计算机网络与分布式系统

T技术良〕汇限芜邑丁F自俐0〔池丫}M;0只MAllON分布式计算机网络故障管理系统分析彭玉娟(类底职业技术学院417000)摘要:文章介绍了一种分布式计算机网络故障管理模型，实现了具体的分布式计算机网络故障管理系统。该系统有效地提高了故障诊断的准确性、实时性，从而能够保障网络正常、可靠、有效地运行，关键词:故障管理计算机网络分布式中图分类号:TM7ll文献标识码:A文章编号:1672一3791(2007)05(a卜0071一01，计算机网络故障管理计算机网络故障管理主要负责检测、隔离和纠正故障。具体任务有接收和响应故障报告、监视网络的状态、动态问题追踪、备份和重新配置、诊断和修复。故障管理的目的首先是进行故障预防，减少故障发生的次数。这就需要系统能时刻监视网络状态和一些性能参数，如网络通路情况、流量等，分析可能发生的变化，对可能出现的问题进行事先预防和处理。故障管理的第二个目的在于缩短故障的时间。要求系统在发现错误之后，能迅速而准确地找到故障的位置，并提供解决问题的方法或直接排除故障，以缩短停机的时间。管理站收集被管对象的网络信息，通常代理利用预先定义的闹值对这些数据进行分析，如果发现问题则向管理者发送事件报告。代理程序的数目取决于被管设备的多少。由干许多厂商的设备都提供了对SNMP的支持，因此有些设备的代理程序是由厂商自己提供的，系统只要实现事件接收机制，即可完成对这些设备的管理。2分布式故障管理模型针对网络环境的分布特征，本文采用客户/服务器模式建立分布式的故障管理系统的模型。在系统实现中这种模式不仅可用于系统的整体设计，而且还可开发多个客户进行和服务器进程，从而实现了网络的分布式管理。在故障管理系统中，整个网络中的设备根据功能的不同在物理上被划分为管理站和被管站两个集合，前者承担管理和控制任务，通常一个子网中管理站只有一个，以便进行集中式管理，后者处于被管理的地位，包括网络上的所有被管结点。分布式故障管理模型主要包括三个概念实体:控制台、管理者和代理。其中实现控制台和管理者的进程运行在管理站上，实现代理的进程则运行在管理站和被管结点上，三者之间采用SNMP进行通讯。控制台是用户和系统的桥梁，主要负责显示、报警、浏览和连通性检测。它一方面提供与用户的接口，让用户了解网络的结构、状态、状态的变化以及所发生的故障。另一方面处理来自系统内部(主要是管理者)的消息，如事件报告。其功能包括网络状态监视及其图视、报警、浏览等。网络运行状态的监视以网络的拓扑结构描述文件为基础，考察各结点的开关状态及用户情况，显示动态拓扑图。同时，通过管理者监视网络的变化，一旦状态变化，则显示新的状态图。故障报警功能的任务是接收来自管理者的关于故障的事件报告，重新生成详细的故障报告，包括故障发生的时间、地点、类型、解决方案，将报告进行日志，同时向用户报等。管理者主要负责接收来自代理的消息，如TRAP报告，对报告进行进一步的分析和处理，然后转发给控制台。由于有多个代理者，而且随时都有可能向管理者发送消息，因此管理者程序采用消息缓冲的方式进行接收工作。管理者作为SNMP实现中的实体，与代理程序构成了分布式的故障管理环境。代理者驻留在被管结点上，负责为中心3分布式故障管理系统分布式故障管理系统的主要任务是及时发现并排除网络故障。应具有故障检测、故障报警、故障信息过滤和关联、检索分析故障信息、排错、故障管理配置等功能。对于大中型网络，由干故障较多，可采用优先级的办法划分网络故障，对高优先级的故障及时处理，对低优先级的故障可暂缓处理，这样既能迅速处理严重故障又可有效减少所占用的网络宽带。实现上述功能需要四个步骤:(1)收集网络状态信息;(2)发现网络故障;(3)查找、分析和分离故障原因。(4)尽可能自动排除故障，或者给管理者提供排除故障的帮助。3.，故障数据采集模块故障数据采集模块可以自动采集古籍出版社管理所需的相关数据，并整理和过滤所得数据，形成固定格式的记录信息。利用ICMP和SNMP所提供的TRAP机制及SNMP的GET操作作为基本的数据获取手段来实现对故障事件的采集、过滤和规格化。通过进程间通信，实现程序的协同工作。该模块主要涉及到3个进程:(1)设备状态轮询。故障数据采集是网络管理系统对设备的主动行为，因此采用轮询方式主动采集数据并对采集到的数据进行归并后插入或修改故障管理数据库。主动轮询方法可以帮助故障管理系统可靠地发现网络故障。(2)TRAP信息收集。基于SNMPTRAP机制的故障数据采集是被管对象对管理系统的主动行为，以保证对信息获取的实时性，该进程对采集到的信息进行归并处理最后插入或修改故障管理数据库。(3)故障信息归并。对搜集的故障信息进行过滤分类，形成故障记录。3.2故障报警模块故障报警模块可提供相应的报警机制。它通过检索故障管理数据库获取故障设备的管理信息和当前运行状态。通过检索系统配置模块中的故障管理策略库获取对应的报警策略等信息，根据报警策略以弹出窗口、声音、电子邮件等实施故障报告。故障警告必须包括足够多的信息，详细说明出现异常的地点、原因和特征、告警参的门限值以及可能采取的应对措施。3.3排错模块排错模块的驱动事件来源干故障报警模块。由于计算机本身并不知道怎样排除故障，因此管理人员应该设定排错条件和排错步骤。在排错条件的判断中，对干必须处理的紧急故障，如路由设备故障等，可及时启动备份路由器，而对其它故障，则可根据管理经验设定规则。更复杂的办法可以使用人工智能的有关技术处理。其主要任务是在网络发生故障时及时检索故障管理数据库，获取网络故障信息。依据故障信息及时自动修复某些网络故障，或者弥补故障造成的影响。并为管理员排除故障提供帮助。3.4检索/分析模块检索/分析模块检索查询故障管理数据库所有的记录，定期悼念故障记录数据，在此基础上给出被管网络系统及被管线路设备的可靠性参数。通过这些功能以帮助网络管理者处理故障。3，5日志管理模块日志管理模块的功能是记录和整理值班人员的日志。管理人员把故障的详细描述和排错的过程写人日志，本模块对所填写内容进行必要检查后擂入故障管理数据库。3.6系统配置模块系统配置模块包括故障管理策略库。通过该模块，管理员可以方便地配置被管理设备的范围和故障管理策略。故障管理策略库包括:告警策略、故障报告策略等。其它模块根据需要可实时对其进行访问，获取相应策略并依据策略实施处理。高效正确的策略，可以极大地提高模型的运转效率和可靠性，这也是智能化网络管理的一个研究方向。4结语分布式计算机网络故障管理系统有效地提高了故障诊断的准确性、实时性，从而能够保障网络可靠、有效地运行。本系统需要进一步研究的方向是把人类知识转化到计算机网络故障管理系统中，以解除知识获取瓶颈对系统性能的影响。参考文献川胡谷雨著.网络管理技术教程，北京:希望电子出版社，2002:14一33.[21吴礼发.基干SNMP的网络管理系统分布式策略的研究.电信技术，2001(3):95一98.【3]王平，赵宏，李莉，一种面向分布式网络管理的自适应可扩展模型.通信学报，2002，23(12):118一128.科技资讯5。!ENC三&丁〔C日NOLOG丫囚FORMA刊ON

