网络设备故障分析与检测系统的需求分析

曾庆毅

（梧州职业学院 广西壮族自治区梧州市 543000）

网络设备除了规格型号多样性外，网络设备定制化特点非常明显，同时，随着新网络设备、新技术不断应用，所有这些都对网络设备生产、工程安调和售后服务带来了很大的难度，对调试和维修人员的技术和经验要求高，人员技术培训难度大，人员转换成本高，这种情况下，往往研发人员把大量的精力陷在生产、工程安调和售后服务的技术支持中，造成研发、生产、工程及售后服务工作效率低下。网络设备的运行与普通设备不尽相同，网络设备运行稳定性要求高。

目前单位的网络设备的运行情况，所获得的相应运行参数，都保存在设备运行监测系统中，但这些设备的运行参数、运行状态一般为设备出现故障时，由单位的技术人员在维修过程中填写，并上报到单位网络设备资料库中，这种基于人工采集数据的方式，数据获取效率较低，并且在设备出现故障时才进行入库，造成了单位的设备运维成本偏高。

1 网络设备故障分析与检测

网络设备是用于服务各类网络服务的基础设备，如路由器、网关、连接器、网桥等，不同的网络设备，其工作原理和运行性能各不相同，网络设备的多样性使之产生的故障点各不相同，因此网络设备的故障诊断、检测是网络运维部门的重要工作，网络设备故障诊断、分析以及故障管理的需求具体如下。

1.1 网络设备管理需求

对网络设备进行故障诊断、分析，其前提条件是了解设备的基础信息，尤其是设备的基础技术参数。设备基础信息即为台账，应实现新增台账、修改台帐以及删除台帐等，此功能是基本功能。

1.2 监测数据采集与处理需求

网络设备的故障分析，其最初的诊断依据是设备在工作运行时的各类技术参数，通过这些运行参数来表示出设备的运行状态。当网络设备出现故障时，往往通过设备运行时的一些参数体现，因此对网络设备故障诊断时，需要对这些数据进行采集，然后对其进行预处理。

1.3 网络故障信息存储需求

能够对运行的网络设备故障实现记录，并把相关信息进行留存。可以把相关故障记录下来，由系统自动存储这些故障信息，包括故障的表现、故障处理方式以及相关的消缺时间等。建立网络设备故障信息库，这些信息是对网络设备未知、潜在的故障进行分析的数据依据。

1.4 故障诊断监测需求

需要根据设备状态参数，自动完成故障的诊断，按照预警条件自动生成故障。

2 网络设备故障与检测系统需求分析

2.1 网络设备管理功能分析

一般来说网络设备包括各类集线器、交换机、网桥、路由器、网关、网络接口卡（NIC）、无线接入点（WAP）、打印机和调制解调器、光纤收发器、光缆等，由于网络设备的复杂多样性，在网络故障产生时，需要掌握网络设备的具体指标。

（1）台账数据分析：从本地区所有的历史台账数据进行数据分析，得到不同的网络状况的分类，有新的网络检测数据进入系统时，通过网络设备进行评估，得到该网络的状况。

（2）网络设备维护：台账是网络巡检系统的基础，台账记录了每个巡检设备、线路的具体参数，在巡检过程中，可随时查询网络设备的台账信息。当设备个别参数进行变动时，可对其进行修改，如果某个设备不在巡检的范围内，则需要对其进行删除，在对台账进行维护时，可通过查询来实现网络设备的查询操作。

（3）网络设备查询：输入网络设备查询条件，如不同网络，其包括的设备也不相同，通过其档案查询，定出网络设备的详细信息。

（4）网络设备统计：根据网络设备统计的条件，来完成网络设备的汇总统计等操作。

2.2 监测数据采集与处理功能分析

要想实现对网络设备故障进行处理，首选需要完成故障信息的采集工作。但是网络设备运行和监测系统是两个不同的系统，而监测系统如果要分析设备运行数据离不开各项参数的支持，因此，对网络设备运行指标的采集就成为了系统开发的关键。具体来说这些指标指的是设备的运行状态与运行参数。在数据交互中需要借助Web服务的方式进行传递，然后再对系统进行分析和处理。

2.2.1 网络设备运行数据导入

在系统中可以完成设备运行参数的导入操作，该功能的实现由管理员负责，并且如果数据的服务器地址变化了，那么也可以进行灵活的地址配置，确保数据导入的准确性。在系统中可以通过修改对应的配置文件来完成。

