談述計算機網(wǎng)絡(luò )故障管理智能化

　　導語(yǔ)：網(wǎng)絡(luò )故障管理智能化系統，相對于傳統的網(wǎng)絡(luò )故障管理，具有更好的靈活性和主動(dòng)性，小編來(lái)試述計算機網(wǎng)絡(luò )故障管理智能化，希望對你們有幫助。

　　摘要：隨著(zhù)計算機網(wǎng)絡(luò )規模的日益擴大，網(wǎng)絡(luò )的復雜性和不確定因素都在增強，網(wǎng)絡(luò )的管理變得越來(lái)越困難。故障管理作為網(wǎng)絡(luò )管理的一個(gè)重要部分，直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò )能否正常運行，因此需要一套科學(xué)的管理方法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )管理。

　　關(guān)鍵詞：計算機網(wǎng)絡(luò );智能化;故障管理

　　引言

　　隨著(zhù)計算機網(wǎng)絡(luò )規模的日益擴大，網(wǎng)絡(luò )的復雜性和不確定因素都在增強，網(wǎng)絡(luò )的管理變得越來(lái)越困難。故障管理作為網(wǎng)絡(luò )管理的一個(gè)重要部分，直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò )能否正常運行，因此需要一套科學(xué)的管理方法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )管理。隨著(zhù)計算機網(wǎng)絡(luò )規模的日益擴大，網(wǎng)絡(luò )的復雜性和不確定因素都在增強，網(wǎng)絡(luò )的管理變得越來(lái)越困難。

　　一.智能化網(wǎng)絡(luò )管理的概述

　　為了能夠更有效地對各種大型復雜的網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行管理，許多研究人員將人工智能技術(shù)應用到網(wǎng)絡(luò )管理領(lǐng)域。雖然全面的智能化的網(wǎng)絡(luò )管理距離實(shí)際應用還有相當長(cháng)的一段路要走，但是在網(wǎng)絡(luò )管理的特定領(lǐng)域實(shí)施智能化，尤其是基于專(zhuān)家系統技術(shù)的網(wǎng)絡(luò )管理是可行的。用于故障管理的專(zhuān)家系統由知識庫、推理機、知識獲取模塊和解釋接口四大主要部分組成。專(zhuān)家系統以其實(shí)時(shí)性、協(xié)作管理、層次性等特點(diǎn)，特別適合用在網(wǎng)絡(luò )的故障管理領(lǐng)域。但同時(shí)專(zhuān)家系統也面臨一些難題:

　　1.動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò )變化可能需要經(jīng)常更新知識庫。

　　2.由于網(wǎng)絡(luò )故障可能會(huì )相關(guān)到其它許多事件，很難確定與某一癥狀相關(guān)的時(shí)間的開(kāi)始和結束，解釋和綜合消息復雜。

　　3.可能需要大量的指令用以標識實(shí)際的網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)，并且專(zhuān)家系統需要和它們接口。

　　4.專(zhuān)家系統的知識獲取一直以來(lái)是瓶頸所在，要想成功地獲取網(wǎng)絡(luò )故障知識，需要經(jīng)驗豐富的網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)家。

　　在實(shí)現智能化網(wǎng)絡(luò )管理系統時(shí)，還必須把握系統復雜性與系統性能的關(guān)系。不僅要利用將較為成熟的人工智能技術(shù)，而且要考慮實(shí)現上的復雜度和引入人工智能技術(shù)對系統性能和穩定性的影響。

　　二.基于免疫agent的網(wǎng)絡(luò )故障管理

　　在前面介紹理論的基礎上，我們提出了一個(gè)基于免疫agent的網(wǎng)絡(luò )故障管理模型。下面對這個(gè)模型進(jìn)行詳細分析。

　　1.免疫agent故障管理模型

　　免疫Agent網(wǎng)絡(luò )模型的工作原理是，當網(wǎng)絡(luò )發(fā)生故障的時(shí)候，搜集故障信息，然后經(jīng)過(guò)一定的處理后，以抗原的形式提交到本地agent，本地agent首先在本地知識庫進(jìn)行搜索，看是否存在與抗原相匹配的故障類(lèi)型，如果存在，那么輸出故障信息，同時(shí)發(fā)送匹配成功的激勵信號;否則發(fā)送協(xié)助信號，請求其他agent協(xié)助解決，其他agent接收到幫助信號以后，到自己agent中的知識庫就行搜索，看是否存在相匹配的信息，如果存在，則將匹配到的故障類(lèi)型發(fā)送給本地agent，否則將故障信息交由人工解決。免疫agent模型如下圖所示。

　　模型的運行是不斷進(jìn)行迭代的協(xié)同進(jìn)化過(guò)程。每進(jìn)行一次故障數據信息的診斷，模型就完成一次迭代過(guò)程。每一次迭代中，Agent之間會(huì )進(jìn)行信息的交互，在迭代過(guò)程中每一個(gè)agent的知識庫(也就是抗體集)會(huì )不斷的進(jìn)行更新，因而故障診斷能力會(huì )不斷的增強，整個(gè)過(guò)程是始終是處于動(dòng)態(tài)變化。

　　2.Agent各功能模塊介紹

　　移動(dòng)agent由六種不同功能的agent組成。下面對每種agent功能進(jìn)行詳細介紹。

　　(1)信息采集agent

　　信息采集是進(jìn)行故障診斷的前提。信息采集agent主要是對網(wǎng)絡(luò )主機及所屬子網(wǎng)絡(luò )上的原始數據進(jìn)行收集，然后將收集到的原始數據保存，然后進(jìn)行一些預處理(如分析數據傳輸采用的協(xié)議、丟包率等)，為故障診斷準備好數據信息。

