校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可維護(hù)性(maintainability)

【摘 要】網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可維護(hù)性設(shè)計(jì)和評(píng)估，在校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中有著重要意義。傳統(tǒng)的系統(tǒng)可維護(hù)性設(shè)計(jì)控制和評(píng)估模型并不完全適合校園網(wǎng)絡(luò)等小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)。如何保障校園網(wǎng)絡(luò)的高可維護(hù)能力。本文對(duì)此進(jìn)行了一定程度的研究。總結(jié)了一些設(shè)計(jì)和評(píng)估的原則。

【關(guān)鍵詞】可維護(hù)性；校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)；網(wǎng)絡(luò)管理

一、引言

伴隨網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的日益擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、應(yīng)用的日益豐富。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的維護(hù)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、運(yùn)行中所占比重越來(lái)越大。如何提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的維護(hù)效率，減少網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)維護(hù)的工作量，降低網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的維護(hù)難度呢？解決這類(lèi)問(wèn)題，需要我們對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可維護(hù)性進(jìn)行深入的研究。

可維護(hù)性是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)中重要的質(zhì)量屬性之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)在系統(tǒng)的生命周期中用于維護(hù)的花費(fèi)將占到總費(fèi)用70%以上。降低系統(tǒng)維護(hù)的開(kāi)銷(xiāo)可大幅減少系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)成本。并能有效的提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的健壯性，可靠性，保障系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。

二、關(guān)于系統(tǒng)維護(hù)

（一）維護(hù)的定義

為在規(guī)定范圍內(nèi)，保障系統(tǒng)正常運(yùn)行，進(jìn)行的系統(tǒng)偵測(cè)，調(diào)試及修改的全部操作。如安裝調(diào)測(cè)、編制維護(hù)流程、例行測(cè)量、日常監(jiān)測(cè)，記錄。對(duì)故障進(jìn)行定位并清除故障。

（二）從維護(hù)目的上將維護(hù)分類(lèi)

1.適應(yīng)性維護(hù)

適應(yīng)性維護(hù)是指為了適應(yīng)變化了的環(huán)境而進(jìn)行的維護(hù)。

在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的更換，軟硬件系統(tǒng)的升級(jí)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的環(huán)境會(huì)不斷的變化，更改。為了是整個(gè)系統(tǒng)能夠按質(zhì)按量完成任務(wù)。需要進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)，調(diào)試。以使系統(tǒng)能適合相應(yīng)的變化。

2.改正性維護(hù)

改正性維護(hù)是指在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了隱蔽的錯(cuò)誤后，為了診斷和改正這些隱蔽錯(cuò)誤而修改修改的活動(dòng)。

系統(tǒng)的規(guī)模日益龐大，復(fù)雜程度會(huì)不斷增加。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行的中，會(huì)發(fā)現(xiàn)各種各樣的錯(cuò)誤。針對(duì)這些錯(cuò)誤進(jìn)行的維護(hù)工作是維護(hù)中最常見(jiàn)一類(lèi)。

3.完善性維護(hù)

完善性維護(hù)是指為了擴(kuò)充活完善原有系統(tǒng)的功能或性能而修改系統(tǒng)的活動(dòng)。

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的不斷升級(jí)會(huì)給系統(tǒng)維護(hù)帶來(lái)大量的工作。在進(jìn)行新版本更新之間，開(kāi)發(fā)和管理者需要發(fā)表各種補(bǔ)丁來(lái)對(duì)系統(tǒng)的漏洞以及完備程度進(jìn)行修補(bǔ)。這需要在系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)中，科學(xué)的進(jìn)行架構(gòu)。來(lái)提高系統(tǒng)的高可維護(hù)性。

4.預(yù)防性維護(hù)

預(yù)防性維護(hù)是指為了提高系統(tǒng)的可維護(hù)性和可靠性、為未來(lái)的進(jìn)一步改進(jìn)打下基礎(chǔ)而修改的活動(dòng)。

