遠(yuǎn)端站點(diǎn)傳輸連接狀態(tài)異常分析和監(jiān)控研究

李　　璟，吳　　萍，黃俊慧

（1.國(guó)家海洋局東海預(yù)報(bào)中心　　上海市　200136；2.海洋赤潮災(zāi)害立體監(jiān)測(cè)技術(shù)與應(yīng)用國(guó)家海洋局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室　　上海市　200090）

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遠(yuǎn)端站點(diǎn)傳輸連接狀態(tài)異常分析和監(jiān)控研究

李璟1，2，吳萍1，黃俊慧1

（1.國(guó)家海洋局東海預(yù)報(bào)中心上海市200136；2.海洋赤潮災(zāi)害立體監(jiān)測(cè)技術(shù)與應(yīng)用國(guó)家海洋局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室上海市200090）

摘 要：目前海洋觀測(cè)點(diǎn)所處地域分散，數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)歷環(huán)節(jié)繁多。傳輸中斷時(shí)，如何及時(shí)定位故障點(diǎn)是急需解決的問(wèn)題。在傳輸樞紐處建立監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控發(fā)現(xiàn)連接異常，可以有效縮短故障解決的時(shí)間，提高傳輸?shù)募皶r(shí)性和連續(xù)性。本研究分析了遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)發(fā)生傳輸連接異常的原因和表現(xiàn)形式，設(shè)計(jì)了判斷規(guī)則，通過(guò)二次開(kāi)發(fā)建立遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化地獲取異常信息和數(shù)據(jù)入庫(kù)。

關(guān)鍵詞：連接狀態(tài)；異常分析；遠(yuǎn)程監(jiān)控；二次開(kāi)發(fā)

目前，海洋實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)被廣泛地運(yùn)用于海洋預(yù)警報(bào)和防災(zāi)減災(zāi)工作中。隨著上述業(yè)務(wù)的技術(shù)研究不斷發(fā)展，對(duì)觀測(cè)數(shù)質(zhì)量的要求也不斷提高。因此，如何保障觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸，提高傳輸及時(shí)性和連續(xù)性尤為重要。

觀測(cè)數(shù)據(jù)從觀測(cè)點(diǎn)傳輸至數(shù)據(jù)中心的過(guò)程所涉及的環(huán)節(jié)繁多。傳輸節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的終端、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等故障以及設(shè)備之間的連接故障、節(jié)點(diǎn)間的鏈路故障都可能影響傳輸。遠(yuǎn)端海洋站點(diǎn)所處的地理位置往往比較分散，觀測(cè)數(shù)據(jù)通常采取逐級(jí)傳輸?shù)姆绞絽R總到區(qū)域數(shù)據(jù)中心。因此，在傳輸樞紐處（即區(qū)域中心）建立對(duì)各級(jí)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的傳輸連接狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，可及時(shí)判斷傳輸中斷的位置，縮短處理時(shí)間，對(duì)保障傳輸順暢起到輔助作用。此外，遠(yuǎn)程監(jiān)控還可有效彌補(bǔ)由于站點(diǎn)分散以及維護(hù)人員技術(shù)水平不均造成的不足。

本文以東海區(qū)的觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸為研究對(duì)象，分析了數(shù)據(jù)傳輸流程中發(fā)生的連接異常的原因和表現(xiàn)形式，設(shè)計(jì)了異常發(fā)生和解除的規(guī)則。在已有網(wǎng)管軟件的基礎(chǔ)上結(jié)合日常運(yùn)維業(yè)務(wù)的具體需求進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā)，研制了遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)以自動(dòng)化地識(shí)別遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)的傳輸連接異常及解除，區(qū)分并標(biāo)識(shí)不同的異常以及異常之間的關(guān)聯(lián)性。

1　　監(jiān)控分析

為了便于監(jiān)控，首先對(duì)數(shù)據(jù)在上傳過(guò)程中經(jīng)歷的各種傳輸環(huán)節(jié)進(jìn)行分析。目前東海區(qū)的海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)主要采取逐級(jí)傳輸?shù)姆绞?，?jié)點(diǎn)之間通過(guò)專線連接，從底層節(jié)點(diǎn)（目前為三級(jí)節(jié)點(diǎn)）開(kāi)始依次傳輸至區(qū)域中心（即一級(jí)節(jié)點(diǎn)），呈成樹(shù)狀結(jié)構(gòu)。各級(jí)節(jié)點(diǎn)內(nèi)建有局域網(wǎng)，且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為相似（如圖1所示）。根據(jù)業(yè)務(wù)量不同各節(jié)點(diǎn)內(nèi)的設(shè)備規(guī)模略有不同。

