關(guān)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)類(lèi)的論文免費(fèi)范文(2)
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淺析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理故障定位技術(shù)
摘要:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的今天,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的復(fù)雜度越來(lái)越高,需要處理的數(shù)據(jù)也越來(lái)越多,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的幾率顯著升高。在網(wǎng)絡(luò)管理過(guò)程中,故障的處理尤為重要,隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷運(yùn)行,故障會(huì)隨著網(wǎng)絡(luò)不斷傳播,造成更大的影響。因此,如何準(zhǔn)確、快速的定位出故障的具體位置是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障管理中亟待解決的問(wèn)題。本文通過(guò)詳細(xì)分析基于SNMP管理協(xié)議下的事件關(guān)聯(lián)策略進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)故障定位,并模擬了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)表明該算法對(duì)日漸復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)故障定位有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。
關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)管理;故障定位;SNMP管理協(xié)議;事件關(guān)聯(lián)策略
計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展為大中型企業(yè)帶來(lái)了許許多便利之處,隨著大型企業(yè)開(kāi)發(fā)了與之業(yè)務(wù)相對(duì)應(yīng)的管理系統(tǒng),越來(lái)越多的業(yè)務(wù)將通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的方式進(jìn)行,人們的衣、食、住、行都離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)[1]。計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展導(dǎo)致基于計(jì)算機(jī)的大型企業(yè)管理系統(tǒng)復(fù)雜度顯著上升,與之相關(guān)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度也隨之提高。越來(lái)越復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理帶來(lái)了不小的挑戰(zhàn),需要網(wǎng)絡(luò)管理者在保證海量網(wǎng)絡(luò)集群能夠正常工作的基礎(chǔ)上,通過(guò)各種手段保證在運(yùn)行過(guò)程中網(wǎng)絡(luò)故障帶來(lái)的影響和損失最小化,是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障管理面臨的主要問(wèn)題。
到目前為止,對(duì)于復(fù)雜度較高的大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都采用集中式管理方式,該方式將信息的管理和轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程集中至一起,然后通過(guò)主要管理者進(jìn)行分發(fā)和維護(hù),系統(tǒng)的性能取決于中心管理者的管理能力。集中式管理方式面對(duì)大面積的計(jì)算機(jī)集群出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候,難以進(jìn)行有效的處理,系統(tǒng)智能度較低,且中心管理者面對(duì)的管理任務(wù)較多,對(duì)于故障的傳播無(wú)能為力,對(duì)于故障發(fā)生區(qū)域的定位也較為困難。
集中式中心網(wǎng)絡(luò)管理方式存在以下兩類(lèi)缺陷[2]:
(1)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心管理服務(wù)器需要面對(duì)成千上萬(wàn)待處理數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)冗余性大,數(shù)據(jù)處理時(shí)限要求高,僅僅通過(guò)中心管理服務(wù)器難以一一完成處理。集中式處理方式對(duì)中心管理服務(wù)器的性能要求較高,若中心管理服務(wù)器發(fā)生部分故障將會(huì)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的故障處理過(guò)程造成全方位影響。
(2)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心管理服務(wù)器面對(duì)巨大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的吞吐量,在處理過(guò)程中,根據(jù)木桶原理,網(wǎng)絡(luò)的整體性能受限于中心服務(wù)器處理數(shù)據(jù)的能力,中心管理服務(wù)器成為了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的瓶頸。
1.基于SNMP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)故障定位