2.2.2 数据导入与查询

该项系统功能实现主要是包括两部分：

（1）客户端对网络设备参数的查询，可以通过客户端发起查询请求，输入对应的查询条件，系统从服务器端进行数据查询，然后反馈到客户端。

（2）在客户端可以实现网络设备运行参数的批量导入管理，从而把本地获取数据上传到系统中，完成数据的全面共享。

2.2.3 客户端数据返回

图1：自动诊断活动图

浏览器客户端用户如果要查看具体设备的运行情况，可以向服务器发送查询请求。在客户端设置对应的查询关键字。运行管理员登录到系统中，在进行服务测试时，按照网络设备编号进行检索，判定是否唯一，当应用程序在服务器上获取数据以后，这些数据就会按照JSON格式向客户端返回，从而实现解析和处理。

2.3 设备故障管理功能分析

在网络设备使用过程中，如果网络设备出现故障信息时，需要把这些故障信息记录下来，由系统自动存储这些故障信息，包括故障的表现、故障处理方式以及相关的消缺时间等。

（1）新增设备故障信息：当网络设备运行过程中，出现一些致使网络设备无法正常工作的故障时，把这些网络设备故障记录在案。

（2）删除设备故障信息：如果记录的网络设备故障有些描述错误，需要重新描述时，可通过删除设备故障信息，对其进行删除。

（3）修改设备故障信息：可对已录入的网络设备故障信息进行修改，修改部分故障信息，使其描述更具体。

（4）设备故障信息的导入：按照预置的Excel表格，在Excel表格中列出了不同时段的设备故障信息，可对其进行批量的导入，提高设备故障的录入效率。

2.4 故障诊断功能分析

本系统对网络设备故障的诊断分为两种：即人工诊断和智能诊断。

（1）人工诊断：诊断人员通过查询监测数据，完成诊断，并且输入诊断结果。设备人工诊断通过查询监测数据，完全依靠个人的经验来完成，并把诊断结果输入到系统中。

（2）智能诊断：即通过网络设备的条件值，由系统按照网络设备的监测日志（监测值）完成自动诊断。

一个完整的诊断流程如图1所示。在进行诊断时，系统内置一个定时触发器，可设定为5分钟，如果在设备工作时进行诊断，需要定时较快更新时，设置为1分钟、2分钟、3分钟不等。读取数据监测监测数据后，存入到本数据库中，然后由定时触发器启动诊断处理程序，首先读取诊断方案，然后进一步读取诊断规则，根据诊断规则读取本地的监测数据，按时间进行检索，判定是否达到诊断规则，如果达到了，则显示出诊断提示，如果达不到则继续读取本地数据，诊断规则根据特殊情形是变动的。

3 非功能性需求

3.1 良好的系统响应能力

在系统开发中要关注系统的响应能力，对网络设备的检测结果及时进行提醒，从而避免产生不必要的损失。使维护人员可以及时知晓问题和采取必要的保障措施，确保维护工作可以及时有效开展。在系统的响应能力保障上要通过硬件支持和软件优化等多种方式进行保障。

3.2 界面设计简洁易用

根据目前用户对系统的期望，系统要从便捷实用角度设计系统功能，包括醒目的系统可操作功能，准确的界面导航菜单，美观的系统界面等，确保用户在使用系统的时候既可以通过鼠标完成操作，也可以通过系统清晰的看到提示内容。

3.3 稳定性

网络设备与故障检测系统是部署到服务器上的，在用户使用过程中实现稳定服务支持，通过管理端实现对系统的资源进行监管，确保系统的使用稳定、响应及时，并且还会根据用户量的多少引入更多的硬件资源支持，以保证实现系统运行稳定的持续性。

3.4 系统扩展能力

要在服务器硬件、软件以及数据库优化等多方面确保系统的响应速度。在系统开发中要注重系统架构的搭建，通过接口实现功能的灵活扩展需求，提升系统的后续扩展能力。

3.5 安全性

通过物理安全、数据加密以及数据传输加密等多种方式，提升系统的使用安全性。对系统中的用户进行角色划分，对应用系统采取物理安全保障，包括部署防火墙系统等，确保系统数据安全和使用安全。

3.6 可恢复性

注重系统的数据备份，采取本地备份和远程备份相结合的方式进行，以便在系统出现异常的情况，可以对系统数据进行远程恢复。

3.7 规范性

在系统开发中要遵照软件开发规范，确保程序代码结构清晰，编码注释清晰，并且留好对应的开发文档以及接口文档等，以便在后续开发中，系统维护人员以及升级人员可以对系统看得懂、升级方便。

4 结论

本文详细分析了网络设备故障诊断、分析以及故障管理的具体需求，从设备运行数据采集、处理业务出发，以设备故障诊断的自动化处理，完成设备故障信息的管理，构建集信息采集、故障管理和故障诊断于一体的综合应用平台。分析了设备故障分析、检测的相关流程，完成了网络设备管理、监测数据采集、设备故障管理、故障诊断的功能分析，为网络设备故障分析与检测系统的实现提供了重要的研究依据。