（计算机软件与理论专业论文）基于智能的网络性能管理系统.pdf

摘要 网络性能管理是网络管理的基本内容之一，性能管理的目的就是要维护网络 服务质量( q u a l i t yo f s e r v i c e ，简称q o s ) 和网络运行效率，其有效性是网络管 理的首要问题。 本文首先探讨了在当前分布、异构的网络环境下，具备自动化、分布性和智 能化三大特点的网络性能管理的必要性。 在分析传统网络管理模型缺陷的基础上，提出一种基于w e b c o r b s n m p 技术的四层网络性能管理模型，分析了这种模型的优势和可行性；据此构建了一 种集中分布式的性能管理体系结构，该体系结构通过区域管理方式减轻了管理中 心的处理能力要求，降低了网络时延，同时通过最高网管中心掌握全网的详细情 况，实现最佳的资源调度。 利用数据挖掘中的分类挖掘思想构建了一个智能化的决策机，其能从海量的 经验数据( 无法被当前性能分析工具直接利用) 中挖掘出有价值的、隐藏着的、 反映客观规律的性能模式和规则，性能分析工具利用这些规则和模式能及时的对 性能问题作出准确的判定，避免人为决策带来的灾难性错误。 最后基于本文提出的四层模型和智能决策机思想，设计和实现了基于 c o r b a 的智能化网络性能管理系统。该系统是这样工作的：自动化监测模拟网 管操作，从网络设备上将数据采集，传回数据记录中心，经过分类处理后，按照 网管人员的配罱要求，以图表的形式展示在控制界面上，网管人员可以轻松了解 网络系统的运行状况；而如果采集的数据一旦达到或超过设置的警报标准，警报 就会通过电子邮件或声音的形式通知相关人员；同时智能化的性能分析器利用决 策库中的模式和规则自动找出发生性能问题的原因以及应采取的措施；另外性能 分析器会对网络性能进行周期性的分析预测。在该系统中，采用层层递交的方式 来处理性能问题，即位于子域的性能分析器把无法解决的性能问题提交给位于高 层区域的性能分析器。显然，该系统具有自动化、智能化和分布式三大特点。 关键词：网络性能管理、s n m p 、c o r b a 、四层网络性能管理模型、数据挖掘、 智能决策机、性能分析器 a b s t r a c t t h en e t w o r k p e r f o r m a n c em a n a g e m e n t ( n p m ) w i t hr e s p o n s i b i l i t y f o r m a i n t a i n i n gq u a l i t yo f s e r v i c ea n d r t m n i n ge f f i c i e n c yi so n eo f b a s i cc o n t e n t sf o rt h e n e t w o r km a n a g e m e n t ( n m ) ，a n di t sv a l i d i t yi st h ea l l i m p o r t a n tp r o b l e mo f n m f i r s to fa l l ，t h ep a p e rd i s c u s s e sn p mw i t ha u t o m a t i z a t i o na n dd i s t r i b u t i o na n d i n t e l l i g e n c ee s s e n t i a lt ot h ec u r r e n tc o m p l e x i n t e r c o n n e c t e dn e t w o r k s b a s e do nt h ew e b c o r b a s n m p t e c o n o l o g i e s t h ep a p e rp u t sf o r w a r dak i n d o ff o u r l a y e d n e t w o r km a n a g e m e n tm o d e l ( f l n m m ) ，w h i c hi s c o m p a r e dw i t h t r a d i t i o n a lm o d e l s ，a n d a n a l y s e sf l n m m sp r o b a b i l i t ya n ds u p e r i o r i t yi nt h ec o m p l e x a n di s o m e r o u sn e t w o r k s t h e n ，o n ec o n c e n t r a t i v ea n dd i s t r i b u t e da r c h i t e c t u r e ( c d a ) b a s e do nt h ef o u rl a y e r e dm o d e li sd e s i g n e df o rn p m i nt h ec d a ，d o m a i n m a n a g e r s l i g h t e nt h ed e m a n d f o rt h ec e n t e rm a n a g e r sp o w e ra n