計算機網絡故障管理智能化研究

[論文關鍵詞]網絡故障智能化事件知識庫[論文摘要]故障管理是計算機網絡的管理最基本、最重要的功能。文中針對網絡故障管理進行研究，并提出了網絡故障管理智能化的方法，為網絡故障智能化的進一步發展奠定了基礎。

一個網絡管理系統有五大功能域：故障管理、配置管理、性能管理、計費管理和安全管理其中，故障管理是最基本，也是最重要的功能。目的是保證網絡能夠連續可靠地運行。如果網絡服務意外中止，將會對生產、生活造成很大影響，這就需要一套科學的故障管理策略，及時發現故障、排除故障。

現在一些網管軟件趨向于將專家系統等人工智能技術引入到網絡故障診斷和排除中。提高網絡故障的智能水平有助于網絡高效、可靠地運行。網絡管理的智能化也是發展的必然趨勢。為此本文針對網絡故障智能化管理進行研究，并提出了建立事件知識庫提高故障管理的智能水平的方法，為網絡故障智能化的進一步發展奠定了基礎。

1.計算機網絡故障管理技術研究

（1）故障管理概述

故障是指軟、硬件的缺陷；錯誤則是軟硬件的不正確輸出；失效是指所有和某故障有關的錯誤造成的網絡的非正常運行。網絡故障按生命周期可分為永久故障、暫時故障和瞬間故障三類；按故障對網絡造成的空間失效范圍的大小，可將失效分為四類：任務失效、基本網絡部件失效、結點失效和子網失效。故障管理的主要任務是及時發現并排除網絡故障。一般說來，故障管理包括以下幾個內容：故障監測和捕獲故障產生相關的事件和報警；定位分析故障、記錄故障日志；如有可能排除故障等。

（2）故障管理的類型

故障類型指的是具有某種特征的故障的分類。通常我們可以根據故障發生來源的不同，將它們劃分為兩大類，即硬故障(harderrors)和軟故障(softerrors)。

硬故障是指網絡的硬件設備在工作過程中產生的各種錯誤。這些錯誤與該設備的作用有密切關系，網絡系統的復雜性也正是由于設備的多樣性而體現出來的。根據這網絡設備的作用，我們也可以將故障簡單分為以下三類:

①連接設備故障

這種故障的現象主要是網絡的物理連接出現問題，也可以稱為通路故障。造成故障的原因可能是電纜線斷開、收發器斷開或不能正常工作以及其它連接設備間的接口出問題等等。根據這類故障的來源不同，我們又可以將該類型的故障細分為線路故障、網絡接口故障、收發器故障、路由器故障等等，該類故障是故障管理的最主要對象。

②共享設備故障

這種故障的表現是用于資源共享的設備出現問題，不能提供或享受所需的服務。同樣，該類型的故障也可以細分為服務器故障(打印機故障、文件服務器故障等)、工作站故障等等。

③其它設備故障。包括電源故障、監控器故障、測試儀故障、分析儀故障等等。

軟故障是指網絡系統軟件運行出錯。軟故障的發現和處理是在管理過程中逐漸被人們所認識的，因為軟件屬于一種無形的東西，問題的表現不如硬件那么直觀。從這個意義上看，軟故障的識別和診斷更加困難。故障管理中所處理的軟故障主要針對與網絡通訊和服務有關的系統軟件，它可以直接根據網絡軟件來劃分，包括通訊協議軟件故障、網絡文件系統(FNS)故障、文件傳輸軟件故障、域名服務系統(DNS)等等，其中通訊協議軟件故障是系統研究的重點。這種錯誤通常是在協議軟件運行時遇到某個異常條件(如緩沖隊列滿)或協議軟件本身未提供可靠機制而導致傳輸失敗，報文丟失。

故障類型并不是一成不變的，隨著網絡在復雜性和規模上提高，網絡故障管理的要求也在不斷增加。新的技術、設備的應用使故障的類型、故障原因、故障源等各方面都發生了變化，這就要求故障管理系統必須增加新的內容。

（3）故障管理的功能

故障管理的根本目標在于排除網絡中出現的各種故障，達到這一目標要求系統至少必須具備檢測、隔離和糾正故障的能力。

故障檢測(detection)是指對系統的性能和狀態進行檢查和測試，根據結果和一定的識別規則判斷系統是否故障。故障檢測要求管理系統監視網絡的工作，考查網絡的狀態及其變化，一旦發現系統出現故障馬上進行報警。

故障隔離(isolation)是指確定故障發生的位置，通俗地說就是指出誰發生了故障，如哪個子網、哪個設備或者設備的哪個部件，對于軟故障則指明哪個系統出了問題。由于網絡是一個復雜的系統，故障類型、原因、故障源多種多樣，而且不同故障的表現可能完全相同，這就導致了故障隔離的復雜性。隔離系統應當盡可能地縮小故障源的范圍。

故障糾正(correction)是指糾正所發生的錯誤，恢復系統的正常工作。故障糾正建立在前兩者的基礎之上，目前所采取的手段除了進行硬件維修、系統重啟、一定程度的恢復外，還包括一些非技術性的活動，如人員的使用和技