　　(2)故障診斷agent

　　故障診斷agent是整個(gè)系統的核心。一個(gè)故障診斷agent通常只包含相對有限、獨立的故障檢測方法，提供對某一具體類(lèi)型的數據分析服務(wù)，因此它的檢測能力是非常有限的。故障診斷agent根據本身的責任，它會(huì )主動(dòng)發(fā)送請求給相關(guān)的信息采集agent，然后對返回的信息進(jìn)行分析，得出診斷結論。如果存在無(wú)法識別的異常，故障診斷agent會(huì )將數據源信息、實(shí)際診斷方法、故障參數等信息作為本地存儲，發(fā)送給決策agent做下一步處理。

　　(3)通信agent

　　所謂的通信agent就是負責網(wǎng)絡(luò )agent之間的相互通信。每個(gè)局域網(wǎng)都有一個(gè)通信agent而且是唯一，局域網(wǎng)內的agent之間必須通過(guò)通信agent才能進(jìn)行交互，否則不能直接通信。通信agent本身并不具備執行診斷任務(wù)的能力，是為其他agent服務(wù)的。

　　(4)決策agent

　　系統在故障診斷過(guò)程中可能遇到各種問(wèn)題，如數據采集不完整、領(lǐng)域知識不完備等，這些因素增加了檢測結果的不確定性。對于比較簡(jiǎn)單的任務(wù)而言，決策agent也許不是必需的，但是如果任務(wù)比較復雜，根據單一故障特征并不能確定問(wèn)題的所在，此時(shí)決策agent就發(fā)揮作用了。如果無(wú)法得出明確的診斷結論，這個(gè)時(shí)候決策agent會(huì )將診斷信息發(fā)送給系統管理agent，請求人工處理，處理完成后，將處理信息添加到知識庫中，以備將來(lái)使用，這也就是學(xué)習過(guò)程。

　　(5)知識管理agent(知識庫)

　　知識管理agent主要功能是存儲相關(guān)領(lǐng)域的基本原理、專(zhuān)家的經(jīng)驗知識以及一些實(shí)際案例等，信息數據也是專(zhuān)家知識庫的重要部分。知識庫的內容為各種故障的診斷提供了必需的知識。知識管理agent主要是維護、搜索、轉換知識庫中的知識，包括協(xié)調全局、本地知識庫的管理的同步和關(guān)聯(lián)，負責知識庫中知識的更新與學(xué)習。

　　(6)系統管理agent

　　系統管理agent是整個(gè)系統正常運行的保障，主要職責是負責agent的創(chuàng )建、掛起、注銷(xiāo)等，并為各個(gè)agent提供信息搜索功能。系統管理agent中還為診斷任務(wù)聯(lián)盟提供信息存儲功能。

　　(7)故障診斷中抗體庫算法設計

　　在整個(gè)系統中，故障診斷是系統中的最重要部分，而故障診斷的核心是抗體庫。本文基于免疫原理的設計了一種高效的算法，具體描述如下。

　�、俪跏挤N群，根據待解決問(wèn)題的具體要求，隨機產(chǎn)生數量為N的個(gè)體。

　�、诟鶕�專(zhuān)家知識和經(jīng)驗建立本地知識庫，本地知識庫包含的一系列的抗體集。

　�、郾镜刂�識庫接收其它Agent的疫苗，然后進(jìn)行知識庫的更新，形成新的抗體集。

　�、芸乖瓊鞲衅鞑杉�一定范圍內的信息數據。

　�、萑绻�判斷采集到的信息數據可能會(huì )存在異常，則發(fā)送協(xié)助解決信息給當前免疫Agent，處于等待狀態(tài)并保持免疫耐受，轉步驟⑧。

　　信息數據與本地知識庫抗體進(jìn)行匹配，如果匹配成功，那么表明本地知識庫內有對應的解決方案(即存在抗體)，然后進(jìn)行免疫應答。

　�、迣⒋丝贵w模式作為疫苗，發(fā)送刺激信號給其它相關(guān)免疫Agent，然后可以作為經(jīng)驗給其它免疫Agent解決類(lèi)似問(wèn)題。

　�、哌M(jìn)入下一階段，轉到步驟③。

　�、嗳裘庖逜gent返回的信息是繼續等待，那么繼續保持免疫耐受，并轉到步驟⑦;若其它免疫Agent返回經(jīng)驗知識作為參考，那么轉到步驟⑤,并且學(xué)習參考經(jīng)驗知識并保存，然后對本地知識庫進(jìn)行更新，提供給下次免疫答復。

　　實(shí)際的操作過(guò)程中，我們首先需要定義網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)和實(shí)體，網(wǎng)絡(luò )故障具體表現在網(wǎng)絡(luò )實(shí)體的某些的屬性值的超出了允許的范圍，然后系統就可以獲取網(wǎng)絡(luò )運行時(shí)的信息，對這些信息進(jìn)行預處理，將其轉換成具體問(wèn)題的求解，最后將此問(wèn)題求解方案通過(guò)一定的形式轉化成免疫算子，用于生成種群中的個(gè)體。

　　結束語(yǔ)

　　本文提出的基于免疫agent的網(wǎng)絡(luò )故障管理智能化系統，相對于傳統的網(wǎng)絡(luò )故障管理，具有更好的靈活性和主動(dòng)性，具有更高的效率和決策能力。我們將免疫算法和Agent結合運用到網(wǎng)絡(luò )故障管理中，可以對一些不完整的信息進(jìn)行處理，提高了網(wǎng)絡(luò )管理智能化水平，特別適合于分布式的大型復雜網(wǎng)絡(luò )，能更好地、更快的發(fā)現解決了網(wǎng)絡(luò )中存在各種問(wèn)題。

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