d l e s sn e t w o r kd e l a y , a n da tt h e s a l t l et i m e ，t h ec e n t e rm a n a g e rc a r la t t e m p e ro p t i m a lr e s o u r c e sb e c a u s eo fi t sh o l d i n g d e t a i l so f n e t w o r k s t h e p a p e r i n t r o d u c e sd a t am i n i n ga n du s e sc l a s sm i n i n gt ob u i l do n ei n t e l l i g e n t d e c i s i o n m a e h i n e ( i d m ) w h i c h c a nm i n ev a l u a b l e 、h i d e da n di m p e r s o n a ll a w si nf o r m o fp a t t e m sa n dr u l e sf r o mm u c hd a t aw h i c hc a nn o tb eu s e da tf i r s th a n db yt h e c u r r e n ta n a l y t i c a lt o o l s a n a l y t i c a lt o o l sc a l ld oc o r r e c td e c i s i o n sb yt h e s er u l e sa n d p a t t e r n sa d v o i d i n gs o m em a n _ m a d e d e s t r u c t i v er e s u l t s b a s e do nf l n m ma n di d m ，o n ei n t e l l i g e n tn e t w o r kp e r f o r m a n c em a n a g e m e n t s y s t e mo nc o r b a ( c i n p m s ) i sd e s i g n e da n d r e a l i z e d t h es y s t e mr u n sa sf o l l o w s ：i t g a t h e r sd a t af r o mn e t w o r ks e t t i n g sa n dc a r r i e st h ed a t a t or e c o r dc e n t e r a f t e rs o r t e d ， t h e s ed a t ai ss h o w e do nc o n t r o l i n gi n t e r f a c ei nt h ef o r mo fc h a r t sb yw h i c hu s e r sc a n e a s i l yk n o w t h er u n n i n gs t a t u so fn e t w o r k s i fs o m ed a t ar e a c h e so re x c e e d sw a r n i n g v a l v e s ，a l a r m si nf o r mo fe m a i l sa n ds o u n d sa r es e n d e dt oi n f o r i i lc o r r e l a t i v eu s e r s a n da tt h es a m et i m ei n t e l l i g e n ta n a l y z e r s m a k eu s eo fr u l e sa n dp a a e r u sm i n e db y i d mt oi n g o o d t i m e d i a g n o s ep e r f o r m a n c ep r o b l e m s i na d d i t i o na n a l y z e r s p e r i o d i c a l l yp r e d i c tp e r f o r m a n c et r e n d s i nc i n p m s ，p e r f o r m a n c ep r o b l e m sa r e s o l v e dc o r r e s p o n d i n gt ot h e w a yi n w h i c hu n s o l v e d p r o b l e m s i nt h e l o w l y i n g d o m a i n sa r eh a n d e d o v e rt ot h e h i g h - l e v e lp e r f o r m a c ea n a l y z e r i n e v i d e n c e c i n p m si sc h a r a c t e r i s t i cw i m a u t o m a t i z a t