圖1　　節(jié)點(diǎn)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖

因此，就傳輸環(huán)節(jié)而言，影響數(shù)據(jù)從某個(gè)遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)傳輸至區(qū)域中心的因素包括遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)和上級(jí)節(jié)點(diǎn)間的連接、節(jié)點(diǎn)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)連接以及區(qū)域中心內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)連接。

為便于分析和實(shí)驗(yàn)，本研究將監(jiān)控中心設(shè)在區(qū)域中心節(jié)點(diǎn)，同時(shí)由于二級(jí)節(jié)點(diǎn)處于中間環(huán)節(jié)且設(shè)備規(guī)模適中，選取其中一個(gè)為作為典型的監(jiān)控對(duì)象，共同組成實(shí)驗(yàn)環(huán)境，如圖2所示。在進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)前，先對(duì)數(shù)據(jù)從監(jiān)控對(duì)象節(jié)點(diǎn)至監(jiān)控中心的傳輸分段研究。據(jù)此，數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)過(guò)的設(shè)備包括監(jiān)控對(duì)象節(jié)點(diǎn)設(shè)備和監(jiān)控中心設(shè)備兩部分，經(jīng)過(guò)的鏈路包括3部分：監(jiān)控對(duì)象節(jié)點(diǎn)內(nèi)局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、其與監(jiān)控中心間的運(yùn)營(yíng)商鏈路、監(jiān)控中心內(nèi)局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。監(jiān)控中心內(nèi)局域網(wǎng)可由本地的網(wǎng)管軟件直接監(jiān)控并提供異常反饋，此處暫不列入研究。所以進(jìn)一步分析監(jiān)控對(duì)象節(jié)點(diǎn)內(nèi)的設(shè)備、設(shè)備之間、以及節(jié)點(diǎn)間（即和監(jiān)控中心間）的連接異常（以下簡(jiǎn)稱異常）的原因以及表現(xiàn)形式如下：

圖2　　監(jiān)控試驗(yàn)環(huán)境選取示意圖

（1）異常成因：

節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（路由器、交換機(jī)等）和終端（計(jì)算機(jī)、服務(wù)器等）發(fā)生異常的原因包括死機(jī)、關(guān)機(jī)、斷電、網(wǎng)線松脫、網(wǎng)口故障等。節(jié)點(diǎn)間的異?？赡苡捎诘孛婀饫w故障、運(yùn)營(yíng)商機(jī)房調(diào)整、落地設(shè)備等故障造成。

（2）異常表現(xiàn)：

1）某個(gè)終端在帶電情況下死機(jī)或關(guān)機(jī)時(shí)，終端上的用戶處于離線狀態(tài)，但和他相連的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口識(shí)別不到中斷。當(dāng)終端網(wǎng)線斷電或是網(wǎng)線脫落時(shí)，和該終端連接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的對(duì)應(yīng)端口表現(xiàn)連接中斷。這兩種異常能直接被監(jiān)控中心識(shí)別到。

2）路由器、交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備整體發(fā)生故障時(shí)，和該設(shè)備直接相連的其他設(shè)備或終端的連接狀態(tài)對(duì)監(jiān)控中心而言，處于無(wú)法識(shí)別的狀態(tài)，同時(shí)，和該設(shè)備有間接連接的部分設(shè)備也處于這種狀態(tài)。

3）當(dāng)節(jié)點(diǎn)間鏈路故障時(shí)，雖然兩個(gè)節(jié)點(diǎn)各自的接入設(shè)備（如路由器）的接入端口狀態(tài)正常，但這兩個(gè)設(shè)備間不可互訪，且對(duì)于監(jiān)控中而言，監(jiān)控對(duì)象節(jié)點(diǎn)的所有設(shè)備均處于無(wú)法識(shí)別的狀態(tài)。