預(yù)防性維護(hù)是在架構(gòu)師指導(dǎo)下，進(jìn)行的前瞻性的，鋪墊工作。是通往系統(tǒng)升級(jí)的堅(jiān)實(shí)基石。預(yù)防性的維護(hù)可以大大的減少新系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和難度。應(yīng)引起開(kāi)發(fā)者和管理者的充分重視。

三、關(guān)于系統(tǒng)可維護(hù)性

系統(tǒng)的可維護(hù)性是指在給定條件下使用規(guī)定的程序和資源進(jìn)行維護(hù)時(shí)，在規(guī)定使用條件下設(shè)備保持在或恢復(fù)到能執(zhí)行要求功能狀態(tài)的能力。

（一）關(guān)于可維護(hù)性研究現(xiàn)狀

目前關(guān)于系統(tǒng)可維護(hù)性研究，絕大多數(shù)是圍繞軟件開(kāi)發(fā)可維護(hù)性開(kāi)展的。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可維護(hù)性問(wèn)題。一般認(rèn)為將網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)分開(kāi)進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)和評(píng)估。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可維護(hù)性的綜合設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)的相關(guān)研究較少。而且此類(lèi)研究往往規(guī)模巨大。設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)模型復(fù)雜而適應(yīng)性差。比較適合大型復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)此類(lèi)小型網(wǎng)絡(luò)可維護(hù)性設(shè)計(jì)和評(píng)估，可以通過(guò)一些科學(xué)的設(shè)計(jì)、評(píng)估原則進(jìn)行控制。希望通過(guò)以下的幾點(diǎn)對(duì)校園網(wǎng)等小型網(wǎng)絡(luò)可維護(hù)性設(shè)計(jì)和評(píng)估的探討，能對(duì)讀者有所啟迪。

（二）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可維護(hù)性設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可維護(hù)性設(shè)計(jì)是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分，它對(duì)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行有著重要的作用。在設(shè)計(jì)中可掌握以下幾個(gè)原則：

1.在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)完備網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)資料

在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中應(yīng)進(jìn)行完善的開(kāi)發(fā)進(jìn)程管理。對(duì)待開(kāi)發(fā)文檔的管理應(yīng)做到有專(zhuān)人負(fù)責(zé)，有制度約束，有標(biāo)準(zhǔn)控制。要保證開(kāi)發(fā)文檔的內(nèi)容完備，版本更替的清晰有序。

完備的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資料還應(yīng)包括完善的維護(hù)日志。對(duì)每次維護(hù)任務(wù)應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的登錄和維護(hù)。一輩下一步的開(kāi)發(fā)和維護(hù)參考。

設(shè)計(jì)和維護(hù)文檔的書(shū)寫(xiě)應(yīng)使用同一的規(guī)格。文檔的注釋?xiě)?yīng)語(yǔ)言簡(jiǎn)潔，內(nèi)容詳實(shí)。構(gòu)件設(shè)計(jì)做到粒度適當(dāng)，便于理解。設(shè)計(jì)者對(duì)文檔的修改，應(yīng)詳細(xì)記錄修改的變更路線。以便維護(hù)者能夠快速查閱。

2.在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)建立一致設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可能會(huì)應(yīng)用到不同廠家，不同規(guī)格的各種軟硬件產(chǎn)品。不同廠家的產(chǎn)品常常會(huì)采用不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)自己的產(chǎn)品描述。這需要我們?cè)诓渴鹎皩?duì)這些設(shè)備及軟件產(chǎn)品，用同一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)示和記錄。這樣既便于設(shè)計(jì)時(shí)各個(gè)構(gòu)件的耦合，銜接。更便于我們?cè)诰S護(hù)時(shí)進(jìn)行測(cè)試和分析。

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)件兼容性，也是影響可維護(hù)性重要一個(gè)指標(biāo)。這需要設(shè)計(jì)時(shí)的部署標(biāo)準(zhǔn)需要統(tǒng)籌安排。保證各個(gè)部件正常使用。

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)候，接口設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一尤其重要。這里我們所談的接口，既包括系統(tǒng)接口，用戶接口。也包括構(gòu)件間的驅(qū)動(dòng)接口。如果接口設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)混亂。將給維護(hù)者帶來(lái)巨大的麻煩。

3.在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，保持一致的設(shè)計(jì)風(fēng)格