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理中,與故障相關(guān)的管理包括故障發(fā)現(xiàn)、故障診斷和故障修復(fù)三個(gè)階段。正常的邏輯是首先尋找并定位到故障發(fā)生的地方,才能針對(duì)不同的故障來(lái)進(jìn)行分析和診斷,進(jìn)而根據(jù)診斷結(jié)果將故障進(jìn)行修復(fù)[3]。目前,在網(wǎng)絡(luò)故障管理的三個(gè)階段中,故障診斷和故障修復(fù)過(guò)程都有成熟完善的算法支持,而在故障定位過(guò)程中,由于故障的發(fā)生源可能范圍較廣,故障發(fā)生后會(huì)隨著網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行而不斷發(fā)展,且隨著網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的復(fù)雜度提高,故障的傳播越來(lái)越迅速、隱蔽,對(duì)于故障定位的相關(guān)算法目前還不完善具有較大的研究空間,所以研究并改進(jìn)在大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的故障定位算法是一項(xiàng)有意義的工作。
1.1SNMP協(xié)議故障定位與處理模型
SNMP協(xié)議用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理,是TCP/IP協(xié)議簇中最常用的應(yīng)用層管理協(xié)議之一。該協(xié)議通過(guò)不斷發(fā)出監(jiān)聽(tīng)包到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備上,通過(guò)設(shè)備的反饋包來(lái)檢測(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)備是否發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常。若某些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)生異常并引起故障,一般情況下,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)SNMP無(wú)法接受到該設(shè)備的反饋包,這時(shí)候該協(xié)議即可初步定為出異常發(fā)生區(qū)域,并采取相應(yīng)措施?;赟NMP網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)管理模型以網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)NMS為中心,通過(guò)NMS與其他待管理的網(wǎng)絡(luò)元設(shè)備節(jié)點(diǎn)構(gòu)成了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),SNMP協(xié)議運(yùn)行在NMS之上,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,某些被管理的網(wǎng)絡(luò)元設(shè)備發(fā)生故障時(shí),SNMP檢測(cè)到該故障并發(fā)出警告信息,警告信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳播到其他網(wǎng)絡(luò)元設(shè)備中,經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間,SNMP將警告信息傳播到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中,NMS對(duì)發(fā)生故障設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的處理。通過(guò)NMS的統(tǒng)籌管理,將會(huì)很快的定位出網(wǎng)絡(luò)故障的具體位置并進(jìn)行分析和解決。
1.2SNMP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)故障定位算法
由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度不斷提高,網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)NMS無(wú)時(shí)無(wú)刻不在接收著來(lái)自多方節(jié)點(diǎn)的警報(bào)和征兆,在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過(guò)程中,網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)將會(huì)面對(duì)大量的警告信息,面對(duì)如此多的冗余信息,非智能的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)將會(huì)很難通過(guò)分析找出發(fā)生故障的真正節(jié)點(diǎn)設(shè)備,以至于大型網(wǎng)絡(luò)很難對(duì)故障做出有效的處理。
在網(wǎng)絡(luò)管理運(yùn)行過(guò)程中,網(wǎng)絡(luò)中心管理服務(wù)器與各個(gè)被管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備元之間相互依賴(lài)且各個(gè)被管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備元之間存在物理上和邏輯上的相關(guān)性,所以每當(dāng)一個(gè)設(shè)備元出現(xiàn)故障的時(shí)候,不僅自己要發(fā)出警告,而且所有感知到該設(shè)備元出現(xiàn)故障的設(shè)備都會(huì)發(fā)出警告,大量冗余的警告在網(wǎng)絡(luò)中傳播最終導(dǎo)致一個(gè)設(shè)備元發(fā)生故障產(chǎn)生大量的征兆,這些征兆都是相互關(guān)聯(lián)在一起的,不能只針對(duì)一個(gè)征兆進(jìn)行處理。
