基于技術發展的網絡設備性能指標動態維護機制研究

中圖分類號：TN915.07；TP3 文獻標志碼：A 文章編碼：1672-7274（2025）05-0022-03

Abstract： The update frequency of network equipment is rapid，and its performance indicators constantly exhibit dynamic changes.Therefore， management and maintenance work must also vary according to the changes in equipment performance.To ensure the efectiveness of the maintenance mechanism，this paper will explore the changing characteristics of network equipment performance indicators under technological development and propose a construction scheme for a dynamic maintenance mechanism based on these characteristics，thereby providing academic assistance for corresponding management work.

Keywords： network devices; performance indicators; dynamic maintenance; classification system

網絡設備型號的不斷變化，讓其參數性能始終處于波動狀態，也讓性能指標的管理和維護成為一項艱巨的任務。傳統的靜態維護方式已無法滿足當前網絡設備性能指標維護的需求，因此需要建立一種基于技術發展的動態維護機制，才能為網絡設備性能指標的動態維護提供有效的解決方案。

動態維護機制的構建意義

網絡設備性能指標的動態維護對于保障網絡設備的穩定運行和高效管理具有重要意義。首先，動態維護可以及時發現并解決設備性能指標異常問題，提高設備的可靠性和穩定性。其次，動態維護可以根據設備性能指標的變化，優化網絡配置和資源分配，提高網絡的整體性能。最后，動態維護還可以降低設備維護成本，延長設備使用壽命，為信息化建設工作提供更加有力的技術支持。

2 網絡設備維護的主要問題

2.1參數性能變化快，指標時效性低

技術的飛速發展，網絡設備的性能參數也在不斷更新換代。以路由器為例，從最初的簡單數據包轉發到如今支持復雜策略路由、多路徑負載均衡、安全隔離等功能，其性能參數已從單一的吞吐量擴展到包括服務質量（QoS）、網絡安全、虛擬化支持等多個維度[]。

快速的技術迭代帶來了兩方面的影響：一方面，新的高性能設備能夠大幅提升網絡效率和安全性，為用戶提供更好的體驗；另一方面，網絡設備的性能參數會隨著設備技術更迭和功能增加而不斷增多，維護的復雜度和成本也會隨之增加。

傳統的網絡設備維護工作由于設備本身的更新頻率較慢，一般采用靜態監測，但當網絡流量激增、設備負載加重時，靜態監測系統已經難以及時反映這些變化，因此在當下的網絡運維中，缺乏動態監測的網絡系統容易導致網絡擁堵、服務中斷等問題的發生。

隨著半導體技術、通信協議、云計算和大數據

2.2指標體系臃腫化，適配性降低

技術迭代加速是導致指標體系臃腫化的直接原因，網絡技術的不斷演進，新的功能、協議和安全機制不斷涌現，為了全面監控這些新增特性，必須引入相應的性能指標和監控項。然而，這種“加法式”的擴展缺乏系統的規劃和整合，導致指標數量激增，形成冗余和重復。以交換機為例，在交換機發展的早期階段，其性能監控指標體系相對簡單，一款基本的以太網交換機監控指標通常為端口狀態、流量統計、錯誤計數等項目。這些指標足以滿足基本的網絡運維需求，如監控端口是否連接正常、網絡流量是否過載、是否存在過多的錯誤幀等。但進入大數據時代后，交換機引入了更多復雜的功能和特性，如為了支持VLAN技術，交換機需要監控VLAN的配置和狀態，以及VLAN間的流量統計；為了提升網絡安全性，交換機引入了訪問控制列表功能，并需要監控ACL的匹配和日志；為了支持高級的網絡管理和故障排查，交換機增加了SNMP支持、鏈路聚合、流量鏡像等功能，并需要相應的性能指標來監控這些功能的運行狀態，其由于新增功能和特性的引入，監控指標體系也迅速膨脹[2]。

指標體系臃腫化最直接的影響是降低了系統的適配性，龐大的指標體系增加了運維人員的認知負擔，使其難以快速準確地識別出關鍵指標，影響到故障排查和響應速度，并且伴隨指標數量的增加，監控系統的CPU、內存和存儲空間等資源消耗也隨之上升，導致系統性能下降，更容易影響到正常業務的運行。

2.3技術兼容難度大，標準化程度低

網絡技術的不斷進步，也孕育出SDN、NFV、生成式AI等各類新型技術，這些技術被廣泛應用于網絡設備中，帶來了技術兼容性和標準化的問題。

一是不同廠商和不同型號的網絡設備在支持新技術時存在較大差異，部分廠商由于自身技術、社會環境以及政治影響，自身的設備并不支持接入其他的網絡技術，導致在跨廠商或跨型號的設備間進行性能監控和指標采集時面臨困難。技術上的不兼容，也讓運維人員無法建立一個統一、全面的性能監控體系，從而影響了網絡運維的效率和效果。

