◆徐 博 王寧邦 陳 彬 杜陳艷

（云南師范大學(xué)信息處網(wǎng)絡(luò)科 云南 650500）

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障解決一體化平臺初探

◆徐 博 王寧邦 陳 彬 杜陳艷

（云南師范大學(xué)信息處網(wǎng)絡(luò)科 云南 650500）

移動技術(shù)方便了管理，本文針對復(fù)雜的管理環(huán)境對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理方法以及依托的技術(shù)進行了闡述，提出了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障管理一體化平臺解決方案，詳述了各個模塊的具體內(nèi)容，其中很多已經(jīng)融合到了現(xiàn)實管理指導(dǎo)和各種系統(tǒng)的實踐中。

移動技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理；一體化平臺；解決方案

0 引言

基于ICMP[1]協(xié)議的監(jiān)測技術(shù)比較成熟，具有通用性強，可靠性高，實現(xiàn)簡單等優(yōu)點，但輪詢網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，勢必會給被監(jiān)測設(shè)備所在的網(wǎng)絡(luò)注入大量的測試流量，占用的網(wǎng)絡(luò)資源，造成網(wǎng)絡(luò)擁塞、網(wǎng)絡(luò)的癱瘓，同時該方法的實時性較差[2]。

基于SNMP協(xié)議的監(jiān)測方法是目前比較智能化的方法，具有較高的實時性，占用網(wǎng)絡(luò)資源少，但要求被監(jiān)測的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必須支持SNMP協(xié)議，通用性弱，當(dāng)網(wǎng)管軟件死機或通信鏈路出現(xiàn)問題時，告警信息無法由被管對象發(fā)送至管理端，由于故障關(guān)聯(lián)性的存在，會導(dǎo)致系統(tǒng)定位不準確[2]。繼承了SNMP協(xié)議智能化和ICMP協(xié)議通用性、可靠性的優(yōu)點。通過構(gòu)造一種事件觸發(fā)與輪詢相結(jié)合的模型，可以有效地克服傳統(tǒng)方法的缺點，提高準確度和監(jiān)測的可靠性，增加實時性并減少對系統(tǒng)資源的占用，這就是基于ICMP和SNMP協(xié)議的綜合監(jiān)測方法[2]。

Ping命令充分利用了ICMP協(xié)議的特點，如網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測和查詢功能，同時其參數(shù)易掌握，結(jié)果簡單明確，還有多種搭配方式和返回信息值得我們進一步探究，而ICMP作為網(wǎng)絡(luò)層的—個基本協(xié)議，如何將其功能有效地運用到更多的場合和工具中去，值得我們進一步挖掘和研究[3]。

1 解決方案

無論是針對網(wǎng)絡(luò)故障檢測還是質(zhì)量保障，對Ping命令的多種搭配方式和返回信息可以進一步探究，提高準確度和監(jiān)測的可靠性、增加實時性、減少對系統(tǒng)資源的占用、使網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備的維護得到保障，是今后的研究方向。同時，對網(wǎng)絡(luò)進行輪詢的操作是很有必要的，通過優(yōu)化輪詢算法的速度也是解決網(wǎng)絡(luò)故障和保證質(zhì)量的途徑。

ICMP的使用會占用的網(wǎng)絡(luò)資源、造成網(wǎng)絡(luò)擁塞、網(wǎng)絡(luò)的癱瘓、導(dǎo)致實時性差等問題，所以提高ICMP的使用效率如精確計算對網(wǎng)絡(luò)Ping的次數(shù)、提高算法效率等是很有必要的。此外ICMP的使用不僅僅只與網(wǎng)絡(luò)以及算法等問題有關(guān)，還涉及到網(wǎng)絡(luò)維護問題，如基于ICMP的短信報警平臺在設(shè)備出現(xiàn)故障時能夠第一時間向故障維護人員提供短信報警，故障維護知識庫平臺能夠為故障處理提供先驗性知識保障，設(shè)備位置導(dǎo)航能夠最快引導(dǎo)故障維護人員找到故障位置，設(shè)備故障情況的可視化可以為故障維護人員對設(shè)備的健康狀況進行預(yù)處理（如提前籌備備份設(shè)備、提前維護）提供依據(jù)等，這些都可以提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的質(zhì)量。

