分布式网络故障管理系统论文

分布式网络故障管理系统研究摘要：人类社会跨入信息时代，在高技术特别是信息技术的推动下，信息成为了许多领域成功的关键因素。

随着网络应用的发展，越来越多的专业人士重视分布式网络故障系统，除了要依靠网络设备本身和网络架构的可靠性之外，网络管理是一个关键环境，结构越来越复杂和规模越来越大的网络系统需要网络故障管理系统来确保其正常运作，以保证网络高效、可靠地运转。

分布式网络故障管理系统已成为网络不可或缺的重要部分。

关键词：分布式网络故障管理系统研究1.前言分布式网络故障管理系统的任务是及时发现并帮助网络管理人员排除网络故障，它是网络管理中基本而且重要的任务。

故障管理系统包括对网络设备状态数据的采集、存储，实现报警信息通知、故障过滤、报警显示、报警统计、故障定位等功能。

2.分布式网络管理体系结构分布式体系结构融合了集中式体系结构和分层体系结构的特点，采用多个对等平台，其中一个平台作为一组对等平台的管理者，每个对等平台都有整个网络的完整数据库，使其可以执行多种任务并向中央系统发送报告。

分布式网络管理体系结构的基本思想是将大规模的网络管理划分为若干个对等的次级管理域，一个域由一个管理者负责，管理者之间互相沟通，当需要另一个域的信息时，管理者对他的对等系统进行通信。

每一个管理域的网络管理系统都有一个相应的mib，负责收集管理域内的管理信息和数据，并把全部数据汇总到中心服务器的mib中。

中心网络服务器可以有选择地接受次级管理域的mib 数据，或者在需要的时候向次级管理域的mib索取相应的信息。

相对于剧中管理模式，分布式网络管理模型降低了网络管理流量，避免网络拥塞的产生。

并且，由多个管理域组合而成的网络管理系统提高了可靠性，在功能上提供了较好的可扩展性，是英语复杂的网络结构。

分布式体系结构是集中式体系结构和分层体系结构的结合，因此它具备了这两者的优点：①任何一个地方都能获得所有的网络信息；②不纯粹依赖于单一的计算机系统；③网络管理任务分布执行；④网络监控分布于整个网络，实现信息共享化。

3.分布式网络系统经常遇到的故障类型3.1物理故障（1）由电力故障引发的物理故障，设备的正常运行需要有符合其要求的电力供应，由于电力原因引起的网络设备不能提供正常的服务，在网络故障中占有较大的比例。

（2）传输线路故障，假如传输线路出现故障，势必将影响整个网络通信的质量，甚至会造成连接中断和网络瘫痪。

（3）硬件故障，硬件故障主要包括网络设备硬件故障、集线器或交换机端口故障、网络接口卡故障。

（4）因配置错误引起的故障，串行链路的同步与异步、接口被关闭、双工配置。

3.2数据链路层故障（1）传输路径与网络性能（2）封闭类型错误（3）地址解析错误4.分布式网络故障管理承担的工作4.1网络故障的判断和恢复网络故障的判断工作并不是简单地从发现网络故障才开始的，如果一个网络管理员总是到网络故障出现时才考虑这个问题，那么网络故障的判断将非常困难和棘手。

（1）发现故障之前的工作。

“凡事预则利，不预则弊”，在发现故障前应该做到以下几点：①了解网络拓扑关系、了解网络设备，了解网络客户端，了解使用网络的群体。

②贴上标签。

为每一条线路两端贴上标签，在网络故障发生时，这些标签可以为判断网络故障发生位置提供非常大的帮助。

③日志和笔记，每一次网络故障的发现、分析、排除、遗留问题都应该有相关的记录存档。

（2）告警过滤和根源故障分析。

网络故障的分析与分离相对于网络故障的发现而言相对困难和复杂得多。

它的目的是高校快速找到网络故障的确切原因，为排除故障直接指明方向。

当然，依赖于网络管理者的经验和方法来分析、分离故障也是可以实现的，但这就不利于提高故障处理的自动化程度。

事实上，网络中产生的很多相关故障都可能是由同一个原因引起的。

假如系统能够自动在向管理者报告前对故障信息进行分析和过滤，就能更为有效的协助管理者处理网络故障，而不仅仅是一种纯粹的向管理者报告一些局部的不具指导性且没有关联的故障报警。