i o na n dd i s t r i b u t i o na n di n t e l l i g e n c e k e yw o r d s ：n e t w o r kp e r f o r m a n c em a n a g e m e n t 、s n m p 、c o r b a 、f o u rl a y e d n e t w o r kp e r f o r m a n c em a n a g e m e n t m o d e l 、d a t am i n i n g 、i n t e l l i g e n t d e c i s i o n _ m a c h i n e 、p e r f o m a n c e a n a l y z e r 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特另t 3 0 n 以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 为获得酉j 匕太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：商己务铤 签字日期：中年月。日 第一章前言 在计算机日益普及的今天，工作和生活对网络的依赖变得越来越高。因此， 计算机网络系统的性能、运行效率和安全就变得格外的重要。 另外，随着网络规模的不断扩大，网络环境的日益分布和异构给网络的管理 带来很大的难度，人工管理和解决问题的效率很低。 因此如何有效管理日益复杂的计算机网络，改善和提高网络的性能，合理规 划网络资源，将是网络管理者越来越关心和棘手的问题。 网络管理人员的日常工作可简单划分为两个方面： 常规性的标准操作； 对突发事件的处理工作。 其中，常规性的管理维护工作要花费他们超过8 5 的时间和绝大部分的精 力。这些管理维护工作具有一定的规范性，比如，登录服务器检查c p u 的使用 情况就是一个简单的标准操作，再比如，为了检验u r l 的链接情况而点击一串 页面，也是一个标准操作。由于这些工作具有三大特点：标准化、大量化和重复 性，所以有可能通过机器的自动化操作来代替。另外为了及时发现和处理突发事 件，需要对大量的网络参数进行2 4 x 7 的不间断实时监测，而这是人工操作无法 做到的。 因此，自动化的网络性能管理势在必行。 目前的互连网络异构性和分布性等新特性，使得研究利用分布计算技术，实 现分布式的性能管理是有意义的，也是迫切需要的。 与此同时，目前所出现的网络性能管理软件在智能化方面一直是个空白、瓶 颈。也就是说目前的网络性能管理更看中性能数据的直接或间接的展示，它们不 能代替管理员分析问题和解决问题，只能协助管理员监视网络、采集数据，及时 报告问题，形成统计报表。所谓智能化就是能够根据历史的性能数据和性能模型 有效地预测性能发展趋势、精确诊断性能问题，更大程度的减少人工参与，提高 决策精度。使网络性能管理系统逐步具备智能化的分析决策能力是目前学术领域 研究的热点和难点。 本文针对现有网络性能管理系统的不足，探索将c o r b a 技术、数据挖掘技 术和性能管理技术结合起来，分析探讨构造个具有智能的大型分布式自动化性 能管理系统的可行性，设计并实现一个扩展性和适应性较强、准确率较高的基于 智能的网络性能管理系统。 文章是这样组织的：第一章探讨了基于智能的网络性能管理系统的必要性。 第二章主要介绍网络性能管理的基本功能、基本组成元素、通信协议s n m p 和 管理信息库m i b ，并展望了网络性能管理系统的发展趋势。第三章允析了在当 前网络环境下传统网管模型的不足，逐层探讨了将w e b 、c o r b a 和s n m p 三 种技术相结合的优势，提出了一种基于w e b c o r b a s n m p 技术的四层网络性 能管理模型，并在四层模型的基础上构建了一种集中分布式的性能管理体系结 构。第四章基于当前性能分析在智能化方面的缺陷，探讨了利用分类挖掘思想构 建一个智能决策机，通过对网关转发功能模式的挖掘阐明了该智能决策机挖掘决 策模式的基本流程，最后通过展示其他性能诊断模式论证了该决策机挖掘算法的 通用性。第五章详细讨论了基于智能的网络性能管理系统设计和实现的细节。第 六章对所做的工作进行了总结并展望了进一步应开展的工作。 第二章网络性畿管理系统概述 如果把计算机网络比拟成一条公路，那么信息就是在这条公路上行使的各种 车辆。正象公路会变得拥挤不堪一样，通信量的急剧增加也导致网络流量饱和， 进而引起网络性能急剧下降。 简单的说，性能管理的目的就是确保网络不会出现过度拥挤的情况，保障网 络的可用性，为网络提供更好的网络通信服务。 2 1 性能管理基本功能 性能管理包括一系列管理功能，以网络性能为准则收集、分析和调整管理 对象的状态，其目的是保证网络可以提供可靠、连续的通信能力并使用最少的网 络资源和具有最小的时延。网络性能管理的功能应该包括： 1 性能监控和性能数据采集。定时收集被管理设备的性能数据，自动生 成性能报告。 2 阀值控制。对每个被管对象的每种属性设置阀值，通过设置阀值并 进行阀值检查，可以在网络将出现性能问题时及时向管理人员告警。 3 性能分析。