【正文】 由于這項設(shè)計采用的是專家系統(tǒng)的技術(shù)，可以由網(wǎng)絡(luò)管理員通過不斷的添加規(guī)則信息來豐富系統(tǒng)可以檢測的設(shè)備故障種類，因此是一個不。這項設(shè)計有很大的實際意義。 本科畢業(yè)論文31第 5 章 結(jié)論本課題的目的是要設(shè)計一個能夠檢測并分析網(wǎng)絡(luò)中的大部分故障的程序。:( ?time 24)))(assert (購買新手機 ))(retract ?手機)) 本章小結(jié)本章詳細介紹了網(wǎng)絡(luò)故障管理專家系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn)，并對開發(fā)過程中出現(xiàn)的一些問題及解決方案進行了詳細的說明。 首先定義舊手機的模板：Jess (deftemplate 舊手機 (slot 價錢)(slot 待機時間)) 接著添加事實：Jess (assert (舊手機(待機時間 23))) 最后添加規(guī)則：當(dāng)舊手機的待機時間低于 24 個小時的時候，購買一部新手機。例如(colour orange) 或(+ 4 5 6)等等。一個基本的句子單元稱為 list。 原子、變量和函數(shù)一個 jess 程序由原子、數(shù)字、字符串組成。 規(guī)則：用來表示系統(tǒng)推理的有關(guān)知識。所有事實都保存在在工作存儲器中，所以稱事實為工作內(nèi)存元素。 事實：用來表示已知的數(shù)據(jù)或信息。因為規(guī)則語言跟平時遇到的語言的語法規(guī)則大相徑庭，所以要重新學(xué)習(xí)這樣一門新的語言—Jess。測試期共挑選出 25 個告警對象并制定了相應(yīng)的規(guī)則。整個思科設(shè)備的告警對象約有 2638 個，每一個都做具體分析的話工作量極 本科畢業(yè)論文29其大，并且顯得非常亂。整個告警信息的描述是這樣的：在該機器上插入了一個最小分區(qū)大小為 ciscoFlashDeviceMinPartitionSize，設(shè)備名字叫ciscoFlashDeviceName 的可移除設(shè)備。這里共有兩個參數(shù)：ciscoFlashDeviceMinPartitionSize 和 ciscoFlashDeviceName。比如“ciscoFlashDeviceInsertedNotif”就是一個當(dāng)思科閃存設(shè)備插入機器是產(chǎn)生的一個消息。要搜索到所有的告警信息對象，就要先將思科的所有的 MIB 庫下載下來，然后一個個進行分析。我們要做的就是把思科可能產(chǎn)生的告警全部總結(jié)出來，并制定相應(yīng)的規(guī)則。本設(shè)計針對的設(shè)備主要是思科的設(shè)備。但是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商非常多，而每一個廠商的設(shè)備中的 MIB（管理信息庫）信息都不同。 項目中的難點 規(guī)則信息的收集網(wǎng)絡(luò)故障是由告警服務(wù)器模塊來接收的，要對這些故障信息進行分析并制定規(guī)則，就必須先收集網(wǎng)絡(luò)中的各個設(shè)備的 MIB 信息以及可以發(fā)送的 Trap（告警）信息。采用 AdventNet 公司的 SNMP Java 開發(fā)包，可以使得接收并存儲告警信息變的很簡單。 //將接收到的告警信息放入規(guī)則引擎進行匹配。 (trapObj)。39。 i=().size()1。 String trapVar = 。 (().toString())。 (().toString())。 (().toString())。 if(() == ){//如果告警服務(wù)模塊接收到的是告警信息（非輪詢信息 trapObj = new PreTable()。 告警服務(wù)模塊該模塊實現(xiàn)與外部設(shè)備的交互，主要包括兩部分：一部分負責(zé)向網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備發(fā)送輪詢信息及接收相應(yīng)的反饋信息，并對該信息進行處理，從而獲得網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的運行狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)拓撲等信息；另一部分，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備或拓撲出現(xiàn)異常時，該模塊自動接收來自網(wǎng)絡(luò)的告警信息，結(jié)合上一部分輪詢獲得的信息，調(diào)用規(guī)則庫管理模塊獲得相應(yīng)的規(guī)則對告警信息進行過濾，分析得出該故障的發(fā)生原因及定位。