本文提出校園網(wǎng)絡(luò)故障解決一體化解決方法，如下圖1所示。

圖1 校園網(wǎng)絡(luò)故障解決一體化平臺

1.1 基礎(chǔ)信息模塊

基礎(chǔ)設(shè)施不齊全、設(shè)備老化、資金短缺、環(huán)境復(fù)雜（如強電對弱電影響很大、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點很多）、龐大的校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境影響改造。如果不做好每一臺交換機摸底工作，就會產(chǎn)生硬件備份不足、運行資金沒有憑據(jù)、業(yè)務(wù)交叉頻發(fā)、整合困難等問題。

交換機的設(shè)備地址、設(shè)備用途、管理IP地址、上級互聯(lián)IP地址需要進行登記管理，其中設(shè)備地址是指所在樓層、具體樓宇等，設(shè)備用途即包括接入、匯聚、核心等，上級互聯(lián)IP地址把所有IP地址管理成樹狀，這些IP是管理交換機登錄的首要條件。

交換機出故障的時候，無法取得聯(lián)系。在網(wǎng)絡(luò)故障排查時，首先得定位交換機的具體位置，在復(fù)雜的樓宇里面，找到交換機具體位置也成為管理交換機的一部分，此時可以引入交換機的地理坐標進行管理。

1.2 配置文件管理

交換機配置文件需要以文檔的形式上傳保存于系統(tǒng)，以防由于交換機損壞無法備份導(dǎo)出配置清單。一旦交換機壞了，但是配置信息沒有備份，就需要重新對交換機信息進行配置，影響了工作效率。

1.3 交換機故障解決知識庫

知識庫記錄交換機故障情況、維護信息，為今后解決同一臺交換機、其他交換機知識庫提供保障，很好地規(guī)避了現(xiàn)實中只知道某一棟樓宇某一臺交換機出問題，而沒有對出現(xiàn)的問題進行處理跟蹤、解決記錄的情況。只能憑借記憶去解決問題往往會出現(xiàn)解決工具準備不齊全的問題。

1.4 設(shè)備故障情況可視化

量化設(shè)備故障情況，以可視化方式呈現(xiàn)，讓ICMP工作范圍縮小到這些經(jīng)常出問題的設(shè)備上面。如設(shè)備的故障情況與斷電的定量以及可視化能夠為設(shè)備環(huán)境的改造提供依據(jù)。故障情況與解決辦法的可視化能夠為新的故障解決提供直觀思路。

從可視化的情況可以知道哪些設(shè)備即將出問題，可以預(yù)先備份好配置文件，發(fā)生狀況及時通過備份進行還原救災(zāi)。

1.5 故障檢測監(jiān)控模塊

引入多叉樹的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式進行存儲，引入廣度優(yōu)先遍歷算法等配合ICMP的使用，判斷父節(jié)點的設(shè)備工作情況來監(jiān)控整個網(wǎng)絡(luò)的運行狀況。在龐大的樹形網(wǎng)絡(luò)中，按照父節(jié)點工作則子節(jié)點工作的必要不充分條件，逐一進行監(jiān)控。并在最優(yōu)的監(jiān)控算法[4]次數(shù)的指導(dǎo)下，提供設(shè)備故障位置信息。

1.6 導(dǎo)航模塊

隨著移動技術(shù)的發(fā)展，移動設(shè)備的導(dǎo)航也隨之流行。樓宇的復(fù)雜性導(dǎo)致交換機所在位置往往會難以尋找，所以引入設(shè)備的位置導(dǎo)航，根據(jù)故障檢測監(jiān)控模塊提供的設(shè)備位置信息，引導(dǎo)維護人員進入故障現(xiàn)場。

設(shè)備故障短信來自于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測平臺，并將數(shù)據(jù)進行存儲，如果后臺檢測到設(shè)備維護人員的移動客戶端處于在線狀態(tài)，后臺輪詢故障情況，則可以推送設(shè)備維護情況以及知識庫給客戶端，并附上導(dǎo)航鏈接，以供導(dǎo)航設(shè)備使用。

1.7 一體化平臺物理架構(gòu)

ICMP監(jiān)控平臺檢測到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不工作，則借助電信網(wǎng)關(guān)給維護人員發(fā)送故障信息，同時將故障信息存儲到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基礎(chǔ)信息平臺。平臺檢測移動客戶端是否在線，并發(fā)送網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的導(dǎo)航信息到移動設(shè)備，維護人員便可以方便找到故障設(shè)備。解決好故障后將解決方案在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基礎(chǔ)平臺反饋。物理架構(gòu)如下圖3。