dǎo)入管理，從而把本地獲取數(shù)據(jù)上傳到系統(tǒng)中，完成數(shù)據(jù)的全面共享。

2.2.3 客戶端數(shù)據(jù)返回

圖1：自動(dòng)診斷活動(dòng)圖

瀏覽器客戶端用戶如果要查看具體設(shè)備的運(yùn)行情況，可以向服務(wù)器發(fā)送查詢請(qǐng)求。在客戶端設(shè)置對(duì)應(yīng)的查詢關(guān)鍵字。運(yùn)行管理員登錄到系統(tǒng)中，在進(jìn)行服務(wù)測(cè)試時(shí)，按照網(wǎng)絡(luò)設(shè)備編號(hào)進(jìn)行檢索，判定是否唯一，當(dāng)應(yīng)用程序在服務(wù)器上獲取數(shù)據(jù)以后，這些數(shù)據(jù)就會(huì)按照J(rèn)SON格式向客戶端返回，從而實(shí)現(xiàn)解析和處理。

2.3 設(shè)備故障管理功能分析

在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用過(guò)程中，如果網(wǎng)絡(luò)設(shè)備出現(xiàn)故障信息時(shí)，需要把這些故障信息記錄下來(lái)，由系統(tǒng)自動(dòng)存儲(chǔ)這些故障信息，包括故障的表現(xiàn)、故障處理方式以及相關(guān)的消缺時(shí)間等。

（1）新增設(shè)備故障信息：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，出現(xiàn)一些致使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無(wú)法正常工作的故障時(shí)，把這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障記錄在案。

（2）刪除設(shè)備故障信息：如果記錄的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障有些描述錯(cuò)誤，需要重新描述時(shí)，可通過(guò)刪除設(shè)備故障信息，對(duì)其進(jìn)行刪除。

（3）修改設(shè)備故障信息：可對(duì)已錄入的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障信息進(jìn)行修改，修改部分故障信息，使其描述更具體。

（4）設(shè)備故障信息的導(dǎo)入：按照預(yù)置的Excel表格，在Excel表格中列出了不同時(shí)段的設(shè)備故障信息，可對(duì)其進(jìn)行批量的導(dǎo)入，提高設(shè)備故障的錄入效率。

2.4 故障診斷功能分析

本系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障的診斷分為兩種：即人工診斷和智能診斷。

（1）人工診斷：診斷人員通過(guò)查詢監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，完成診斷，并且輸入診斷結(jié)果。設(shè)備人工診斷通過(guò)查詢監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，完全依靠個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)來(lái)完成，并把診斷結(jié)果輸入到系統(tǒng)中。

（2）智能診斷：即通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的條件值，由系統(tǒng)按照網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的監(jiān)測(cè)日志（監(jiān)測(cè)值）完成自動(dòng)診斷。

一個(gè)完整的診斷流程如圖1所示。在進(jìn)行診斷時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)置一個(gè)定時(shí)觸發(fā)器，可設(shè)定為5分鐘，如果在設(shè)備工作時(shí)進(jìn)行診斷，需要定時(shí)較快更新時(shí)，設(shè)置為1分鐘、2分鐘、3分鐘不等。讀取數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)后，存入到本數(shù)據(jù)庫(kù)中，然后由定時(shí)觸發(fā)器啟動(dòng)診斷處理程序，首先讀取診斷方案，然后進(jìn)一步讀取診斷規(guī)則，根據(jù)診斷規(guī)則讀取本地的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，按時(shí)間進(jìn)行檢索，判定是否達(dá)到診斷規(guī)則，如果達(dá)到了，則顯示出診斷提示，如果達(dá)不到則繼續(xù)讀取本地?cái)?shù)據(jù)，診斷規(guī)則根據(jù)特殊情形是變動(dòng)的。

3 非功能性需求

3.1 良好的系統(tǒng)響應(yīng)能力

在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中要關(guān)注系統(tǒng)的響應(yīng)能力，對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的檢測(cè)結(jié)果及時(shí)進(jìn)行提醒，從而避免產(chǎn)生不必要的損失。使維護(hù)人員可以及時(shí)知曉問(wèn)題和采取必要的保障措施，確保維護(hù)工作可以及時(shí)有效開(kāi)展。在系統(tǒng)的響應(yīng)能力保障上要通過(guò)硬件支持和軟件優(yōu)化等多種方式進(jìn)行保障。

3.2 界面設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔易用

根據(jù)目前用戶對(duì)系統(tǒng)的期望，系統(tǒng)要從便捷實(shí)用角度設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能，包括醒目的系統(tǒng)可操作功能，準(zhǔn)確的界面導(dǎo)航菜單，美觀的系統(tǒng)界面等，確保用戶在使用系統(tǒng)的時(shí)候既可以通過(guò)鼠標(biāo)完成操作，也可以通過(guò)系統(tǒng)清晰的看到提示內(nèi)容。

3.3 穩(wěn)定性

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與故障檢測(cè)系統(tǒng)是部署到服務(wù)器上的，在用戶使用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定服務(wù)支持，通過(guò)管理端實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的資源進(jìn)行監(jiān)管，確保系統(tǒng)的使用穩(wěn)定、響應(yīng)及時(shí)，并且還會(huì)根據(jù)用戶量的多少引入更多的硬件資源支持，以保證實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定的持續(xù)性。

3.4 系統(tǒng)擴(kuò)展能力

要在服務(wù)器硬件、軟件以及數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化等多方面確保系統(tǒng)的響應(yīng)速度。在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中要注重系統(tǒng)架構(gòu)的搭建，通過(guò)接口實(shí)現(xiàn)功能的靈活擴(kuò)展需求，提升系統(tǒng)的后續(xù)擴(kuò)展能力。

3.5 安全性

通過(guò)物理安全、數(shù)據(jù)加密以及數(shù)據(jù)傳輸加密等多種方式，提升系統(tǒng)的使用安全性。對(duì)系統(tǒng)中的用戶進(jìn)行角色劃分，對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)采取物理安全保障，包括部署防火墻系統(tǒng)等，確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全和使用安全。

3.6 可恢復(fù)性

注重系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份，采取本地備份和遠(yuǎn)程備份相結(jié)合的方式進(jìn)行，以便在系統(tǒng)出現(xiàn)異常的情況，可以對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程恢復(fù)。

3.7 規(guī)范性

在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中要遵照軟件開(kāi)發(fā)規(guī)范，確保程序代碼結(jié)構(gòu)清晰，編碼注釋清晰，并且留好對(duì)應(yīng)的開(kāi)發(fā)文檔以及接口文檔等，以便在后續(xù)開(kāi)發(fā)中，系統(tǒng)維護(hù)人員以及升級(jí)人員可以對(duì)系統(tǒng)看得懂、升級(jí)方便。

4 結(jié)論

本文詳細(xì)分析了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障診斷、分析以及故障管理的具體需求，從設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)采集、處理業(yè)務(wù)出發(fā)，以設(shè)備故障診斷的自動(dòng)化處理，完成設(shè)備故障信息的管理，構(gòu)建集信息采集、故障管理和故障診斷于一體的綜合應(yīng)用平臺(tái)。分析了設(shè)備故障分析、檢測(cè)的相關(guān)流程，完成了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備故障管理、故障診斷的功能分析，為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障分析與檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了重要的研究依據(jù)。