计算机网络通信故障的分析与处理

2022-11-22苏鹏飞纪加强

信息记录材料 2022年9期

关键词：网络通信交换机端口

黄协，苏鹏飞，薛剑，纪加强

（1延安大学网络信息中心陕西延安 716000）

（2延安大学基建处陕西延安 716000）

0 引言

伴随着社会的发展与进步，计算机、互联网、通信技术已经在国内社会得到广泛普及。面对网络通信技术的广泛运用，做好网络通信故障的处理研究，将有助于提高计算机网络通信的应用价值[1]。

1 计算机网络通信故障检测系统的运用分析

1.1 OTDR硬件部分

OTDR是通过线路在网络通信中的背向散射原理研制而成的一种作为网络通信测试阶段使用的仪表设备，实际测试范围较大。在网络通信故障测试阶段，要将激光脉冲应用到OTDR硬件工作通信网络里，对程序实施测试。一般由信号处理器、光纤耦合器、网络信号收/发机等组成的OTDR设备承担测试工作。其中信号处理器利用产生的互补码序列处理网络通信信号，网络信号发射机则负责转换网络通信等信号，然后向网络线路中传输；而光信号则可通过网络信号接收机转变成电信号后，再朝处理器上传[2]。OTDR硬件多种外部接口示意图，详见图1。

图1 OTDR硬件的多种外部接口

OTDR运行期间，发射信号由网络信号发射机发出后，可通过信号处理器产生的互补码转化为光信号，然后可将光信号通过光纤耦合器转化为电信号后传输至背向回波存储器中。接着信号接收机会收到光纤耦合器发出的反馈信息，此时便可解读通信网络传输特性，基于此就能将通信故障信号检测出来[3-4]。

检测结束后，可利用图2菜单栏控制检测到的波形。

图2 菜单栏

1.2 软件部分

该系统软件部分采用的系统中心服务程序以J2SE平台、SQL Server数据库、JDBC执行SQL语句的Java API搭建而成。中心服务功能包括中心服务设备配置、客户端用户信息/会话信息管理、现场装备注册信息管理、启动/停止现场装备等。

中心服务程序主要由三个阶段构成：第一阶段，设置用户接口权限，换言之就是服务程序接入网络后，应对用户请求加以分析，确定要不要转为接入状态，从而完成用户及权限的设置。第二阶段，管理处理事务，即用户管理及现场机器进行数据交互，借助线程交换数据信息。第三阶段，数据管理阶段，可利用管理存储、删除数据等形式管理数据管理和数据库的接口。

1.3 OTDR内格雷互补码的实现

硬件设备中的激光驱动可以被OTDR硬件里出现的格雷互补码管控，亦能直接产生光信号，传输至通信网络。当格雷互补码出现后，双极性码也随之产生，它能通过激光驱动发射正脉冲，可以使格雷互补码朝0.5倍大小峰值处偏移，并转变为四足单极性码。

下一步需计算OTDR硬件平均值，其最终结果可转换成数字信号，在不断积累后，在信号、随机噪声相互影响下会产生电平过高/低等现象，此时便可获取精准的噪声信号，之后伴随噪声比的提高，OTDR形态范围也会变大。

1.4 故障检测技术的实际操作

若检测时发现了松散的计算机网络通信故障信号，这就说明信号投影到变换基空间后，由基向量线性组合表示空间，借助稀疏向量的改变展示信号整体稀疏度，这给压缩感知提供了基础保障。故障检测系统对有关信息抓取时，应保证不影响计算机网络正常通信。所以，要在记录仪、检测系统中加装消息机制，待文件信息被记录仪记录后，必须开启记录完成功能，等系统获取、解读信息文件后，接着便可根据网络通信协议要求对获取的信息进行解读，从而对计算机网络通信是否发生故障进行准确判断，当确定计算机网络通信出现故障后，可借助检测系统明确故障源头、种类，从而方便后续处理。

