摘要：為了適應(yīng)大規(guī)模計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理發(fā)展的需要，在此提出了對網(wǎng)絡(luò)終端健康運(yùn)行狀況監(jiān)控和處理的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。

　　本文通過借鑒現(xiàn)代人工智能的Agent技術(shù)，完成終端設(shè)備的環(huán)境數(shù)據(jù)采集和簡單的分析和判斷，降低服務(wù)控制設(shè)備的運(yùn)算壓力，減少網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)流量，實(shí)現(xiàn)了具有自治性和智能性的大規(guī)模計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)終端遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。大幅度提高了整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的處理性能，降低了對被控制網(wǎng)絡(luò)的影響。通過具體的軟件系統(tǒng)分析，設(shè)計(jì)了以Agent技術(shù)為的程序流程，并給出了Java語言實(shí)現(xiàn)的程序框架。改進(jìn)了傳統(tǒng)系統(tǒng)的整體性能。

　　0 引言

　　隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)滲透到工作和生活的方方面面，現(xiàn)代生產(chǎn)制造業(yè)與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的高效運(yùn)行，越來越依賴于計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。隨著生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈的擴(kuò)大和業(yè)務(wù)分工細(xì)化，一個(gè)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)中所包含的計(jì)算機(jī)數(shù)量越來越多，網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地域范圍也越來越大，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)隨著業(yè)務(wù)需求千變?nèi)f化，如電力調(diào)配網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可能覆蓋幾個(gè)省，銀行自動(dòng)柜員機(jī)網(wǎng)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)會(huì)覆蓋一個(gè)城市甚至幾個(gè)城市，高等學(xué)校的計(jì)算機(jī)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)也可能覆蓋一個(gè)城市的不同校區(qū)，保障正常生活和人身安全的天網(wǎng)工程會(huì)覆蓋整個(gè)城市。在人們享受計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)給帶來高效、便利的同時(shí)，對計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的依賴日益增強(qiáng)。但是，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行卻面臨著許多潛在的風(fēng)險(xiǎn)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)行依賴著設(shè)備硬件和軟件等環(huán)節(jié)的正常運(yùn)行，設(shè)備的供電系統(tǒng)不穩(wěn)定、設(shè)備的存儲(chǔ)故障、軟件積累誤差、軟件病毒等，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題，都有可能使設(shè)備運(yùn)行不正?；蛘咄Ｖ惯\(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題，將會(huì)影響到業(yè)務(wù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，如果網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題，將可能造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的崩潰，對企業(yè)單位造成難以估量的巨大經(jīng)濟(jì)損失。但是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的分布范圍廣，通過人工方式對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行日常檢查和維護(hù)，需要耗費(fèi)巨大的人力和物力。因此，如何監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，預(yù)先判斷可能出現(xiàn)問題的節(jié)點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行中存在的問題并及時(shí)處理，減少網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)生問題的可能性，是面臨的重要課題。通過全天候自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，可降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，保障生產(chǎn)和生活的正常運(yùn)行，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　遠(yuǎn)程、自動(dòng)化、智能化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備檢測軟件系統(tǒng)，是解決日益突出矛盾的有效手段。通過Agent技術(shù)的應(yīng)用，對系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)之一的信息采集的開發(fā)及改進(jìn)，可提高監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行效率。采用Agent 機(jī)制完成采集被監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的運(yùn)行信息，由監(jiān)控Agent對采集的系統(tǒng)運(yùn)行信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，自主判斷被監(jiān)控終端的運(yùn)行狀況，并給出不正常的系統(tǒng)的錯(cuò)誤類型和所在的網(wǎng)絡(luò)位置，可提高系統(tǒng)排查故障效率，優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