对性能历史数据进行分析、统计和整理，计算性能指标， 对性能状况做出判断，为网络规划提供参考。 4 可视化的性能报告。对数据进行检索和处理，生成性能趋势曲线，以 直观的图形显示反映性能分析的结果。 5 实时性能监控。提供实时数据采集、分析和可视化工具，并可任意设 置数据采集的时间间隔。 2 2 性能管理系统组成元素 一个网络性能管理系统一般要包含以下几个元素“1 ：若干个( 可能很多个) 需要被管理的网络设备节点，如路由器、服务器等设备，每个节点上都运行着一 个称为设备代理( a g e n t ) 的应用进程，其实现对被管理设备的各种被管理对象的信 息如流量等的搜集和对这些被管对象的访问的支持；至少一个管理工作站，该 管理站运行着管理平台应用系统，实现为管理员提供对被管设备的可视化的图形 界面，从而使管理员可以方便的进行管理；一个管理协议，用来定义设备代理 和管理工作站之间管理信息传送的规程。其中管理协议的操作是在管理框架下进 行的，管理框架定义了和安全相关的认证、授权、访问控制和加密策略等各种安 全防护框架。 2 3 性能管理系统通信协议 在运行t c p i p 协议的互联网环境中，管理协议标准是简单网络管理协议 ( s i m p l en e t w o r km a n a g e m e n tp r o t o c o l ，s n m p ) i l l i 其定义了传送管理信息的协 议消息格式及管理站和设备代理相互之间进行消息传送的规程。 2 3 1s m p 的发展 s n m p 一共发展有3 个主版本“1 ，分别为s n m p v l ，s n m p v 2 和s n m p v 3 。 而s n m p v 2 又分为若干个子版本，其中s n m p v 2 c 应用最为广泛。 s n m p v l ：是第一个正式协议版本，在r f c l l 5 5 r f c l l 5 8 中定义，该版本 采用了基于共同体名的安全机制； s n m p v 2 c ：该版本被称为基于共同体名的s n m p v 2 ，使用基于共同体名的 安全机制和s n m p v 2 p 做出的协议操作方面的扩充，由r f c l 9 0 1 一r f c l 9 0 6 定义： s n m p v 3 ：该协议版本采用基于用户的安全机制，其安全机制是在s n m p v 2 u 和s n m p v 2 * 基础上进行大量的评议以后进行了更新，并且对协议机的逻辑功能 模块进行了划分从而保证了良好的可扩充性，由r f c 2 2 7 1 r f c 2 2 7 5 所定义。 2 3 2s n m p 的工作模式 使用s n m p 协议的网络性能管理系统管理结构工作“1 一般包括： 管理进程通过定时向各个设备的设备代理进程发送查询请求消息( 以轮 询方式) ，来跟踪各个设备的状态： 当设备出现异常事件如设备冷启动等时，设备代理进程主动向管理进程 发送陷阱消息，汇报出现的异常事件。 这些轮询消息和陷阱消息的发送和接收规程及其格式定义都是由s n m p 协 议定义的；而被管理设备将其各种管理对象的信息都存放在一个称为管理信息库 m i b ( m a n a g e m e n t i n f o r m a t i o nb a s e ) 结构中。 s n m p 提供有三类操作，分别为g e t ，s e t 和t r a p 。 g e t 操作实现对被管理对象所表示的管理信息的读操作。在s n m p v l 中， g e t 操作具体一共有两种形式g e t 和g e t n e x t 操作：g e t 操作指示直接读取操 作参数指定的o i d 所表示的被管理对象的管理信息值。g e t n e x t 操作指示读取操 作参数指定的o i d 所表示的被管理对象在i v l i b 树中按照字典顺序的下一个被管 理对象的管理信息的值：在s n m p v 2 中，增加了一种g e t b u t k 操作，其是g e t 和g e t n e x t 的综合，是为了提高对被管理信息的访问效率而增加的。 s e t 操作实现对被管理对象的管理信息进行写操作，其实现直接对操作参数 指定的o l d 所表示的被管理对象对应的管理信息的值的设置。 g e t 和s e t 消息是由管理工作站主动实现对被管理设备进行轮询访问时发出 以得到被管理设备的各种信息；而在被管理设备出现异常事件需要及时向管理工 作站报告时，就需要t r a p 操作，该操作实现被管理设备向管理工作站报告设备 上出现的异常事件，如网络接口出现故障或恢复工作，设备重新启动等信息。另 外在s n m p v 2 中新增加了一种i n f o r m 操作来实现管理站与管理站之间的通信。 其中上述操作的消息都可以在操作参数中一次指定一个或多个管理对象 o l d 信息，也就是说一个消息一次可以实现对多个被管理对象的操作。 s n m p v l 和s n m p v 2 c 采用了一种简单的基于共同体名的安全机制： 管理站和被管设备上都存储有充当密码作用的共同体名：消息发送者( 一般 是管理者) 在要发送的消息中的共同体名字段中填入对应于接收者的共同体名， 然后以明文方式在网络上发送消息，接收方( 被管理设备) 接收到消息以后，如果 消息格式是正确的，则读取该字段，与自身保存的共同体名相比较来实现对发送 消息者的认证。