实践操作中，利用该系统检测某计算机网络通信故障，具体如下：

一是，设置参数，见表1。

表1 参数设置

二是，将测试指标确定，做好数据解析。以国产某网络安全数据跟踪法应用为例，控制周期以4d为准，接着将具备共有网络特点的数据流合成，并提取特征信息，为后续训练、检验奠定基础保障，相关训练、检验数据见表2；常规的合理测试指标见表3。

表2 测试示例数据

表3 测试指示

三是，对测试结果加以分析。根据收获的测试数据、指标，对所获故障问题波形图予以探究，见图3所示。然后基于故障问题波形图，比较计算机网络通信故障信号，结果见表4。

表4 两种系统网络通信故障信号对比分析

结合表4得到的结果发现，利用此系统对网络通信故障信号检测时，与现实故障信号误差约在0.3 dB左右，这明显比传统检测系统检测计算机网络通信故障信号的误差值低。

图3 故障问题波形图

通过对该系统性能的实践测试，可以发现，运用该系统检测计算机网络通信故障的效率、准确性较高，可以通过运用该系统精准判断计算机网络通信故障点，为后续故障的分析、处理提供有效帮助。

2 计算机网络通信的故障分析

2.1 硬件故障

2.1.1 线路引发的故障

计算机网络通信正常时，对以通信线路为主的通信工具十分依赖。若通信线路运行时间过长，将出现老化、脱落等现象，此时，容易引发线路故障。另外，通信线路作为电源时具有不稳定性，不能给运行线路提供正常维护服务。通常造成计算机硬件破坏的诱因有很多，常见的有瞬间高低压致使通信线路烧毁，若计算机没有马上关机，则会损害硬件设施；而且恶劣的气象灾害，诸如暴雨雷击等也会使通信线路遭受损坏。

2.1.2 端口故障方面

端口连接是计算机网络通信的关键组成要素之一。在拔出、插入电缆线期间，均需合理区分端口连接的类型，且存在差异的线路、端口决不能进行混接。举例来说，线路RH45、公共端口故障端口隶属不同的端口组合，混接会直接污染、损害计算机通信功能。虽然该方式引发的错误概率很低，不过长久的、反复的操作依旧能增加端口出错的概率。另外，如果插入端口中的水晶头规格不对，同样会引发端口故障，影响端口使用质量、效果。

2.1.3 模块故障方面

在计算机网络通信硬件正常运行期间，模块产生故障的概率很小，而管理及扩展模块出现故障的概率也相对较低。但是，因人为因素导致模块受损、失效后，则会造成一定的经济损失，比如在维修计算机主机时，有时需要插拔模块，若因操作不当损坏模块，将会影响计算机的稳定运行。所以，用户或维修人员必须做好模块的保护与管理[5]。

2.1.4 电路板和电缆故障方面

造成电路板故障的诱因有很多种，常见的有电路板短路、温度过高、环境潮湿等。研究发现，当计算机组件散热效果不好时，如果一直保持长久的不间断运行，那么机器组件便会升温加快，容易引发因过热导致电路板短路、烧毁等情况。另外，电缆故障发生概率也相对较高，常见故障现象包括电缆排序不准确、连接器紧密性不足等。

2.2 软件方面的故障分析

2.2.1 交换机引发的软件问题

计算机网络通信期间，内部的交换机系统存在硬件、软件结合的双重功能。在交换机里面通常配置了储存器，属于计算机必备软件系统之一，具有刷新功能。不过在使用应用交换机的时候，存在诸多漏洞问题，如在Windows系统中交换机会产生错包等问题。所以，要按时对有关软件的弥补错包进行下载、安装，从而消除漏洞，保障计算机网络通信技术的正常使用。

交换机运行时，要做好配置管理工作。很多工作人员在配置交换机时因为没有掌握配置技巧等原因造成配置错误，影响了交换机的正常运行。比如，交换机配置期间，因为没有正确划分VLAN，造成了计算机网络失效，从而引发了计算机端口无效关闭现象。另外，若未能合理匹配交换机与网卡，将造成网络通信稳定性、流畅性较差的问题。所以，技术人员要重视交换机配置工作，及时排查、处理交换机配置相关问题，才能降低计算机网络通信故障的发生概率。