如果接收到一個“登錄服務(wù)器時認(rèn)證不正確”時，上面顯示的規(guī)則會被激發(fā)，并分析出詳細的結(jié)果，圖 是在實習(xí)單位時接收到告警信息并匹配規(guī)則時的圖：圖 檢測到的告警信息對規(guī)則的管理對于規(guī)則的管理主要是管理員通過瀏覽器在成功登錄服務(wù)器后的操作。(defrule authenticationFailure 認(rèn)證出了問題 ?TrapEvent(PreTable {trapOID == .}(date ?date)(hostIP ?hostIP)(trapVar ?trapVar)(enterpriseID ?EnterpriseID)) = (add (new BackTable ?hostIP 該設(shè)備登錄管理服務(wù)器但沒有通過認(rèn)證 ?date ?EnterpriseID))(retract ?TrapEvent)) 本科畢業(yè)論文26以上就是一個規(guī)則的詳細表示。假如發(fā)現(xiàn)trap的OID ，那么就判定在該設(shè)備的認(rèn)證上出了問題。添加，修改和刪除操作都是對該 XML 文件中的規(guī)則節(jié)點進行的操作。在 Web 服務(wù)器模塊中對規(guī)則進行的所有操作實際上都是對XML 進行的操作。但是在我們的實際設(shè)計中，我們把規(guī)則全部存入到了一個文件中，而沒有存放在數(shù)據(jù)庫中。當(dāng)專家 本科畢業(yè)論文25在分析故障癥狀之后添加一條新的規(guī)則時，由規(guī)則庫管理系統(tǒng)將該信息添加到數(shù)據(jù)庫中。分別用于存儲告警服務(wù)器模塊接收到的告警信息，故障事實，推理分析后得到的故障原因。這里采取的是 dom4j 開發(fā)包來操作 XML。用戶名和密碼在 Oracle 數(shù)據(jù)庫中存放，當(dāng)用戶名和密碼都正確時進入規(guī)則管理頁面，如圖 和圖 所示：圖 規(guī)則信息管理頁面 本科畢業(yè)論文23圖 規(guī)則信息管理頁面（續(xù)）當(dāng)用戶點擊“添加新規(guī)則”時，彈出添加規(guī)則對話框，如圖 所示：圖 添加規(guī)則信息頁面當(dāng)用戶點擊“修改”時會修改相應(yīng)的規(guī)則信息，如圖 所示：圖 修改規(guī)則信息頁面當(dāng)用戶點擊“刪除”時會刪除相應(yīng)的規(guī)則。這部分主要實現(xiàn)了管理員通過瀏覽器登錄 Web 服務(wù)器來實現(xiàn)對規(guī)則的添加、刪除和修改功能。使用的編程語言是 Java 的 JDK 版本為， 集成開發(fā)環(huán)境，數(shù)據(jù)庫為 Oracle8i，XML 解析器采用的是 dom4j 開源軟件包。 本科畢業(yè)論文22第 4 章 網(wǎng)絡(luò)故障管理專家系統(tǒng)的詳細設(shè)計 網(wǎng)絡(luò)故障管理專家系統(tǒng)的環(huán)境 開發(fā)和運行環(huán)境本課題是以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障實時檢測和分析為目的，采用了人工智能中的專家系統(tǒng)技術(shù)來實現(xiàn)主體模塊。（2） Java 套接字實現(xiàn)：在 Java 中由 DatagramSocket 類和DatagramPacket 類來實現(xiàn) UDP 通信。（3） 否則，就與專家進行交互，處理故障。（2） 無規(guī)則可循則查找故障案例。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)診斷，主要是通過應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)相應(yīng)的協(xié)議來實行診斷。d) F 的各個端口處理完畢后，跳到第三步，發(fā)現(xiàn)隊列中的所有交換機都處理完畢。如有子樹的根為 HUB，則繼續(xù)處理 HUB 與其他交換機的連接關(guān)系，并將這些交換機加入到發(fā)現(xiàn)隊列中。對Fp 下的子樹進行處理，找到其根節(jié)點，建立連接。L2_Temp 為 Fp 端口上二層 本科畢業(yè)論文20設(shè)備 MAC 地址的集合。