　　1 Agent 技術(shù)介紹

　　Agent 的概念是由美國M.Minsky 教授提出的，Agent是一個(gè)軟件過程，這個(gè)軟件過程通過采集信息對相對于其外界環(huán)境的變化進(jìn)行判斷并做出反應(yīng)，Agent應(yīng)該具有自管理性和自處理性，并應(yīng)具有人工智能的特性，可以通過信息采集和處理過程的積累，獲取經(jīng)驗(yàn)并提升自身的處理能力，能依據(jù)事先設(shè)定的原則來對采集信息做出一定的反應(yīng)。監(jiān)控Agent 一般情況下可分為智能型Agent 和非智能型Agent 兩種，即認(rèn)知式監(jiān)控Agent和反應(yīng)式監(jiān)控Agent,兩種Agent的主要區(qū)別是認(rèn)知式監(jiān)控Agent 可通過對采集的信息進(jìn)行自我學(xué)習(xí)和具有一定的判斷推理能力，能夠根據(jù)自身采取的策略和其他監(jiān)控Agent 采取的策略進(jìn)行演繹推理。而反應(yīng)式監(jiān)控Agent 則是根據(jù)對采集的系統(tǒng)運(yùn)行信息的變化而采取相應(yīng)的反應(yīng)動(dòng)作。本系統(tǒng)由于存在大量的復(fù)雜的故障判斷，可通過簡單的認(rèn)知式和反應(yīng)式相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)Agent功能，將大量簡單的故障判斷由Agent完成，同時(shí)將原始信息和復(fù)雜的故障判斷傳送到Agent 控制服務(wù)器端完成。

　　2 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)軟件架構(gòu)

　　由于Agent 具有自主性和智能性，因此通過采用Agent技術(shù)開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備狀態(tài)信息采樣Agent可以自主完成基本的數(shù)據(jù)采集和分析。將簡單分析結(jié)果傳送給Agent控制服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)和響應(yīng)處理，大大減少了Agent控制服務(wù)器對前端Agent數(shù)據(jù)采集的控制和信息處理工作量，也使后臺(tái)系統(tǒng)管理變得簡單快捷，提高整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)速度?；贏gent 技術(shù)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)采用三重體系結(jié)構(gòu)即設(shè)備信息采集Agent,Agent控制服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、故障應(yīng)急處理服務(wù)器和系統(tǒng)管理控制終端。為提高系統(tǒng)管理對平臺(tái)的兼容性，系統(tǒng)管理采用B/S 模式進(jìn)行系統(tǒng)模式設(shè)計(jì)，其中設(shè)備信息采集Agent通過JAVA 語言編程，提高了采集對不同系統(tǒng)平臺(tái)的兼容性；系統(tǒng)管理工作終端采用ASP.NET編程實(shí)現(xiàn)，通過不同的系統(tǒng)平臺(tái)可以輕松實(shí)現(xiàn)對Agent控制服務(wù)器管理和發(fā)布控制命令。通過這樣的實(shí)現(xiàn)策略可以提高監(jiān)控系統(tǒng)的兼容性和擴(kuò)展性，通過擴(kuò)展接口通訊可以方便地完成故障應(yīng)急處理服務(wù)器與Agent 控制服務(wù)器的通訊、緊急狀況短信通知等主動(dòng)監(jiān)控功能。通過移動(dòng)通訊端口設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備和移動(dòng)設(shè)備的連接，系統(tǒng)能夠很好的支持移動(dòng)用戶登錄和管理系統(tǒng)。體系機(jī)構(gòu)如圖1所示。

