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基于故障树的网络环境主机故障检测系统的设计与实现

作　者: 张林
导　师: 赵方
学　校: 北京邮电大学
专　业: 软件工程
关键词: 故障检测故障树主机监控
分类号: TP393.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 64次
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内容摘要

随着网络技术的飞速发展,互联网上系统日益复杂化、大型化,系统故障监测和网络环境主机分析是确保网络安全的一个重要因素。因此,需要在大型计算机系统中,建立故障检测与诊断系统,进而科学地管理网络发生的所有故障,记录每个故障产生的原因及相关信息,从而确定并改正网络环境主机故障,保证系统能够提供连续可靠的服务。故障树模型作为一种故障检测与诊断的演绎推理分析工具,清晰地表述了系统的内在联系和逻辑关系,具有简单直观等优点。故障树的建立类似于人类的思维方式,易于理解,在实际中应用较多,而且容易与其他方法结合使用,为大型复杂系统的故障诊断提供了一种有力的工具。本文以故障检测和诊断为出发点,深入研究了故障树在故障检测和诊断技术中的应用,并以此为基础设计了一套故障检测系统。首先,本文介绍了目前网络环境主机故障管理中存在的不足和故障监测系统开发的必要性。分析了基于故障树的故障检测方法,并在讨论传统故障树分析方法的基础上,将最小割集和重要度的概念引入故障树分析之中,用最小割集定量计算出每种故障出现的概率,同时根据故障的重要度定性分析故障检测与诊断系统的检测周期。其次,以故障树为模型给出了故障检测系统中主机监控部分的具体框架设计、模块划分和流程设计。最后,本文实现了故障检测与诊断系统中的主机监控部分。并针对被检测的系统,进行功能测试和性能测试,对测试结果做出分析评价。该系统的实现,通过提取主机特征序列(CPU利用率、MEM利用率、I/O速率,网卡流量),能够有效地检测系统的运行情况。同时采用主机代理作为采集和分析的手段,有效地节省网络传输的带宽使用率。本系统通过故障的自动处理,有效地减少故障处理时间,同时减轻了系统维护人员的工作。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-14
  1.1 课题背景  9-11
  1.2 网络故障管理的现状和比较  11-12
  1.3 课题任务  12
  1.4 本人在项目中的角色和任务  12-13
  1.5 论文的组织结构  13-14
第二章故障树理论相关技术分析  14-27
  2.1 故障特性分析  14-15
  2.2 故障树建模分析  15-16
  2.3 故障树模型的定性分析  16-18
    2.3.1 最小割集的产生  17
    2.3.2 最小路集的算法  17-18
  2.4 故障树模型的定量分析  18-20
    2.4.1 事件和与事件积的概率计算  18-19
    2.4.2 顶事件发生概率的计算  19-20
  2.5 重要度的计算  20-22
  2.6 系统中基于故障树的分析  22-25
    2.6.1 最小割集的生成  24
    2.6.2 最小路集的生成  24-25
    2.6.3 概率重要度的计算  25
  2.7 本章小结  25-27
第三章网络环境主机故障检测系统的系统分析  27-31
  3.1 网络管理概述  27
  3.2 网络环境主机故障检测系统的设计目标  27-29
  3.3 网络环境主机故障检测系统的功能分析  29
  3.4 网络环境主机故障检测系统的流程  29-30
  3.5 本章小结  30-31
第四章网络环境主机故障检测系统的系统设计  31-35
  4.1 主机故障检测系统的总体结构  31
  4.2 系统设计的主要原则  31-32
  4.3 主机故障检测系统模块功能  32-34
    4.3.1 主机信息获取模块功能设计  32-33
    4.3.2 MIB表更新模块功能设计  33
    4.3.3 TRAP告警生成模块功能设计  33-34
    4.3.4 故障自动处理模块功能设计  34
    4.3.5 接口模块功能  34
  4.4 本章小结  34-35
第五章网络环境主机故障检测系统的实现与实施  35-59
  5.1 系统的开发运行环境  35-36
    5.1.1 系统开发环境和语言  35
    5.1.2 系统运行平台  35-36
  5.2 网络环境主机故障检测系统的实现  36-51
    5.2.1 主机信息获取模块的实现  36-37
    5.2.2 MIB表更新模块的实现  37-47
    5.2.3 TRAP告警模块的实现  47-50
    5.2.4 故障处理模块的实现  50-51
    5.2.5 接口模块的实现  51
  5.3 系统部分运行界面  51-55
  5.4 系统测试  55-57
    5.4.1 系统测试环境  55
    5.4.2 系统测试方法  55
    5.4.3 系统测试说明  55-56
    5.4.4 系统测试结论  56-57
  5.5 系统的实施  57-58
  5.6 本章小结  58-59
第六章结束语  59-61
  6.1 论文总结  59-60
  6.2 问题和展望  60-61
附录1:HOSTAGENT所实现的OID列表  61-63
参考文献  63-65
致谢  65

基于故障树的网络环境主机故障检测系统的设计与实现

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