二是新技術的快速發展伴隨著標準和協議的頻繁更新。由于網絡設備性能監控需要依賴于這些標準和協議，因此當標準和協議發生變化時，除了指標會因此變化，監控系統的配置和算法也需要相應地進行調整，頻繁地調整會增加運維的工作量，并導致監控系統在調整過程中出現漏洞或錯誤的概率激增，從而影響網絡設備的正常運行。

3 網絡設備性能指標動態維護機制構建策略

3.1建立時效性評估機制

時效性評估機制用于對設備性能以及性能涉及指標的時效性評估，以此對指標進行調整，實現動態化更新。時效性評估的依據是針對網絡設備性能的原始監測，原始監測數據來源于網絡設備，沒有經過額外的處理或轉換，因此能夠最真實地反映設備的當前性能狀態，這種直接性能確保時效性評估的準確性，因為評估結果直接基于設備性能的實際表現[3]。要完成原始數據搜集，需要網絡性能監測工具作為支持，在利用監測工具將原始數據導入處理文件后再利用軟件進行清洗處理，即可評估網絡設備性能指標的時效性，以此判斷哪些指標需要做出調整。其框架見表1和表2所示。

根據表1和表2所示，其流程表現為“網絡設備性能原始監測 $$ 數據收集 $$ 原始數據導出至文件→數據處理與清洗 $$ 時效性評估 $$ 指標調整（動態化更新）”，依靠此路徑，可以避免維護指標因為網絡設備更新過快而喪失評估效力的問題發生。

3.2權重計算的引入

為了避免動態維護機制因為網絡設備的功能增加而導致機制指標增多，進而臃腫化，可以引入權重計算方案，利用權重計算進行不同維護指標的權重評估，不納入權重較低的指標，或者剔除原有維護機制中權重較低的指標，以此保證整個維護機制的簡潔、直觀、有效[4]。如引入特征分析法，測算不同指標權重，并據此決定需要納入和剔除的指標，其思路見下：

|x_i-μ|gt;k?σ

式中， X_i 是數據點； μ 是平均值； σ 是標準差； k 是閾值。

式（1）是通過分析功能指標的分布特征，快速選擇權重較低的指標，以便維護人員決定是否納入或者剔除該指標，用 W₁，W₂， W₃ 表示網絡設備功能指標的權重系數，表示為“指標評分 =_W1 準確度 +W₂ 完整性+_W3 ·一致性”，評分過低的指標即可不選擇納入動態維護機制，避免機制過于臃腫。

為減少噪聲數據對指標權重評估的影響，可以使用特征選擇算法，表示為

G=I（X;Y）-I（X∣dle|T）

式中， G 表示信息增益； I（X;Y） 是原始信息增益；

I（X∣T） 是條件信息增益。

減少噪聲數據后，還要利用正則化來防止模型過擬合，確保數據質量，表示為

通過上述的權重計算和評估，即可選擇有較高價值的功能指標作為設備維護的依據，方便即時進行設備運維。

3.3加強問題分類和迭代優化

問題識別與分類是監控系統優化的關鍵環節，對于收集到的數據和反饋信息，需要進行細致的問題識別和分類工作。這包括確定問題的性質，如技術故障、配置錯誤、性能瓶頸等；分析問題的影響范圍，是單個設備還是整個網絡；評估問題的緊急程度，是立即解決還是計劃改進。通過問題識別和分類，可以更加有針對性地制定解決方案和優化策略，提高解決問題的效率和準確性。在制定解決方案和優化策略時，需要充分考慮系統的穩定性和兼容性。修改配置文件、優化算法、增加新功能等措施都需要經過嚴格的測試和驗證，確保不會對現有系統造成負面影響[5]。同時，還需要關注新技術的發展動態，及時將新技術引入監控系統中，提升系統的智能化水平和性能表現。

實施與驗證是解決方案和優化策略落地的關鍵環節。在將新的配置和算法應用到監控系統中后，需要進行全面的測試和驗證工作，確保系統的穩定性和準確性。實施過程中，需要保持與用戶的溝通，及時收集用戶的反饋意見，并根據用戶的反饋對系統進行進一步的優化和調整。這樣可以提高用戶的滿意度，還可以為后續的迭代優化提供寶貴的經驗。反饋和迭代機制是監控系統持續優化的重要保障。隨著網絡技術的不斷發展和用戶需求的不斷變化，監控系統需要不斷地進行迭代和優化。通過定期的評估和反饋收集，可以及時發現系統中的問題和不足，并制定相應的優化策略和改進措施。同時，也可以引入新的技術和方法，不斷提高監控系統的性能和智能化水平。這種持續的迭代和優化過程，可以確保監控系統始終保持在行業的領先地位，為用戶提供更加優質、高效的網絡運維服務。

結束語

基于技術發展的網絡設備性能指標動態維護機制是保障網絡設備穩定運行和高效管理的重要手段。通過完善原始數據的搜集和時效性評測、引入權重評估的理念、提高維護機制的迭代更新等措施，可以有效解決當前網絡設備性能指標維護中存在的問題，助力網絡設備性能指標的動態維護機制完善和發展。

參考文獻

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