2.2.2 密码问题

很多用户经常遗忘、丢失或错误输入上网密码，导致无法正常上网，影响计算机系统的正常使用。此时，为了重新获得密码，就需要通过烦琐的步骤恢复密码，这便使计算机网络通信的应用受到了影响。

3 计算机网络通信故障处理措施

3.1 硬件故障处理措施

在计算机网络通信的硬件故障处理方面，要定期对通信线路、端口、模块、电路板、电缆进行排查，及时对计算机硬件装置进行检查，为计算机软件维护奠定基础，保证网络通信的稳定性、正常性。在实践中要善于总结计算机维护经验，基于应用范围完成规范化处置流程，同时要严格落实、执行有关标准，保证标准的约束、指导作用得到发挥。

网络管理者要定期安排维护人员参加系统化的培训学习活动，帮助其提高专业技术水平和实践操作技能。对于新出现的问题，要明令禁止维护人员通过主观臆测随意处置，应叮嘱其及时上报主管领导，在拟定处理方案后方可处置。

在网络通信工程方面，应合理运用计算机载体，做好硬件维护。一是，要及时发现、排查、处理、防范计算机硬件系统隐患，防止因操作问题引发计算机故障。同时，要根据标准化流程规则对计算机硬件实施检查，方可保证后期的正常通信。二是，在计算机网络通信系统完整性、安全性等维护期间，应做好计算机网络设置检查，要对陈旧、老化设备进行及时更换，杜绝安全隐患。三是，在计算机网络通信设备运输期间，要避免磕碰，防止内部元器件受损。四是，在安装端口期间，要按照要求规范操作，避免污染或破坏端口等，一旦发现问题应采用更换新部件的方式进行处理。

3.2 网络通信软件故障处理措施

3.2.1 对计算机系统缺陷予以弥补

通过对计算机系统进行优化调整，对网络系统进行全方位评估，使构建的计算机网络具有较高的可靠性、安全性。同时，要对计算机网络弱点、漏洞实施研究，完成网络访问控制模块构建与网络服务器的科学设置，禁止没有权限的用户登录系统，方能有效保护网络体系。

3.2.2 建立网络防火墙

未经许可禁止用户登录、访问网络防火墙，避免网络通信被恶意破坏。所以，应依托防火墙技术提高网络环境安全性、降低风向、根绝隐患。实际上，防火墙属于应用程序协议的一种，能提高网络安全系数。通过将安全软件配置在防火墙之内，使网络安全策略得到完善。利用防火墙有效隔离网段，减少外部网络带来的影响。

另外，可以将杀毒软件安装到计算机服务器中，并定时进行杀毒，保障计算机网络安全。将防火墙安装到交换机中，可以防范想要对交换机系统实施破坏的黑客，有利于为数据信息提供保护。

3.2.3 采用加密手段处理交换机密码

加密设置交换机密码，能避免由于丢失密码及密码被暴力破解后引发的交换机数据丢失情况，所以，采取加密设置可有效保护网络、信息的安全。加密技术即“明文经加密技术处理后产生密匙对（公钥——负责加密、私钥——负责解密），需要解密的用户，利用私钥便可将密文转为明文”，这是一种科学的网络安全管理方法，借助加密形式能杜绝非法访问，为改善网络安全系数提供了保障。

3.2.4 重视网络安全体系的建设

积极运用网络管理技术构建并完善网络安全体系，能够为网络安全提供保障，可以更好地改善、保障网络的安全性。实际操作中，需提高计算机工作能力、降低项目运营故障出现概率、组建专业化网络安全管理队伍、积极开展安全培训教育活动，可有效改善安全管理员的工作效率、专业性、综合管理能力。同时，应健全网络安全体系，提高网络运行安全性，为维护社会发展秩序提供坚实保障。