（2） DealSubTree(F, Fp, Temp, L2_Temp, Hub_num)F 是父節(jié)點交換機， Fp 是 F 上的一個非 Up_Port 端口。c) 收集拓撲信息：對子網(wǎng)內(nèi)每一活動設(shè)備發(fā)送 SNMP 報文，判斷設(shè)備類型，對于三層設(shè)備加入到三層設(shè)備集合中并得到其 IP 地址與 MAC 地址的映射表。（1） Init(N)a) 對子網(wǎng)內(nèi)所有 IP 地址空間發(fā)送 ICMP 請求報文，得到所有活動設(shè)備并將其賦值給 Alive。4) 鏈路層拓撲發(fā)現(xiàn)算法：算法的輸入信息是子網(wǎng)的 IP 地址（N） ，由三層拓撲發(fā)現(xiàn)。（2） 由于路由器一般連接多個子網(wǎng)，具有多個 IP 地址，使在對網(wǎng)絡(luò)中路由器遍歷的時候可能出現(xiàn)重復(fù)。3) 第三層（網(wǎng)絡(luò)層）拓撲發(fā)現(xiàn)算法：（1） 通過 SNMP 協(xié)議來讀取路由器管理信息庫（MIB）中的路由表（ipRouteTable） 。b) dot1dTp 組：dot1dTpFdbAddress 保存此交換機學(xué)習(xí)到的 MAC 地址。dot1dBaseType 交換機的橋接類型。a) dot1dBase 組：dot1dBaseBridgeAddress 交換機的MAC 地址。其中 ipRouteNextHop 可以用來得到下一個路由器的 IP 地址，這樣就可以迭代出整個網(wǎng)絡(luò)中的所有路由器。ipNetToMediaTable 保存IP 地址與 MAC 地址的映射表。ipAddrTable 保存設(shè)備 IP 地址的信息。ifTable 表里存放各個接口的類型、物理地址、速度、狀態(tài)等信息。每一位對應(yīng)OSI 結(jié)構(gòu)的一層。a) System 組：sysServices 的值能用來輔助決定設(shè)備的類型。2) 三層設(shè)備及二層設(shè)備的發(fā)現(xiàn)（1） MIBII 中的 System、interfaces 和 ip 組能為拓撲發(fā)現(xiàn)提供信息。（5） 利用 ARP 協(xié)議獲取同一以太網(wǎng)網(wǎng)段內(nèi)的所有活動主機的拓撲。 本科畢業(yè)論文18（3） 利用 ICMP 的 Traceroute 命令獲得路由器與路由器間的連接關(guān)系。1) 對于三層拓撲發(fā)現(xiàn)，有以下常用的基本方法：（1） 用 SNMP 獲得 MIB 拓撲信息。網(wǎng)絡(luò)拓撲發(fā)現(xiàn)是其中的一個非常重要的功能。管理員可以通過瀏覽器及時準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)并解決故障。圖 工作引擎的執(zhí)行機制以上四個階段不停循環(huán)，產(chǎn)生一種動態(tài)的規(guī)則執(zhí)行鏈，直到議程中沒有規(guī)則可以被觸發(fā)或每個事實都處理完畢時停止。這些規(guī)則必須從議程中撤銷。此過程由執(zhí)行引擎來實現(xiàn)。規(guī)則通過優(yōu)先權(quán)的高低，排序生成議程。下面是規(guī)則引擎的工作機制：1) 規(guī)則庫根據(jù)工作內(nèi)存中對象的索引快速檢索各個對象狀態(tài)，與加載到規(guī)則引擎中的規(guī)則庫中各項規(guī)則前件進行匹配，激活符合條件的規(guī)則，放入沖突集中，此過程通過模塊匹配器實現(xiàn)。而推理引擎是規(guī)則引擎的核心部分，它細分為模式匹配器、議程（Agenda）和執(zhí)行引擎等幾部分。這些規(guī)則包括前提約束條件和滿足條件應(yīng)觸發(fā)的動作。 規(guī)則引擎的工作機制：規(guī)則引擎由規(guī)則庫、工作內(nèi)存和推理引擎三部分組成。 管理規(guī)則：管理規(guī)則部分的功能主要是對規(guī)則進行添加、刪除和更新等操作。對于反向推理，則是取其內(nèi)容，找支持此目標(biāo)的前提是否滿足來證實該目標(biāo)或提高其可信度。4) 已激活的規(guī)則后件庫：存放已經(jīng)激活的后件。3) 規(guī)則后件庫： 本科畢業(yè)論文16存放各條規(guī)則的結(jié)論。2) 已激活的規(guī)則前件庫：存放的是已激活的前提條件。1) 規(guī)則前件庫：存放各條規(guī)則的前提條件，分兩個字段：規(guī)則名和事實（前提） 。