这就需要对采集来的故障信息进行告警过滤和根源故障分析的处理。

（3）发现故障时的工作。

①判断故障是否是一个真正的故障，并做好相应的记录。

②寻找最近的修改，从近期的修改入手，排除非故障因素的干扰。

③查看操作系统和网络设备的报警和错误日志，在其中网络管理员能够找到网络故障有用的信息④运用专业的方法，排除、划分、克服故障。

4.2分布式网络故障的维护方法（1）预防性维护。

这是按照预定的周期和规定的标准对设备进行测试、诊断和修理等一系列检查和保养等维护工作（2）纠正性维护。

这是在监测设备检出故障，报警设备发出故障告警，或接到来自用户或操作员的申告之后才开始进行测试、诊断、维修等一系列维护工作（3）受控性维护。

受控性维护是介于上述两种维护方法之间的一种维护策略。

受控性维护的目标是在服务质量所要求的性能水平和必要的维护工作之间取得最佳平衡。

5.分布式网络故障管理系统服务于故障分析定位网络故障管理系统通常同时使用异步告警和主动轮询这两种方法收集网络状态信息。

由于网络设备的类型、生产厂家不同，因此各种设备的警报信息不相同。

如果能够在向网络管理员报告前对故障信息进行分析和过滤，就更有效地帮助管理员处理网络故障。

许多故障管理系统能够将采集到的信息依据定义的规则进行过滤，并将报警信息以直观的形式显示在图形界面上。

借助网络故障管理系统的报警信息，网络管理员可以根据自己的知识和经验来分析、定位故障的原因。

一些自动化程度高的网络故障管理系统还能够通过对警报信息进行相关性处理，定位故障发生的位置和原因。

这些故障管理系统对网络故障的分析定位主要有两种方法。

第一是根据网络配置管理系统提供的网络设备基本信息、网络的拓扑结构信息以及在故障之前和之后发生的其他网络故障时间进行分析定位。

有效地分析和定位许多网络连通性故障。

第二是根据故障管理系统保存的网络故障历史记录进行分析，通过合理的设计故障处理记录和故障分析策略，在分析过程中引入移动的agent方法调用相应的规则进行推理，对复杂的故障进行分析定位，为管理员提供有价值的参考信息。

5.1网络故障管理系统还可以依据以下资源来完善管理工作（1）技术文档，网络设备的技术文章为设备的初始化及设备的配置提供详细的指导，为各种类型硬件的安装以及删除提供了详细的指导。

技术文档不仅对安装有作用，还对排除故障时替换硬件也有帮助。

在动手解决问题之前，先阅读有关设备的文档，对排除网络故障起到事半功倍的效果。

（2）知识库，知识库是一个具体技术领域方面的经验信息数据库。

对于网络管理来说，知识库提供了一个巨大的排除网络故障的经验库，是寻找网络故障答案和解决方案的一个非常有效的工具。

（3）分布式网络故障管理是检测和确定网络环境中异常操作所需要的一组措施，其目的是保证网络能够提供联系可靠的服务。

网络管理系统作为网络的重要组成部分，是保证网络高效、可靠、经济和安全运行的重要支撑手段。

它寻求最大限度地增加网络的可用时间，提高网络设备的利用率、网络性能、服务质量和安全性，简化多厂商混合网络环境下的管理，控制网络运行成本，提供网络的长期规划。

当今，信息网络特别是计算机网络的高速发展，给人民带来了极大的方便，但与此同时，发展中的网络也向人们提出了挑战，表现在网络规模不断扩大，网络结构日渐复杂，网络复杂性日益提高。