在一些实现中，对应于每个共同体名还有一个机器地址列表来表 示只有地址在这个列表中的机器使用该共同体名发送的消息才认为是可信的。这 里的共同体名就担任密码的作用。同时对应于每个共同体名都有一个访问控制权 限，值可能为读或读写。只有请求的操作和使用的共同体名的权限一致才允许进 行。 s n m p 协议运行在u d p 协议之上，它利用的是u d p 协议的1 6 t 1 6 2 端口。 其中1 6 1 端口被设备代理监听，等待接收管理者进程发送的管理信息查询请求消 息；1 6 2 端口由管理者进程监听，等待设备代理进程发送的异常事件报告陷阱消 息，如t r a p 。 2 4 管理信息库m i b 正如其他网络管理系统一样，基于t c p i p 的网络管理系统的基础也是包含 被管元素信息的数据库。在t c p i p 和o s i 两种环境下，这个数据库被称作管 理信息库。每一个被管资源由一个对象所代表。m m 就是由这样些对象组成 的结构化的集合。网络管理实体可以通过读取m i b 中的对象值来监视网络资源， 也可以通过更改这些值来控制资源。 2 4 1m i b 结构 m i b “1 是一个按照层次结构组织的树状结构( 定义方式类似于域名系统) ， 管理对象定义为树中的相应叶子节点。管理对象按照模块的形式组织，每个对象 的父节点表示该种对象属于上层的哪一个模块。而且o s i 为树中每一层的每个 节点定义唯一的一个数字标识，每层中的数字标识从l 开始递增，这样树中的每 个节点都可以用从根开始到目的节点的相应的标识对应的一连串的数字来表示， 如1 3 6 1 2 1 1 表示了m i b i i 中系统组子树，而1 3 6 1 2 1 1 1 0 表示系统组中的 系统描述( s y t e md e s c r p t i o n ) 对象。每个对象的一连串数字表示被称为对象标识符 ( o b j e c ti n d e n t i f i e r ，o i d ) 。相关的一组对象的集合被定义为一个m i b 模块。 m i b 树从根开始，在第一层有3 个节点：i s o ，c c i t t ，j o i n t i s o c c i t t 。在i s o 节点下，有一个子树( 节点为o r g ) 是给其他机构使用的，而这些机构之一是美 国国防部( 节点为d o d ) 。i 心c 1 1 5 5 中假定d o d 下的一个子树将被分配给i n t e m e t 体系结构委员会来管理。因此，i m e m e t 节点的标示符为：i s o o r g c l o d i n t e m e t 或 1 3 6 1 。图2 - 1 显示了m i b 的分层结构。 正如图2 1 所示，i n t e m e t 节点下定义了4 个子树。 1 、d i r e c t o r y ：这个子树保留给o s i 目录服务( x 5 0 0 ) 的，以备将来之用。 2 、m g n t ：这个子树是用于那些在i a b 所批准认可的文档中定义的对象。 3 、e x p e r i m e n t a l ：这个子树用于标识i n t e m e t 试验中使用的对象。 4 、p r i v a t e ：这个子树用于标识那些( 厂商) 单方面定义的对象。 图2 1m i b 的分层结构 m g m t 子树包括了已经被i n t e m e t 体系结构委员会承认的管理信息库的定 义。目前已经有两个版本：m i b i 和m i b i i ，版本2 是对版本1 的扩展。 下面，对s n m p m i b 各组的对象进行较详细的介绍。 2 4 2i n t e r f a c e s 组 i n t e r f a c e s 组“1 提供网络实体的物理层接口的信息，包括配置信息和在每个 接口上发生的事件的统计信息。每个接口被认为是附属于一个子网，当然一个接 口对应一个点到点的链路也是允许的。所有的s n m p 代理都要实现i n t e r f a c e s 组。 表1 列出了用于性能管理的i n t e r f a c e s 组对象。 表i用于性能管理的i n t e r f a c e s 组对象 对象说明 i n n o c t e t s接口收到的字节数 i f o u t o c t e t s接口发送的字节数 i n n u c a s t p k t s发往高层协议的单播包数 i f o u u c a s t f k t s高层协议请求的单播包数 i n n n u c a s t p k t s发往高层协议的非单播包数 i f o u r n u c a s t p k t s高层协议请求的非单播包数 i f l n d i s c a r d s接口丢弃的输入包数 i f o u t d i s c a r d s接口丢弃的输出包数 i f l n e r i o t s 包含错误的输入包数 i f o u t e r r o r s由于包含错误而不能传输的输出包数 、 i f i n u n k n o w p r o t o s 由于属于未知或不支持的协议而被抛弃的输入包数 i f o u t q l e n输出队列中的包数 利用这些对象可以观察接口的许多性能特性，如接口的利用率、错误率和丢 包率等。