能被監(jiān)控中心直接識(shí)別到異常，本文定義為直接異常，無(wú)法被監(jiān)控中心識(shí)別當(dāng)前狀態(tài)的異常，定義為間接異常。結(jié)合上述異常原因及表現(xiàn)形式還可知，間接異常的影響范圍由設(shè)備間的級(jí)聯(lián)關(guān)系來(lái)決定。為解決對(duì)2類不同異常的識(shí)別，同時(shí)便于編程實(shí)現(xiàn)對(duì)異常及其解除的判斷，定義規(guī)則如下：

（1）上下行規(guī)則：

以監(jiān)控中心節(jié)點(diǎn)最外側(cè)的接入設(shè)備為中心，向外輻射，各設(shè)備依次互為上行和下行關(guān)系，且上下行關(guān)系可嵌套。每個(gè)設(shè)備和其上行設(shè)備直連的網(wǎng)口為上行接口，和其下行設(shè)備直連的網(wǎng)口為下行接口。

（2）異常判斷規(guī)則：

1）發(fā)生以下3種情況時(shí)判斷為發(fā)生直接異常：①終端由于關(guān)機(jī)或死機(jī)致使終端上的用戶處于離線狀態(tài)；②網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口當(dāng)前狀態(tài)和初始狀態(tài)相反；③兩節(jié)點(diǎn)的接入設(shè)備無(wú)法互訪。3種情況的異常分別定義為終端異常、端口異常和節(jié)點(diǎn)間異常。

2）當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備整體故障、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口故障或是節(jié)點(diǎn)間無(wú)法互訪，造成其下行的各級(jí)設(shè)備或終端無(wú)法被訪問(wèn)，判斷為發(fā)生間接異常。

（3）異常規(guī)則解除：

1）發(fā)生以下3種情況時(shí)判斷為直接異常解除：①當(dāng)終端用戶恢復(fù)在線；②網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口恢復(fù)初始狀態(tài)；③兩節(jié)點(diǎn)的接入設(shè)備恢復(fù)互訪。

2）當(dāng)某個(gè)直接異常解除時(shí)，和其相關(guān)的且未解除的間接異常均解除。

2　　監(jiān)控方法

2.1技術(shù)路線

依托其他項(xiàng)目支持，被監(jiān)控的二級(jí)節(jié)點(diǎn)已具備了設(shè)備可為網(wǎng)管軟件（IMC）納入監(jiān)控的條件。IMC軟件可監(jiān)控終端的硬件使用情況、用戶在線等，也可監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的CPU、內(nèi)存、端口流量等。對(duì)本研究關(guān)注的用戶在線狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口狀態(tài)2類數(shù)據(jù)，該軟件可提供數(shù)據(jù)接口。

在此基礎(chǔ)上，本研究的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可分為3部分：底層監(jiān)控、二次開(kāi)發(fā)的監(jiān)控程序和數(shù)據(jù)庫(kù)。其中，IMC軟件和開(kāi)發(fā)的訪問(wèn)檢測(cè)程序作為底層監(jiān)控，IMC獲取節(jié)點(diǎn)內(nèi)的終端用戶在線狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口狀態(tài)，并通過(guò)數(shù)據(jù)接口拋出；訪問(wèn)檢測(cè)程序獲取節(jié)點(diǎn)間連接狀態(tài)并通過(guò)日志拋出。二次開(kāi)發(fā)的監(jiān)控程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)底層提供的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，并按監(jiān)控規(guī)則對(duì)異常進(jìn)行識(shí)別、過(guò)濾，最后將數(shù)據(jù)入庫(kù)，過(guò)程如圖3所示：

圖3　　遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行流程示意圖

目前，在氣象觀測(cè)［1，2］、船舶與海洋工程［3，7］、海洋石油生產(chǎn)［4，5］等行業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)已廣泛應(yīng)用，海洋觀測(cè)、監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的監(jiān)控實(shí)例［6，8］也陸續(xù)出現(xiàn)。上述遠(yuǎn)程監(jiān)控通常是針對(duì)具體的監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行定制性的監(jiān)控開(kāi)發(fā)，監(jiān)控程序和監(jiān)控對(duì)象本身的相互依賴度較高。本研究采取對(duì)現(xiàn)有的監(jiān)控軟件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的方式，如監(jiān)控對(duì)象改變或是底層監(jiān)控程序更換，只需根據(jù)新的底層監(jiān)控程序的接口調(diào)整數(shù)據(jù)對(duì)接即可，工作量相對(duì)較小且較為靈活。同時(shí)本研究建立了監(jiān)控信息數(shù)據(jù)庫(kù)，后期可擴(kuò)展性較高，同時(shí)也易于和其他監(jiān)控系統(tǒng)集成。