因此，网络管理系统一直是网络建设中的焦点和难点问题。

6.基于agent的分布式网络故障管理系统的研究从本质上来说，网络环境实际是一个分布式计算的环境，网络的管理就是在分布式计算环境中涉及的一种计算模式。

移动agent 本质上是一种可以从网络上的一台主机移动到另一台主机的代码或程序，并且可以自主地选择移动的时间和地点，因此这种代码被称为移动只智能体。

agent在移动过程中，它的自身状态被保存，并封装成信息传送到新的主机，从而在新的主机上继续运行，因此面对分布式网络故障管理，agent是一个行之有效的选择；在客户机/服务器体系中它可以明显改善延迟和提高网络宽带的利用率；在网络状态不佳时，还可以降低通信中端的概率等。

移动agent系统作为一个网络管理平台，它和其他传统的管理者、代理系统之间的不同在于其管理方式，移动agent属于一种委托式管理。

其具备以下优势：①平台无关性。

由于移动agent是用解释性语言编写的，其基本的执行环境为该语言的解释器，这就屏蔽了网络设备之间的平台差异，从而使故障管理异构网络变得更加容易。

②较少占用网络资源。

移动agent可依据网络管理意图，获取相应管理集策略及路由，认为地或自主地迁移至靠近被管设备的地点运行，降低了网络通信量及管理者轮询的密度，避免了管理者与代理之间通信占用过多的网络宽带，减少了信息拥堵引发的故障。

③将大大减轻网络管理系统的负担。

由于agent本身具备一定的智能个性，它可以在本地完成其能力范围内的管理操作，而只将无法处理的事件交由网管系统处理。

④灵活性和可扩展性好。

由于agent是动态生成的，并具有一定的生存周期，因此在原有的管理系统上对其功能进行修改和扩展都非常简便。

⑤提高了分布式系统的自治和可恢复性。

如当时去与网管站上的管理进程的联系时，移动agent可以激活自治管理程序，这样在发生网络连接故障的情况下，也可以执行管理任务。

⑥网络管理自适应性。

移动agent可以依据网络管理任务，寻求最佳迁移路由及任务执行顺序，主动适应网络结构的变化，力求网络任务正常完成。

7.分布式网络数据融合技术在网络故障管理中的运用分布式网络的目地在于提高系统的可升级性、鲁棒性和生存能力，分布式可使用“即插即用”系统成为可能，传感器能够方便地装载或卸载，从而达到最佳系统性价比。

分布式的优势不仅如此，更重要的是它还可以使整个网络上的所有平台实现信息交互和融合，这也是当前许多国家军队网络中心的根本需要和关键。

分布式网络由通信链路及其连接的处理节点集合组成，是一种拓扑结构，每个节点利用与它相连的节点的信息执行特定的计算任务，而网络中不存在控制整个网络的“中心”节点。

应该强调指出，分布式网络数据融合中最突出的问题是上述信息冗余的影响。

特别是在很多过滤波网络中，来自信息源的信息甚至无法融合，除非它们是彼此独立或是巨头已知的相关度。

为了解决这个问题，关键在于找到一种不需要独立假设的数据融合机制。

8.分布式网络故障管理系统升级的建议（1）完善升级利用分层检查网络故障定位分析，网络故障的分层检查包括物理层、链路层、网络层、传输层以及上层应用等。

应完善每个检查的环节相应的分布式网络检查方案体系，以达到快速检测故障，解决故障的效果（2）全面升级分段检查网络故障定位分析体系，包括对用户端、介入设备、主干交换设备、中级设备之间的链路连通及相关端口状态检查体系的升级。

（3）利用纵向和横向逐级分析方法升级分布式网络故障管理，纵向分析与横向分析构成了全面分析网络故障的逐级体系，为网络故障的有效排除提供了详细的方案指导。