接口的利用率可以通过i f l n o c t e t s 和i f o u t o c t e t s 来计算。具体方法如下： 首先取得两个不同时刻( x 时刻和y 时刻) 的总字结数， 总字节数= ( i f l n o c t e t s y - i f l n o e t e t s x ) + ( i f o u t o c t e t s y i f o n t o c t e t s x ) 然后计算每秒的总字节数： 每秒总字节数= 总字节数( v x ) 则接口的利用率为： 利用率= ( 每秒总字节数+ 8 ) ，接口速率 其中接口速率为i f s p e e d 对象，它是以每秒位数为单位的。 注意，上面的接口利用率计算公式存在一个全双工的问题。例如，一个带宽 为6 4 k b p s 的串行线以6 4 k b p s 的速度进行全双工操作。用上面的计算公式将得 出接口的利用率为2 。对于这种情况，可以分别计算输入和输出的总字节数，选 择一个较大的一个计算接口利用率。 接口的错误率的计算方法如下： 输入错误率= i f l n e r r o r s ( i f l n u c a s t p k t s + i f n n u c a s t p k t s ) 输出错误率= i f o u t e r r o r s ( i f o u t u c a s t p k t s + i f o u t n u c a s t p k t s ) 接口的丢包率的计算方法如下： 输入丢包率= i f l n d i s c a r d s ( i f l n u c a s t p k t s + i f l n n u c a s t p k t s ) 输出丢包率= i f o u t d i s c a r d s ( i f o u t u c a s t p k t s + i f o u t n u c a s t p k t s ) 造成错误和丢包的原因有很多，如接1 ：3 工作不正常，设备缓冲溢出等等。但 在有些情况下，丢包并不意味着系统有问题。当设备收到许多未知或不支持的协 议包时，也会产生很多丢包。这种丢包都记录在i f i n u k n o w p k t s 中。因此，不能 简单地通过计算丢包率来判断网络是否有问题。 另外，i f o u t d i s c a r d s 和i f o u t o c t e t s 结合起来可以判断网络拥挤情况。当一 个网络设备丢弃了许多试图离开接口的包，而输出的字节数却在逐渐减少，即 i f o u t d i s c a r d s 增长很快而i f o u t o c t e t s 增长缓慢，则说明该设备的这个接口发生了 拥挤。 对象i f o u t q l e n 也可以反应网络的拥挤情况。当接1 ：3 发生错误或者设备处理 包的速度跟不上包的输入速度，都可能导致数据发送上出现问题，使得大量包等 待在输出的队列中，此时i f o u t q l e n 的值会随着增加。 2 4 3i p 组 表2 列出了用于性能管理的i p 组“1 对象。 i p 组的对象对流经i p 层的数据提供了大量的统计手段，便于网络管理应用 从多个角度来评判网络的性能。如： 接收的i p 数据报比率= ( i f l n u c a s t p k t s + i f l n n u c a s t p k t s ) i p i n r e c e i v e s 对于由于各种原因造成的错误的i p 数据报，可以计算i p 数据报的错误率： i p 输入错误率= ( i p i n d i s c a r d s + i p l n h d r e r r o r s + i p l n a d d r e r r o r s ) i p i n r e c e i v e s i p 输出错误率= ( i p o u t d i s c a r d s + i p o u t h d r e r r o r s + i p o u t a d d r e r r o r s ) i p o u t r e q u e s t s i p o u t n o r o u t e s 对象统计由于没有有效路由而丢弃的数据报。如果该数值增 加，说明该设备在转发数据报时出现问题。而i p r o u t i n g d i s c a r d s 可以告诉你实体 是由于缺乏资源而丢弃了有效的i p 路由项。当一个实体的缓冲转发大量的数据 报时，它将消耗大量的内存。如果内存缓冲容量被用尽，它就可以通过丢弃路由 表项来获得所需的缓冲。如果被丢弃的路由项是转发数据所必需的，则实体将不 得不重新建立被丢弃的路由项，这会导致大量的资源浪费，甚至是数据报的丢失。 i p f o r w d a t a g r a m s 记录设备转发的i p 数据报。