计算机网络系统是一个集计算机硬件设备、通信设施、软件系统及数据处理能力为一体的,能够实现资源共享的现代化综合服务系统。计算机网络系统的组成可分为三个部分,即硬件系统,软件系统及网络信息系统。

1. 硬件系统

硬件系统是计算机网络的基础。硬件系统有计算机、通信设备、连接设备及辅助设备组成,如图1.6.4所示。硬件系统中设备的组合形式决定了计算机网络的类型。下面介绍几种网络中常用的硬件设备。

⑴服务器

服务器是一台速度快,存储量大的计算机,它是网络系统的核心设备,负责网络资源管理和用户服务。服务器可分为文件服务器、远程访问服务器、数据库服务器、打印服务器等,是一台专用或多用途的计算机。在互联网中,服务器之间互通信息,相互提供服务,每台服务器的地位是同等的。服务器需要专门的技术人员对其进行管理和维护,以保证整个网络的正常运行。

⑵工作站

工作站是具有独立处理能力的计算机,它是用户向服务器申请服务的终端设备。用户可以在工作站上处理日常工作,并随时向服务器索取各种信息及数据,请求服务器提供各种服务(如传输文件,打印文件等等)。

⑶网卡

网卡又称为网络适配器,它是计算机和计算机之间直接或间接传输介质互相通信的接口,它插在计算机的扩展槽中。一般情况下,无论是服务器还是工作站都应安装网卡。网卡的作用是将计算机与通信设施相连接,将计算机的数字信号转换成通信线路能够传送的电子信号或电磁信号。网卡是物理通信的瓶颈,它的好坏直接影响用户将来的软件使用效果和物理功能的发挥。目前,常用的有10Mbps、100Mbps和10Mbps/100Mbps自适应网卡,网卡的总线形式有ISA和PCI两种。