　　根據(jù)Agent 的特點(diǎn)將網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的軟件邏輯模型分為5層：具體分為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)管理層、數(shù)據(jù)分析層、數(shù)據(jù)處理層和數(shù)據(jù)表示層。各個(gè)層次線索是數(shù)據(jù)。系統(tǒng)軟件的數(shù)據(jù)采集Agent 分布在各個(gè)被監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)終端計(jì)算機(jī)上，以服務(wù)程序的形式隨設(shè)備的啟動(dòng)運(yùn)行，Agent運(yùn)行于設(shè)備的整個(gè)運(yùn)行期內(nèi)。數(shù)據(jù)管理層、數(shù)據(jù)處理層和數(shù)據(jù)分析層軟件模塊運(yùn)行于Agent控制服務(wù)器上，數(shù)據(jù)表示層可運(yùn)行在系統(tǒng)管理終端上，管理者可在系統(tǒng)管理終端和遠(yuǎn)程終端對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控管理，同時(shí)處理結(jié)果如需要產(chǎn)生應(yīng)急服務(wù)的表示信息，可通過應(yīng)急處理服務(wù)器產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)急服務(wù)任務(wù)。

　　3 設(shè)備信息采集Agent 設(shè)計(jì)

　　由于在整個(gè)系統(tǒng)中監(jiān)控終端的數(shù)目巨大，而控制服務(wù)器只有一個(gè)，這樣當(dāng)系統(tǒng)繁忙時(shí)，控制服務(wù)器需要完成大量的數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)挖掘事件生成操作。監(jiān)控大量終端監(jiān)控點(diǎn)時(shí)由于集中處理數(shù)據(jù)量大，會(huì)產(chǎn)生處理延時(shí)，降低整個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)急處理速度。通過使用Agent技術(shù)，將部分監(jiān)控服務(wù)器的簡單任務(wù)下移到終端Agent,降低了服務(wù)器的事務(wù)處理強(qiáng)度，就可以提高對異常情況響應(yīng)處理速度。

　　通常，設(shè)備信息采集Agent 的工作流程如下：在程序初始化時(shí)先生成一個(gè)信息采集Agent 實(shí)例Col-lect_Agent,然后通過Agent啟動(dòng)自身的傳感器（Sensor）從待采集信息的環(huán)境中獲取所需的信息，根據(jù)采集的信息而采取相應(yīng)的動(dòng)作來響應(yīng)Agent環(huán)境的變化[8].監(jiān)控終端運(yùn)行兩個(gè)Agent 模塊，分別是信息采集Col-lect_Agent 和指令執(zhí)行Instruct_Agent.信息采集Agent通過對采集的信息的判斷處理，形成判斷并根據(jù)判斷結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)的處理，然后將判斷與采集數(shù)據(jù)發(fā)送到Agent控制服務(wù)器，完成信息操作記錄。Agent控制服務(wù)器對數(shù)據(jù)和進(jìn)行存儲(chǔ)和結(jié)果響應(yīng)處理。服務(wù)器定期對采集數(shù)據(jù)和進(jìn)行評估，同時(shí)對可能發(fā)生錯(cuò)誤的進(jìn)行判斷條件參數(shù)的修改并發(fā)送到指令執(zhí)行Instruct_Agent,指令執(zhí)行Agent根據(jù)指令完成判斷條件更新、系統(tǒng)重啟等任務(wù)。程序依次反復(fù)循環(huán)運(yùn)行。兩個(gè)Agent的程序流程如圖2所示。

　　用Java語言實(shí)現(xiàn)的監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)采集和命令處理Agent的代碼框架如下：

　　4 結(jié)論

　　系統(tǒng)通過Agent技術(shù)的使用，充分發(fā)揮了Agent對數(shù)據(jù)監(jiān)控的自治性、智能性和協(xié)作性等特性，降低了在系統(tǒng)運(yùn)行過程中的網(wǎng)絡(luò)通訊負(fù)荷和數(shù)據(jù)流量，降低了控制服務(wù)器的信息處理和運(yùn)算強(qiáng)度，提高了控制服務(wù)器處理的效率和整個(gè)系統(tǒng)故障響應(yīng)速度。系統(tǒng)進(jìn)一步需要改進(jìn)的工作包括完善Agent 的自學(xué)習(xí)算法以及進(jìn)一步研究Agent智能處理，實(shí)現(xiàn)分布決策與集中管理的統(tǒng)一。（作者：朱仙芝）