通过两次( x 时刻和y 时刻) 查询该对象，可以获得该设备对数据报的转发速率： i p 数据报转发速率= ( i p f o r w d a t a g r a m s y i p f o r w d a t a g r a m s x ) ( y - x ) 为检查设备转发i p 报的速率是否满足网络的需要，可以比较i p 数据报转发 速率和i p 数据报输入速率。 i p 数据报输入速率= ( i p i n r e c e i v e s y i p l n r e c e i v e s x ) ，( y x ) 当i p 数据报转发速率基本等于i p 数据报输入速率时，设备的转发功能处于 正常状态。 表2用于性能管理的i p 组对象 对象说明 i p l n r e c e i v e s接收的全部i p 数据报个数 i p l n h d r e r r o r s由于i p 报头错误而被丢弃的输入i p 数据报个数 i p l r l a d d r e r r o r s 由于目的1 p 地址无效而导致丢弃的输入i p 数据报个数 i p f o r w d a t a g r a m s 接收的i p 数据报中，该实体只作为网关的数据报个数 接收的i p 数据报中，由于定向到未知或不支持的上层协议而被丢弃的 i p l n u k n o w n p r o t o s 数据报个数 i p l n d i s c a r d s 由于缺少缓冲区等原因而被丢弃的输入i p 数据报个数 i p i n d d i v e r s成功发送到上层协议的输入i p 数据报个数 i p o u t r e q u e s t s本地l p 的上层协议提供给i p 传送的i p 数据报个数 1 p o u t d i s c a r d s由于缺少缓冲区等原因而被丢弃的输出i p 数据报个数 l p o u t n o r o u t c s 由于没有找到路由而被丢弃的i p 数据报个数 i p r e a s m r e q d s 发送的需在本地重组的i p 片数目 i p r e a s m o k s成功重组的i p 数据报个数 i p r e a s m f a i l s i p 重组检测到的失败次数 i p f r a 9 0 k s 该实体成功分片的i p 数据报个数 由于需要分片面无法分片( 如设置了不可分片标志) 导致丢弃的i p 数 i p f r a g f a i l s 据报个数 i p f r a g c r e a t s 该实体分片产生的i p 数据报片数 i p r o u t i n g d i s c a r d s尽管有效仍然被丢弃的路由条目 2 4 4i c m p 组 i c m p 组“1 包括了有关i c m p 的实现和操作的信息。i c m p 组中的对象都是 对各种类型的i c m p 消息的接收和发送的统计结果。它们主要用于性能管理。 表3 列出了用于性能管理的i c m p 组对象。 表3用于性能管理的i c m p 组对象 对象说明 l c m p l n m s g s 接收到的i c m p 消息的个数 l c m p l n e r r o r s接收到的错误的i c m p 消息的个数 l c m p l n d e s t u n r e a c h s接收到的目的不可到达的i c m p 消息的个数 i c m p i n t i m e e x c d s接收到的超时的i c m p 消息个数 l c m p i n p a r m p r o b s接收到的参数有问题的i c m p 消息个数 l c m p l n s r c q u e n c h s接收到的源抑制的i c m p 消息个数 l c m p l n r e d i r e c t s接收到的重定向的i c m p 消息个数 l c m p l n e c h o s接收到的请求回响的i c m p 消息个数 l c m p l n e c h o r e p s接收到的响应回响的i c m p 消息个数 l c m p l n t i m e s t a m p s接收到的请求时间戳的i c m p 消息个数 i c m p l n t i m e s t a m p r e p s接收到的响应时间戳的i c m p 消息个数 l c m p l n a d d r m a s k s接收到的请求地址掩码的i c m p 消息个数 l c m p l n a d d r m a s k r e p s接收到的响应地址掩码的i c m p 消息个数 l c m p o u t m s g s发送的i c m p 消息的个数 i c m p o u t e r r o r s发送的错误的t c m p 消息个数 i c m p o u t d e s t u n r e a c h s 发送的目的不可达的i c m p 消息个数 l c m p o u t t i m e e x c d s 发送的超时的i c m p 消息个数 t c m p o u t p a r m p r o b s发送的参数有问题的i c m p 消息个数 l c m p o u t s r c q u e n c h s发送的源抑制的i c m p 消息个数 l c m p o u