楊 琴,劉 剛

(1.桂林理工大學(xué)南寧分校 計(jì)算機(jī)應(yīng)用系， 南寧 530001;2.中國(guó)聯(lián)通廣西分公司網(wǎng)管中心， 南寧 530003)

在傳輸網(wǎng)日常維護(hù)工作中，收發(fā)光功率、通道誤碼等是最重要的維護(hù)指標(biāo)。性能指標(biāo)的變化會(huì)直接影響使用傳輸網(wǎng)的其他專(zhuān)業(yè)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的劣化，最終影響到末端用戶感知。

日常通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的檢測(cè)，了解和掌握全網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量。網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的檢測(cè)關(guān)鍵在于如何高效、快速、完整地收集指標(biāo)數(shù)據(jù)。本文通過(guò)對(duì)性能日志文件的挖掘，研究性能數(shù)據(jù)的自動(dòng)收集、自動(dòng)分析的方法，通過(guò)分析處理、歸類(lèi)存儲(chǔ)、對(duì)比展示，方便快捷地查找網(wǎng)絡(luò)中存在的性能劣化端口，準(zhǔn)確定位網(wǎng)絡(luò)劣化區(qū)域，為提高維護(hù)質(zhì)量提供指導(dǎo)和參考，在日常維護(hù)工作中取得了良好的效益[1-6]。

1 常用的分析方式

1.1 終端分析

在設(shè)備維護(hù)終端管理界面上依靠人工觀察發(fā)現(xiàn)性能變化情況，人工查詢登記性能數(shù)據(jù)，并與以往數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)檢測(cè)。這種方式查詢信息量小，查詢效率低，同時(shí)人眼在重復(fù)性勞動(dòng)中易產(chǎn)生疲勞、出錯(cuò)，適用于網(wǎng)元數(shù)量較少的場(chǎng)景，不能滿足大量數(shù)據(jù)快速查詢的需求。

1.2 電子表格分析

利用數(shù)據(jù)導(dǎo)出工具導(dǎo)出設(shè)備性能數(shù)據(jù)，再通過(guò)Excel等電子表格輔助分析。隨著Excel表格在日常維護(hù)工作中的普及，維護(hù)人員在日常工作中也可以利用電子表格完成對(duì)系統(tǒng)性能數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。這種方式的查詢信息量中等，查詢效率中等，對(duì)人員技能有較高要求，需要熟悉辦公軟件進(jìn)行多表關(guān)聯(lián)分析，每次操作較繁瑣，不宜普及，不能長(zhǎng)期保存歷史數(shù)據(jù)以待翻查。

1.3 綜合網(wǎng)管系統(tǒng)分析

隨著信息化在通信日常維護(hù)工作中的普及，建立綜合網(wǎng)管分析系統(tǒng)，利用設(shè)備網(wǎng)管系統(tǒng)接口自動(dòng)采集、對(duì)比、保存性能數(shù)據(jù)，維護(hù)人員在日常工作中通過(guò)查詢可以直接獲取相關(guān)性能數(shù)據(jù)。這種方式的查詢信息量大、效率高、不易出錯(cuò)，可以長(zhǎng)期保存歷史數(shù)據(jù)。但綜合網(wǎng)管系統(tǒng)需要使用網(wǎng)管接口接入各類(lèi)設(shè)備，接口管理嚴(yán)格，通常接口只用于綜合網(wǎng)管系統(tǒng)接入。綜合網(wǎng)管系統(tǒng)投資費(fèi)用大，建設(shè)周期長(zhǎng)，易受投資計(jì)劃影響。

2 性能日志

2.1 分析方法

性能日志分析是將設(shè)備網(wǎng)管日常運(yùn)行時(shí)對(duì)網(wǎng)元周期性測(cè)量過(guò)程中產(chǎn)生的大量測(cè)量文件記錄進(jìn)行分析。從日志中篩選所需的性能數(shù)值，滿足日常維護(hù)工作的需求。性能日志分析方法既有綜合網(wǎng)管系統(tǒng)分析方法的能自動(dòng)化處理、信息量大、效率高、不易出錯(cuò)的優(yōu)點(diǎn)，又有能離線分析、不改變?cè)芯W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、無(wú)需使用網(wǎng)管接口、投資少、見(jiàn)效快的特點(diǎn)，適用于運(yùn)維投資少，無(wú)法建設(shè)綜合網(wǎng)管系統(tǒng)的工作場(chǎng)景。幾種分析方法的對(duì)比見(jiàn)表1[7-11]。