2.2技術(shù)實(shí)現(xiàn)

2.2.1底層監(jiān)控

底層監(jiān)控使用IMC軟件提供WebService接口。每臺(tái)終端都有1個(gè)用戶，調(diào)用接口acmUserService可獲取當(dāng)前在線用戶列表，從而間接獲取離線用戶的信息，即終端異常信息。每臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都有名稱和IP，且設(shè)備上每個(gè)端口也都有名稱，調(diào)用接口imcplatResService可獲得當(dāng)前可訪問(wèn)到的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的各個(gè)端口狀態(tài)。比較設(shè)備端口的當(dāng)前狀態(tài)和初始狀態(tài)，兩者不同為端口異常，從而得到當(dāng)前端口異常信息。

底層監(jiān)控讀取訪問(wèn)檢測(cè)程序提供訪問(wèn)日志。日志包含了對(duì)一系列目標(biāo)地址的訪問(wèn)記錄。通過(guò)讀取日志可獲得當(dāng)前發(fā)生的鏈路連接異常的信息，即節(jié)點(diǎn)間異常信息。

上述3種底層監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)共同組成了原始監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)集，供二次開(kāi)發(fā)的監(jiān)控程序調(diào)用。

2.2.2監(jiān)控程序

監(jiān)控程序需要完成原始數(shù)據(jù)提取、異常及其類型識(shí)別、解除識(shí)別、過(guò)濾重復(fù)、數(shù)據(jù)入庫(kù)這幾項(xiàng)功能。根據(jù)得到的3種原始監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，在監(jiān)控程序中分別建立終端監(jiān)控、端口監(jiān)控、節(jié)點(diǎn)監(jiān)控3個(gè)監(jiān)控模塊。

監(jiān)控程序通過(guò)定時(shí)輪詢的方式從IMC的acmUserService和imcplatResService兩個(gè)接口提取用戶在線數(shù)據(jù)集和端口狀態(tài)數(shù)據(jù)集，從訪問(wèn)檢測(cè)程序的日志中提取節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)數(shù)據(jù)集。然后3個(gè)監(jiān)控模塊分別根據(jù)異常和解除的判斷規(guī)則進(jìn)行預(yù)處理后得到當(dāng)前的直接異常發(fā)生和解除兩個(gè)初始數(shù)據(jù)集，通過(guò)比對(duì)已有記錄過(guò)濾掉重復(fù)記錄，然后按上下行規(guī)則標(biāo)識(shí)出間接異常和解除，最后將所有新增的異常和解除寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)。上述過(guò)程通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)時(shí)分解如下：

（1）異常判斷和處理：包含預(yù)處理、過(guò)濾、規(guī)則干預(yù)3個(gè)階段。

1）預(yù)處理：

對(duì)原始監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到包括以下3類數(shù)據(jù)：

*終端離線數(shù)據(jù)集：終端用戶集作為初始數(shù)據(jù)集，在線用戶集是已有的原始監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。終端離線數(shù)據(jù)集為在終端用戶集中去掉在線用戶集后得到的數(shù)據(jù)集。

*端口異常數(shù)據(jù)集：端口此處指的是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)口，且有一個(gè)初始狀態(tài)數(shù)據(jù)集。端口當(dāng)前狀態(tài)集是已有的原始監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。端口異常數(shù)據(jù)集是提取初始狀態(tài)數(shù)據(jù)集和當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)集中那些不同的記錄得到的數(shù)據(jù)集。

*節(jié)點(diǎn)間異常數(shù)據(jù)集：通過(guò)從訪問(wèn)檢測(cè)程序的訪問(wèn)日志中提取訪問(wèn)失敗記錄獲得。

2）過(guò)濾

預(yù)處理后的“終端離線數(shù)據(jù)集”、“端口異常數(shù)據(jù)集”、“節(jié)點(diǎn)間異常數(shù)據(jù)集”是對(duì)當(dāng)前所有連接狀態(tài)進(jìn)行輪詢檢查后得到的異常數(shù)據(jù)集。這些異常可能之前已經(jīng)存在且仍處于未解決的狀態(tài)，所以需要和已有的未解決的異常記錄進(jìn)行比較，過(guò)濾掉重復(fù)記錄，僅保留新增的異常。