設(shè)計(jì)風(fēng)格是指設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中的一些潛在約定和慣用法。培養(yǎng)一個(gè)好的設(shè)計(jì)風(fēng)格對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的質(zhì)量保障有著很重要的作用。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)以及修改、更新的過(guò)程中保持一貫的設(shè)計(jì)風(fēng)格。維護(hù)人員在維護(hù)時(shí)能夠更熟練的入手。大大的提高維護(hù)的效率。

4.網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工具的合理部署

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的維護(hù)工具接口在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)候應(yīng)統(tǒng)一部署。這對(duì)維護(hù)的進(jìn)行很重要。也是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可維護(hù)性的重要指標(biāo)。只有通過(guò)系統(tǒng)為維護(hù)工作預(yù)留的接口。維護(hù)人員才能使用維護(hù)工具對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有效的偵測(cè)，調(diào)試。一個(gè)系統(tǒng)的可維護(hù)的能力常常也通過(guò)維護(hù)接口的支持能力來(lái)體現(xiàn)。

在設(shè)計(jì)維護(hù)接口時(shí)應(yīng)充分考慮系統(tǒng)的維護(hù)需要。及要保證系統(tǒng)的性能和安全性。又要使維護(hù)人員能夠廣泛的接觸系統(tǒng)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)把系統(tǒng)維護(hù)的接口，可使用的維護(hù)工具，以及所支持的維護(hù)。進(jìn)行全面，詳細(xì)，深入的描述。便于維護(hù)人員的使用。

5.網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)備份和日志能力

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)備份是系統(tǒng)維護(hù)中常常涉及的一類(lèi)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的備份分為冷備和熱備。冷備份的使用需要在系統(tǒng)中止或停機(jī)情況下進(jìn)行。熱備份不需要系統(tǒng)停機(jī)，但一般系統(tǒng)成本要增加一些。冷備，熱備各有特點(diǎn)，多數(shù)情況下結(jié)合使用。既保證系統(tǒng)的正常工作又獲得一個(gè)較好的系統(tǒng)效率。

日志能力也是保障網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可維護(hù)性的一個(gè)重要的技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)維護(hù)以往數(shù)據(jù)的依據(jù)，往往是通過(guò)系統(tǒng)日志獲得的。通過(guò)系統(tǒng)日志，維護(hù)人員可以得到一個(gè)清晰系統(tǒng)工作軌跡。既能分析發(fā)生過(guò)的故障，也能發(fā)現(xiàn)需要維護(hù)的趨勢(shì)。

6.網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的合理冗余

在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中要保證維護(hù)實(shí)時(shí)性，需要網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)保持一個(gè)合理的系統(tǒng)冗余。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)維護(hù)能力是指網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正常工作的同時(shí)進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)能力。既要保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工作的不中斷，又要保證維護(hù)的有效進(jìn)行。這樣的情況下，我們一般使用適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)冗余來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)維護(hù)的進(jìn)行。但過(guò)度的網(wǎng)絡(luò)冗余無(wú)疑會(huì)降低網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的工作效率。

網(wǎng)絡(luò)冗余可以分為空間冗余和時(shí)間的冗余?？臻g冗余是指在網(wǎng)絡(luò)部署時(shí)，設(shè)計(jì)一些設(shè)備和軟件處理能力的冗余。利于這些冗余完成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的維護(hù)。時(shí)間冗余是指利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的空閑時(shí)間段進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的維護(hù)。比如在深夜的數(shù)據(jù)備份。空間冗余的維護(hù)實(shí)時(shí)性更好。而時(shí)間冗余可以降低系統(tǒng)成本。它們常?；旌蠎?yīng)用在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中。

（三）關(guān)于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可維護(hù)性的評(píng)估

對(duì)于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可維護(hù)性的評(píng)估，是對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)估的一個(gè)重要部分?？删S護(hù)性的評(píng)估也會(huì)直接影響其他的質(zhì)量屬性評(píng)估。我們可以從以下幾個(gè)方面評(píng)估網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可維護(hù)性。