在傳統(tǒng)的SNMP協(xié)議中,檢測(cè)到的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障征兆都是被單獨(dú)傳送給中心管理服務(wù)器的,這使得大量冗余的征兆信息干擾對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障的定位。事件關(guān)聯(lián)策略在此背景應(yīng)運(yùn)而生,建立在基于SNMP協(xié)議上的網(wǎng)絡(luò)故障定位新算法。
在網(wǎng)絡(luò)管理中,故障指的是網(wǎng)絡(luò)中心管理服務(wù)器接受到的一個(gè)警告。事件關(guān)聯(lián)策略定義了被管理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備元在語(yǔ)義上的相關(guān)性,對(duì)被警告事件分別在空間上和時(shí)間上進(jìn)行相關(guān)處理,通過(guò)提取各個(gè)事件中的相關(guān)聯(lián)部分構(gòu)成單一的警報(bào)概念事件,生成的單一警報(bào)概念事件能夠過(guò)濾不必要的或者無(wú)關(guān)的事件,減少傳送到網(wǎng)絡(luò)中心管理服務(wù)器的冗余信息,中心管理服務(wù)器能夠更好的計(jì)算并分析出網(wǎng)絡(luò)故障的源泉。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)NMS面對(duì)諸多的警報(bào)和征兆,為了解決警報(bào)信息量大,信息冗余程度強(qiáng)的方法是在SNMP協(xié)議上采用事件關(guān)聯(lián)策略,通過(guò)定義事件的方式來(lái)將警報(bào)編碼成事件,再通過(guò)檢測(cè)事件的相關(guān)聯(lián)部分,丟棄無(wú)意義的冗余信息,僅僅通過(guò)“核心部分”的警報(bào)即可定位出故障源的真正區(qū)域,并給出故障解決方案。
2.基于SNMP協(xié)議和事件關(guān)聯(lián)策略的網(wǎng)絡(luò)故障定位實(shí)例分析
2.1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D及初始化設(shè)計(jì)
本文通過(guò)模擬網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及故障發(fā)生的環(huán)境,目的是呈現(xiàn)一種基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)故障定位技術(shù),然后通過(guò)基于SNMP協(xié)議和事件關(guān)聯(lián)策略來(lái)分析網(wǎng)絡(luò)故障定位。本文通過(guò)建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)故障定位技術(shù),尋找故障發(fā)生的源點(diǎn),并根據(jù)該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)表,關(guān)系表,和關(guān)聯(lián)表。為了更加形象的表示網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)關(guān)系,本文需要給相應(yīng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)添加虛擬的IP地址和該節(jié)點(diǎn)的屬性。這些屬性對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果有重要意義,通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的實(shí)際意義定性分析,就能夠很好的完成對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障源點(diǎn)的定位和追蹤,然后進(jìn)行相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)故障分析和維護(hù)。
2.2基于SNMP協(xié)議軟件關(guān)于該案例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
本文采用在SNMP協(xié)議上運(yùn)行事件關(guān)聯(lián)策略來(lái)定位故障源點(diǎn),該策略主要是在主控模塊中進(jìn)行模擬的故障定位。在進(jìn)入主控模塊前,該策略還有模擬的發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模塊和由拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)創(chuàng)建連接關(guān)系的模塊,接下來(lái)是通過(guò)連接關(guān)系創(chuàng)建關(guān)聯(lián)關(guān)系的模塊,該模塊創(chuàng)建的關(guān)聯(lián)關(guān)系是通過(guò)關(guān)聯(lián)關(guān)系算法創(chuàng)建的,然后進(jìn)入主控模塊,在主控模塊里連接著模擬輸入故障數(shù)據(jù)模塊,故障定位模塊,以及故障源展示模塊和故障事例顯示模塊。
3.總結(jié)
本文針對(duì)大型復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)中難以定位故障的問(wèn)題,分析了現(xiàn)有SNMP管理協(xié)議的各個(gè)方面,并詳細(xì)分析了基于SNMP管理協(xié)議,使用關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行故障定位算法的研究。在實(shí)際試驗(yàn)環(huán)境中,本文通過(guò)使用基于SNMP的管理協(xié)議來(lái)進(jìn)行模擬網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的故障定位過(guò)程,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,使用SNMP管理協(xié)議進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)故障源精確度高,分析速度快,適合日漸復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
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