3）規(guī)則干預(yù)

經(jīng)過(guò)濾處理后，所有新增的“終端離線”、“端口異?！薄ⅰ肮?jié)點(diǎn)間異常”根據(jù)之前定義的直接和間接異常的規(guī)則進(jìn)行區(qū)分和標(biāo)記。同時(shí)，對(duì)新增的“端口異?！焙汀肮?jié)點(diǎn)間異常”還需要對(duì)所涉及的下行設(shè)備進(jìn)行嵌套查詢，并增加相應(yīng)的間接異常記錄。最后將所有新增異常入庫(kù)。

（2）解除判斷

1）直接異常解除：

比較未解決的終端離線數(shù)據(jù)集和當(dāng)前用戶在線數(shù)據(jù)集，重合的終端記錄表示終端連接已恢復(fù)，相應(yīng)的終端異常解除。比較未解決的端口異常數(shù)據(jù)集和端口當(dāng)前狀態(tài)集，狀態(tài)不一致的端口記錄表示該端口連接已恢復(fù)，相應(yīng)的端口異常解除。比較節(jié)點(diǎn)間異常數(shù)據(jù)集和當(dāng)前訪問(wèn)失敗記錄集，地址不重合的記錄表示節(jié)點(diǎn)連接恢復(fù)，相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)間異常解除。

2）間接異常解除：

“端口異?！焙汀肮?jié)點(diǎn)間異常”兩類異常解除時(shí)，恢復(fù)正常的端口需嵌套查詢下行設(shè)備，符合查詢結(jié)果的未解除的間接異常記錄均更新為解除狀態(tài)。

監(jiān)控程序除終端監(jiān)控、端口監(jiān)控、節(jié)點(diǎn)監(jiān)控3個(gè)模塊外，還包含1個(gè)“下行設(shè)備查找”的公共方法。通過(guò)輸入設(shè)備和端口名稱，根據(jù)鏈路表進(jìn)行嵌套查找，可輸出指定設(shè)備和端口關(guān)聯(lián)的所有下行設(shè)備。

2.2.3數(shù)據(jù)庫(kù)

監(jiān)控信息數(shù)據(jù)庫(kù)包含靜態(tài)和動(dòng)態(tài)2類數(shù)據(jù)表，前者用于存儲(chǔ)設(shè)備、接口、鏈路等初始信息，后者用于存儲(chǔ)動(dòng)態(tài)更新的異常及解除信息，各自包含的數(shù)據(jù)表如下：

（1）靜態(tài)信息表：

1）設(shè)備表：記錄設(shè)備信息（如：名稱、IP、隸屬節(jié)點(diǎn)等）；

2）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口表：記錄網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口信息（如：端口名稱、端口初始狀態(tài)等）；

3）鏈路表：記錄連接兩端信息（如設(shè)備、端口、上下行屬性）；

4）節(jié)點(diǎn)表：記錄節(jié)點(diǎn)信息。

（2）動(dòng)態(tài)信息表：

1）終端異常表：記錄終端直接異常的信息（異常狀態(tài)、發(fā)生時(shí)間、解決時(shí)間等）；

2）端口異常表：記錄網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口直接異常的信息（異常狀態(tài)、發(fā)生時(shí)間、解決時(shí)間等）；

3）節(jié)點(diǎn)間異常表：記錄節(jié)點(diǎn)間連接異常的信息（異常狀態(tài)、發(fā)生時(shí)間、解決時(shí)間等）；

4）間接異常表：記錄終端或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的間接異常的信息（發(fā)生時(shí)間、解決時(shí)間、與之關(guān)聯(lián)的端口異?；蚬?jié)點(diǎn)間異常等）。

其中：設(shè)計(jì)“節(jié)點(diǎn)表”是為了便于后期集成化的監(jiān)控平臺(tái)中以業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)為單位進(jìn)行監(jiān)控；在“間接異常表”中設(shè)計(jì)了“與直接異常關(guān)聯(lián)”的字段，為了便于后期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