⑷调制解调器

调制解调器(Modem)是一种信号转换装置。它可以把计算机的数字信号“调制”成通信线路的模拟信号,将通信线路的模拟信号“解调”回计算机的数字信号。调制解调器的作用是将计算机与公用电话线相连接,使得现有网络系统以外的计算机用户,能够通过拨号的方式利用公用电话网访问计算机网络系统。这些计算机用户被称为计算机网络的增值用户。增值用户的计算机上可以不安装网卡,但必须配备一个调制解调器。

网络系统与分布式系统

1. 概述

网络操作系统与分布式操作系统在概念上的主要区别是，网络操作系统可以构架于不同的操作系统之上，也就是说它可以在不同的本机操作系统上，通过网络协议实现网络资源的统一配置，在大范围内构成网络操作系统。在网络操作系统中并不要求对网络资源进行透明的访问，即需要指明资源位置与类型，对本地资源和异地资源访问区别对待。分布式比较强调单一性，它是由一种操作系统构架的。在这种操作系统中，网络的概念在应用层被淡化了。所有资源（本地的资源和异地的资源）都用同一方式管理与访问，用户不必关心资源在哪里，或者资源是怎样存储的。

2. 网络系统

 网络系统是一个事理系统。有人参与和受人的影响的系统称为事理系统。网络计划属于系统工程范畴，是人类改造客体系统有用的工程技术。网络系统直接受人（应用者）的影响，因而是一个事理系统。

 网络系统是一个信息系统。系统的输入端（开始节点）可视为信源、系统的内态可视为信道，系统的输出端（结束节点）可视为信宿。应当特别指出的是，网络系统是一个事理系统，因此，网络系统的信宿本质上就是系统的操作者（人类）

 网络系统是一个复杂自适应系统

 网络系统是是一个开放系统。网络系统是复杂自适应系统，自然就是一个开放系统。

 网络系统是一个有序强动力学系统。网络系统沿着时间的方向演化，元素和网络内环境要素的相互作用、网络系统要素和网络环境要素的相互作用、网络相容性贯穿于系统运行的全过程，在这个过程的各个发展阶段上，系统自组织、自优化，这些充分表明网络系统是一个有序强动力学系统。

 网络系统是一个符号化系统。网络系统由网络能指和网络所指两部分构成，网络能指是一个结构符号化系统，网络所指是一个数学符号化系统；结构符号化系统和数学符号化系统之间具有相容性，统称为网络符号化系统。

 网络系统是一个形式系统。

网络系统软件中的重要一环是网络操作系统，有人也将它称为网络管理系统，它与传统的单机操作系统有所不同，它是建立在单机操作系统之上的一个开放式的软件系统，它面对的是各种不同的计算机系统的互连操作，面对不同的单机操作系统之间的资源共享、用户操作协调和与单机操作系统的交互，从而解决多个网络用户（甚至是全球远程的网络用二 分布式操作系统。

2.计算机网络系统

1.计算机网络系统概述

芝罘医院大楼的网络系统建设共包括2套网络-内网及外网，两套网完全物理隔离。

内网主要是完成芝罘医院内部的日常办公网络，外网是为芝罘医院提供访问互联网及接入监控及LED等系统的网络。

内网设计2台核心进行虚拟化配置，接入层交换机通过双千兆光纤链路连接核心交换机。

外网采用单核心设计。

互联网主要是提供日常办公平台并提供访问互联网的服务，在网络的出口设置1台安全网关。

① 内网接入接入层交换机配置：

24口接入层交换机3台。

48口接入层交换机5台。

② 外网接入接入层交换机配置：

24口接入层交换机2台。

48口接入层交换机3台。

2.计算机网络系统依据

GB/T 50314-2006《智能建筑设计标准》

GB/T50339-2003《智能建筑工程质量验收规范》

JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》

GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》（2005版）

GB50054-2011《低压配电设计规范》

GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》（2000版）

GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》

GB50303-2002《建筑电气工程施工质量验收规范》

GB50311-2007《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》

GB50312-2007《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》

GB50200-94《有线电视系统工程设计规范》 GB50384-2004《安全防范工程技术规范》

GA/T75-94《安全防范工程程序与要求》

GA308-2001《安全防范系统验收规则》

GB50394-2007《入侵报警系统工程设计规范》

GB10408.1-2000《入侵探测器通用技术条件》

GB/T16572-1996《防盗报警中心控制台》

GB50395-2007《视频安防监控系统工程设计规范》

GB50198-94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》