1.對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的易理解性

對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)需要全面，深入的理解系統(tǒng)。包括網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的規(guī)劃，架構(gòu)，提供的服務(wù)，設(shè)備及軟件的功能和標(biāo)準(zhǔn)等等。只有在對(duì)系統(tǒng)充分理解的基礎(chǔ)上，才能對(duì)系統(tǒng)開(kāi)展正確，準(zhǔn)確且有效的維護(hù)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的易理解性在此顯得尤其重要。易理解的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能大大的減少維護(hù)人員的工作量。降低維護(hù)的成本。

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的易理解性依賴于系統(tǒng)設(shè)計(jì)清晰和簡(jiǎn)潔。良好系統(tǒng)架構(gòu)風(fēng)格，合理粒度的構(gòu)件設(shè)計(jì)，優(yōu)秀的設(shè)計(jì)過(guò)程管理會(huì)顯著的提高系統(tǒng)的可維護(hù)性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中資料完備和資料的管理清晰也是幫助維護(hù)人員理解系統(tǒng)的一個(gè)重要方面。一個(gè)良好的文檔管理會(huì)大大的減輕維護(hù)工作。

2.網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可調(diào)試性

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可調(diào)試性，指對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試和診斷的難易程度。是其可維護(hù)性的重要方面。系統(tǒng)不提供必要的調(diào)試接口，不提供設(shè)計(jì)、文檔日志及備份數(shù)據(jù)作為依據(jù)。系統(tǒng)的維護(hù)就無(wú)從進(jìn)行。這是系統(tǒng)維護(hù)能夠進(jìn)行的一個(gè)必要條件。系統(tǒng)可調(diào)式能力的大小也常常決定可維護(hù)性的能力。

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可調(diào)試范圍，以及易用程度。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)候應(yīng)通盤(pán)考慮。不僅要考慮到系統(tǒng)調(diào)試的能力，還要調(diào)試時(shí)的系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)。以及調(diào)試時(shí)系統(tǒng)安全性的保障。

3.網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可寫(xiě)入能力

網(wǎng)絡(luò)的可寫(xiě)入能力也就是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可修改性。在對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的進(jìn)行維護(hù)過(guò)程中，必然涉及到系統(tǒng)的修改。系統(tǒng)可修改能力越強(qiáng)，系統(tǒng)維護(hù)的進(jìn)行的手段越多，所維護(hù)的程度越高。系統(tǒng)被修改的范圍一般是有很多約束的。平衡這些約束條件，可適度提高的系統(tǒng)的可修改性。

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮到系統(tǒng)更新的需要，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中需要修改的部分，使用寬泛的約束條件。這樣才能容納系統(tǒng)更多的修改。系統(tǒng)的修改常常是互相制約的。這在維護(hù)過(guò)程中應(yīng)提起充分的認(rèn)識(shí)。修改部分構(gòu)件，也應(yīng)做系統(tǒng)的全面測(cè)試來(lái)驗(yàn)證維護(hù)是否成功。

四、結(jié)論

由于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的限制，校園網(wǎng)絡(luò)的可維護(hù)性設(shè)計(jì)和評(píng)估缺少適合的參考模型。在設(shè)計(jì)中通過(guò)保存完備網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)資料，建立一致設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，保持一致的設(shè)計(jì)風(fēng)格，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工具的合理部署，提高備份和日志能力，合理的系統(tǒng)冗余等等設(shè)計(jì)原則的把握?？梢源蠓岣呦到y(tǒng)的可維護(hù)能力。在可維護(hù)性評(píng)估方面重點(diǎn)關(guān)注可理解性，可調(diào)試性和可修改性方面系統(tǒng)表現(xiàn)?？梢曰镜陌l(fā)現(xiàn)系統(tǒng)可維護(hù)性設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題加以改進(jìn)。以提高系統(tǒng)可維護(hù)性設(shè)計(jì)質(zhì)量的檢查和保障。

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作者簡(jiǎn)介：王卓（1972—），女，河北涿州人，大學(xué)本科，畢業(yè)于河北師范大學(xué)，保定師范專(zhuān)科學(xué)校涿州分校講師，主要從事信息技術(shù)教學(xué)工作。