3　　實(shí)驗(yàn)及結(jié)果

在A地的監(jiān)控中心部署遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)端，包括遠(yuǎn)程監(jiān)控程序和數(shù)據(jù)庫(kù)，位于B地的被監(jiān)控點(diǎn)部署測(cè)試終端（計(jì)算機(jī)）和測(cè)試網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（交換機(jī)），終端上安裝IMC客戶端，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上開(kāi)放SNMP協(xié)議。實(shí)驗(yàn)環(huán)境如圖4示：

圖4 實(shí)驗(yàn)環(huán)境示意圖

圖5　　模擬場(chǎng)景示意圖

用測(cè)試計(jì)算機(jī)和交換機(jī)分別模擬幾種連接異常的發(fā)生和解除，具體如下：

（1）交換機(jī)B和計(jì)算機(jī)B直連（如圖5場(chǎng)景1所示），先關(guān)閉計(jì)算機(jī)模擬發(fā)生終端連接異常，然后重新開(kāi)啟計(jì)算機(jī)模擬異常解除。

（2）交換機(jī)A下聯(lián)交換機(jī)B，交換機(jī)B直連計(jì)算機(jī)B（如圖5場(chǎng)景2所示），先拔出交換機(jī)A上連接交換機(jī)B的連線，模擬交換機(jī)A發(fā)生端口連接異常，然后重新插入網(wǎng)線模擬異常解除。

（3）交換機(jī)A和B通過(guò)集線器C和D相連，模擬監(jiān)控中心的接入設(shè)備為A，被監(jiān)控點(diǎn)的接入設(shè)備為B，下聯(lián)終端為計(jì)算機(jī)B；集線器C和D模擬為2節(jié)點(diǎn)各自的運(yùn)營(yíng)商落地設(shè)備，兩者間連線模擬為節(jié)點(diǎn)間專線（如圖5場(chǎng)景3所示）。先斷開(kāi)集線器C和D間的連接，模擬2節(jié)點(diǎn)間專線中斷的即發(fā)生節(jié)點(diǎn)間連接異常，然后重新連接C和D模擬異常解除。

測(cè)試遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是否能識(shí)別到異常的發(fā)生和解除并將信息入庫(kù)，結(jié)果如下：

A點(diǎn)和B點(diǎn)間場(chǎng)景1*　　√場(chǎng)景2-*　-*　*　-√　-√　　√場(chǎng)景3-*　-*　*　-√　-√　　√備注 *：出現(xiàn)直接異常記錄，-*：出現(xiàn)間接異常記錄√：出現(xiàn)直接異常解除記錄，-√：出現(xiàn)間接異常解除記錄對(duì)象場(chǎng)景異常發(fā)生　　異常解除終端　　端口　　節(jié)點(diǎn)間　終端　　端口　　節(jié)點(diǎn)間計(jì)算機(jī)B交換機(jī)B交換機(jī)A A點(diǎn)和B點(diǎn)間計(jì)算機(jī)B交換機(jī)B交換機(jī)A

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可識(shí)別到被監(jiān)控節(jié)點(diǎn)發(fā)生的終端、端口和節(jié)點(diǎn)間三類連接異常。

4　　結(jié)論與展望

本研究分析了遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中發(fā)生連接異常的原因和類型，通過(guò)設(shè)計(jì)判斷規(guī)則和基于現(xiàn)有軟件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)傳輸連接異常的遠(yuǎn)程監(jiān)控。由遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)獲取的監(jiān)控信息，包含了異常發(fā)生和解決的時(shí)間，異常的類型以及關(guān)聯(lián)性。這些數(shù)據(jù)不僅可輔助運(yùn)行維護(hù)人員在傳輸中斷時(shí)，快速進(jìn)行故障定位，而且可用于統(tǒng)計(jì)分析，便于制定預(yù)防措施。同時(shí)，系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)接口，便于上述信息被集成到其他海洋觀測(cè)監(jiān)控平臺(tái)中。

本研究也存在一些局限性，目前系統(tǒng)對(duì)終端的狀態(tài)獲取依托第三方客戶端軟件，程序故障將影響監(jiān)控效果，后期將研究其他更穩(wěn)定的方式進(jìn)行替代。此外，本次研究涉及的傳輸設(shè)備種類有限，今后將陸續(xù)對(duì)其他傳輸設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控研究。

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收稿日期：2016-03-30

基金項(xiàng)目：海洋赤潮災(zāi)害立體監(jiān)測(cè)技術(shù)與應(yīng)用國(guó)家海洋局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放研究基金 （MATHAB201308）。