t r e d i r e c t s发送的重定向的i c m p 消息个数 i c m p o u t e c h o s发送的请求回响的i c m p 消息个数 i c m p o u l e c h o r e p s发送的响应回响的i c m p 消息个数 l c m p o u t t i m e s t a m p s发送的请求时间戳的i c m p 消息个数 l c m p o u t t i m e s t a m p r e p s发送的响应时问戳的i c m p 消息个数 l c m p o u t a d d r m a s k s 发送的请求地址掩码的i c m p 消息个数 l e m p o u t a d d r m a s k r e p s 发送的响应地址掩鹂请求的i c m p 消息个数 i c m p 分组对于系统性能有时会产生重大的影响，因此掌握不同类型i c m p 分组的情况对于分析系统性能，解决由于性能问题产生的故障是有很大帮助的。 例如：两次( x 时刻和y 时刻) 查询i c m p i n m s g s 和i c m p o u t m s g s ，可以统 计i c m p 消息的输入、输出速率： i c m p 消息输入速率= ( i c m p l n m s g s y - i c m p l n m s g s x ) ，( y x ) i c m p 消息输出速率= ( i c m p o u t m s g s y - i c m p o u t m s g s x ) ( y - x ) 同理，可以计算不同类型的i c m p 的输入输出速率，如i c m p i n e c h o s ， i c m p o u t e c h o s ，i c m p l n e c h o r e p s ，i c m p o u t e c h o r e p s ，i c m p l n s r c q u e n c h s 和 i c m p o u t s r c q u e n c h s 等。如果一个实体接收了大量的i c m p l n s r c q u e n c h s ，说明路 由表或网络性能有问题。类似的，一个实体发送了大量的i c m p o u t s r c q u e n c h s ， 可能意味着实体正在交换路由表信息，并且告诉发送源从其他路径转发数据报。 如果一个实体发送或接收了大量的i c m p 错误，通过计算i c m p l n e r r o r s 和 i c m p o u t e r r o r s 可以判断是否是i c m p 数据报导致了性能问题。另外，如果一个 实体接收i c m p 重定向消息的速率( 利用i c m p i n r e d i r e c t s 计算) 不断增大，说明 当前网络性能问题是由于源主机错误的路由选择导致的。 2 4 5t c p 组 t c p 组“1 的对象主要用于对流量控制、丢失重传和网络拥挤等问题的解决。 表4 列出了与性能管理相关的t c p 组的对象。 表4用于性能管理的t c p 组对象 对象说明 t c p a t l e m p t f a i l s建立连接的尝试失败的次数 t e p e s t a b r e s e t s 已经建立的连接被复位的次数 t c p l n s e g s输入的t c p 段个数 t c p o u t s e g s输出的t c p 段个数 t c p r e c t r a n s s e g s 重传的t c p 段个数 t c p l n e r r s输入的错误的t c p 段个数 t c p o u t r s t s 输出的错误的t c p 段个数 这些对象的数值变化都反映了系统在建立t c p 连接以及进行t c p 传输过程 中的状态变化，同时也说明了网络性能的好坏。如t c p a t t e m p t f a i l s 给出试图建立 而被拒绝的次数，t c p e s t a b r e s e t s 给出己建立的连接被复位的次数。这两个对象 就可以用来衡量网络的稳定性和拒绝率。稳定性高的网络拒绝率就低。 t c p l n e r r s 值的增加是因为系统接收到了错误的t c p 段，导致这个结果的原 因很多，如设备转发错误、源系统封装错误等。t c p o u t r s t s 给出了实体试图复位 一个连接的次数，该对象值的大小一定程度上反映了网络的稳定性。 利用t c p i n s e g s 和t c p o u t s e g s 可以计算t c p 段进入和离开实体的速率： t c p 段输入速率= ( t c p l n s e g s y t c p l n s e g s x ) ( y - x ) t c p 段输出速率= ( t c p o u t s e g s y - t c p o u t s e g s x ) ( y x ) 其中，x 和y 是前后两次查询时间。通过该速率可以了解实体进行t c p 传输 时的性能。 2 4 6u d p 组 u d p 与t c p 很相似，但没有t c p 严格。u d p “1