表1 幾種分析方法的對(duì)比

2.2 分析架構(gòu)設(shè)計(jì)

性能日志分析的整體流程是通過(guò)收集分析設(shè)備網(wǎng)管的性能日志文件，從中分離出有效的數(shù)值信息并按設(shè)定的數(shù)據(jù)類(lèi)別分類(lèi)存儲(chǔ)。根據(jù)維護(hù)周期，定期檢測(cè)獲取到的數(shù)值，從而掌握網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)。分析過(guò)程共包括數(shù)據(jù)生成、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)應(yīng)用4個(gè)處理步驟。系統(tǒng)的整體模塊如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)模塊

3 數(shù)據(jù)生成

性能日志文件通過(guò)網(wǎng)管統(tǒng)計(jì)生成，以文本格式存儲(chǔ)在網(wǎng)管服務(wù)器上，通過(guò)在客戶端對(duì)網(wǎng)管服務(wù)器進(jìn)行配置生成原始日志文件。操作流程見(jiàn)圖2。

圖2 操作流程

4 數(shù)據(jù)采集

生成的性能文件存儲(chǔ)在服務(wù)器端，需要采集至本地后完成后續(xù)數(shù)據(jù)處理。通過(guò)配置FTP服務(wù)，定期檢測(cè)服務(wù)器端是否有新性能文件生成。每個(gè)周期內(nèi)，客戶端掃描一次服務(wù)器上已經(jīng)生成的文件列表，并和客戶端本地的文件列表進(jìn)行比較，如出現(xiàn)差異(包括文件大小差異或時(shí)間戳差異)，就將服務(wù)器端的差異文件重新同步到客戶端，從而確?？蛻舳四軌蚝头?wù)器端的內(nèi)容一致。為了減輕服務(wù)器端的負(fù)荷，減少無(wú)效的檢測(cè)次數(shù)，文件檢測(cè)周期應(yīng)設(shè)置成和性能文件產(chǎn)生周期一致，從而在新性能文件產(chǎn)生后及時(shí)完成新性能文件同步到本地的操作。

5 數(shù)據(jù)處理

獲得新的性能文件后，需要在客戶端及時(shí)掃描原始文件，將原始文件中的各類(lèi)數(shù)據(jù)分類(lèi)存儲(chǔ)至后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中。設(shè)備原始文件為T(mén)XT文件，文件中的記錄格式如圖3所示，可見(jiàn)原始文件的格式不利于后期的數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計(jì)分析。

圖3 設(shè)備原始文件

為方便后期數(shù)據(jù)應(yīng)用，需將原始文件格式轉(zhuǎn)換后分類(lèi)存儲(chǔ)于后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便后期調(diào)用。后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)幾個(gè)主要的存儲(chǔ)表格如表2～4所示。

表2 光功率記錄

表3 誤碼記錄

表4 功率參考值記錄

為了完成以上數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，需要使用腳本編輯軟件建立格式轉(zhuǎn)換腳本。本案例選擇使用Java語(yǔ)言開(kāi)發(fā)程序完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理。

Java是由Sun Microsystems公司于 1995年5月推出的Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言和Java平臺(tái)的總稱(chēng)，由James Gosling和同事們共同研發(fā)，并在1995年正式推出。由于Java 編程語(yǔ)言面向?qū)ο?、分布式、解釋性、健壯、安全與系統(tǒng)無(wú)關(guān)、可移植、高性能、多線程和動(dòng)態(tài)等特點(diǎn)，使用Java進(jìn)行腳本程序的編寫(xiě)，可以應(yīng)用在多個(gè)操作系統(tǒng)平臺(tái)，不受設(shè)備網(wǎng)管操作環(huán)境的限制，可以實(shí)現(xiàn)多種設(shè)備網(wǎng)管間的復(fù)用。

開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)換程序的工作流程如圖4所示。

圖4 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換流程

6 應(yīng)用實(shí)踐及與終端分析方法的對(duì)比效果

為了測(cè)試新策略的工作效率，對(duì)比了日常維護(hù)中幾種常見(jiàn)應(yīng)用場(chǎng)景下改進(jìn)前后的檢測(cè)響應(yīng)時(shí)間和檢測(cè)數(shù)量。

6.1 光功率檢測(cè)場(chǎng)景

光功率表示光在傳輸系統(tǒng)中傳輸時(shí)的強(qiáng)度，光通信設(shè)備的光通信接口需要光功率保持在一定區(qū)間內(nèi)才能正常工作。光功率反映光傳送網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況，是光傳送網(wǎng)的重要性能指標(biāo)。因此，光功率查詢是傳輸系統(tǒng)日常維護(hù)工作中常用的維護(hù)操作之一。