已激活的規(guī)則前件庫存放的是接收到告警信息在規(guī)則匹配中匹配成功的 if 語段。其中規(guī)則前件表存放的是所定義的規(guī)則中的 if 語段。2) 事實庫：綜合數(shù)據(jù)庫，存放輸入的原始事實，推理得到的中間結(jié)果及最終結(jié)論。當(dāng)另一個線程接收到故障報警后，啟動Vector 中的所有線程，向所有連接到告警服務(wù)器的客戶端報警，并將報警內(nèi)容寫入數(shù)據(jù)庫。其中，一個線程監(jiān)聽是否有新的客戶 Applet 請求連接。Applet 是一個多線程的程序，其中一個線程對告警服務(wù)器進行偵聽，接收報警服務(wù)器發(fā)來的故障報警，Applet 主線程負責(zé)對 GUI 事件進行處理。Push 機制的實現(xiàn)： Push 機制客戶端實現(xiàn)客戶端是一個 Applet 類文件，當(dāng)瀏覽器在 HTML 文檔中找到這個類文件時，通過網(wǎng)絡(luò)將類文件裝載到瀏覽器所在的計算機上。我們采用 Push 方式使故障信息從 Web 服務(wù)器上 push 到管理員或者專家的瀏覽器上，并通過報警提示音來提醒管理員或者專家及時處理故障問題。該模塊包括瀏覽器從 Web服務(wù)器上獲得故障信息，得到處理意見，然后再去處理故障。作為一個能夠不斷豐富的專家知識庫，管理員可以通過登錄規(guī)則管理模塊對規(guī)則信息進行添加，修改和刪除等操作。 專家系統(tǒng)需求分析 專家系統(tǒng)需求描述作為一個應(yīng)用于實際網(wǎng)絡(luò)中的故障管理系統(tǒng)，它的主要需求就來自于網(wǎng)絡(luò)管理員對于網(wǎng)絡(luò)故障檢測和處理的需求。 告警服務(wù)模塊：該模塊實現(xiàn)與外部設(shè)備的交互，主要包括兩部分：一部分負責(zé)向網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備發(fā)送輪詢信息及接收相應(yīng)的反饋信息，并對該信息進行處理，從而獲得網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的運行狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)拓撲等信息；另一部分，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備或拓撲出現(xiàn)異常時，該模塊自動接收來自網(wǎng)絡(luò)的告警信息，結(jié)合上一部分輪詢獲得的信息，調(diào)用規(guī)則庫管理模塊獲得相應(yīng)的規(guī)則對告警信息進行過濾、分析，得出該故障的發(fā)生原因及定位。另外，規(guī)則庫管理模塊自動學(xué)習(xí)到的規(guī)則在由管理員或者專家確認(rèn)后自動錄入到數(shù)據(jù)庫中，成為新的規(guī)則。 規(guī)則庫管理：規(guī)則庫管理模塊通過 JDBC 訪問數(shù)據(jù)庫中的規(guī)則信息。告警記錄來于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送的SNMP 告警信息。規(guī)則信息是判斷網(wǎng)絡(luò)故障的依據(jù)。該模塊主要使用 Servlet + JSP + Java Bean 技術(shù)實現(xiàn)。圖 是本畢業(yè)設(shè)計系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：圖 網(wǎng)絡(luò)故障管理專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖 web 服務(wù)器模塊： 本科畢業(yè)論文13管理員通過 web 服務(wù)器模塊查看告警服務(wù)模塊傳來的故障診斷信息，以及時對故障進行排查。 管理員可以通過登錄來對知識庫中的規(guī)則進行添加、刪除、修改等操作，以此來完善、豐富知識庫。該知識庫的規(guī)則用于匹配系統(tǒng)接收到的故障告警信息，并通過推理得出故障原因。 本科畢業(yè)論文12第 3 章 網(wǎng)絡(luò)故障管理專家系統(tǒng)的分析與設(shè)計 專家系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)本系統(tǒng)的目標(biāo)是要設(shè)計一個可以應(yīng)用到實際網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)中的能夠?qū)崟r檢