1) 終端分析檢測(cè)方法。通過(guò)設(shè)備網(wǎng)管進(jìn)行某光接口的光功率檢測(cè)時(shí)，每次只能查詢1個(gè)光口，查詢步驟包括電路核查、網(wǎng)元核查、端口核查、功率核查、基準(zhǔn)值查詢、差異比較。按每個(gè)步驟平均耗時(shí)30 s計(jì)算，1個(gè)端口檢測(cè)需要耗時(shí)：30 s×6=180 s=3 min，500個(gè)端口檢測(cè)耗時(shí)：3 min×500=1 500 min。

2) 性能日志分析檢測(cè)方法。按每次檢測(cè)50個(gè)端口進(jìn)行計(jì)算。新的檢測(cè)方法一次查詢就可以直接列出50個(gè)端口的性能數(shù)據(jù)，同時(shí)自動(dòng)關(guān)聯(lián)基準(zhǔn)值，自動(dòng)判別差異，操作人員只需關(guān)注有差異的光口，無(wú)需逐個(gè)光口反復(fù)比較。通過(guò)操作記時(shí)，完成一次50端口的檢測(cè)約耗時(shí)2 min，500端口耗時(shí)20 min。性能日志分析檢測(cè)方法能夠極大地提升檢測(cè)效率。兩者對(duì)比如圖6所示。

圖5 終端分析檢測(cè)

圖6 性能日志分析檢測(cè)方法

6.2 誤碼分布檢測(cè)場(chǎng)景

誤碼是在信號(hào)傳輸中衰變改變了信號(hào)電壓，致使信號(hào)在傳輸中遭到破壞，產(chǎn)生誤碼。誤碼會(huì)引起傳輸性能劣化，進(jìn)一步擴(kuò)大會(huì)造成業(yè)務(wù)中斷的重大事故。因此，誤碼查詢是傳輸系統(tǒng)日常維護(hù)工作中常用的維護(hù)操作之一。

1) 終端分析檢測(cè)方法。每次只能查詢1個(gè)光口誤碼情況，查詢步驟包括電路核查、網(wǎng)元核查、端口核查、誤碼核查、VC4性能核查。按每個(gè)步驟平均耗時(shí)30 s計(jì)算，1個(gè)光口檢測(cè)耗時(shí)：30 s×5=150 s，500個(gè)端口檢測(cè)耗時(shí)：150 s×500=75 000 s≈21 h。

按全網(wǎng)500個(gè)端口計(jì)算，要了解全網(wǎng)誤碼分布情況時(shí)，需要逐個(gè)光口查詢，耗時(shí)21 h。

2) 性能日志分析檢測(cè)方法。新的檢測(cè)方法自動(dòng)搜索500個(gè)端口的全部誤碼信息，根據(jù)工作要求設(shè)定門(mén)限，只報(bào)告越界的端口，無(wú)需人工逐個(gè)端口檢測(cè)。通過(guò)操作記時(shí)，完成一次500端口的檢測(cè)約耗時(shí)10 min。性能日志分析檢測(cè)方法極大地提升了檢測(cè)效率，兩者對(duì)比如圖8所示。

圖7 終端分析檢測(cè)方法

圖8 性能日志分析檢測(cè)方法

7 對(duì)比分析

性能日志分析檢測(cè)方法能夠滿足日常工作需要，相比原始的終端分析檢測(cè)，能夠大幅提升檢測(cè)數(shù)量，縮短檢測(cè)歷時(shí)，提高檢測(cè)效率(表4)。

表4 兩種檢測(cè)方式在耗時(shí)上的比較

8 結(jié)束語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)性能檢測(cè)是網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中重要的、操作頻繁的工作內(nèi)容，在日常工作中具有重要的指導(dǎo)意義。本文通過(guò)對(duì)性能日志的研究分析，對(duì)檢測(cè)工作提出了一種面向運(yùn)行日志收集和處理、利用日志分析改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)性能檢測(cè)的方法，并通過(guò)兩種常見(jiàn)的工作應(yīng)用場(chǎng)景，論述說(shuō)明了如何使用性能數(shù)據(jù)進(jìn)行采集分析，形成一套有效的維護(hù)指標(biāo)管理方法，提高了日常維護(hù)工作中性能指標(biāo)周期性檢測(cè)的工作效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明：基于日志分析的網(wǎng)絡(luò)性能檢測(cè)策略能夠有效滿足日常工作的需求。