浅析路由器配置诊断及优化系统设计

摘要：随着计算机科学技术的不断发展与互联网时代的到来，当前网络与人们的工作生活紧密相连，同时也呈现多元的发展趋势，主要表现为异构性、动态性及智能化的特征。随着互联网在全社会的普及，对网络故障的诊断也提出了越来越高的要求。本文首先分析了路由器配置的相关诊断技术内容，并且进一步阐述了诊断及优化系统途径。

关键词：路由器配置 诊断及优化 系统设计

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）04-0000-00

1路由器配置诊断技术概述

目前用于检测路由器配置的方法有很多，从实际应用性角度来说，较为常用的主要有贝叶斯方法、数据挖潜及服务文法。

1.1贝叶斯方法

在路由器配置检验的贝叶斯方法的前提假设，是使用贝叶斯的理论框架，将路由器中不正确的配置定义为概率统计中不规则或小概率事件。贝叶斯方法无需了解路由器配置文件的结构，利用概率统计方法估计路由器正确配置的可能概率，通过假设检验检测小概率或不规则事件的潜在错误。统计算法主要有三种：Na？ve贝叶斯，Joint贝叶斯及 Structured贝叶斯方法，这些方法都不需要对数据进行预处理操作。

1.2数据挖潜

在路由器配置与外部网络之间确定相互关联关系的模式，实现对发现关系模式内部潜在的不确定模式。这种方式在实际使用过程中，常常因不同型号路由器自身不同的配置命令不同，而遇到困难。其原因在与不同型号与生产厂家的路由器，型号配置不尽相同，使得数据的预处理变得较为复杂。

1.3服务文法

就目前的发展状况而论，服务文法已经广泛应用与解决诊断路由器配置错误问题，利用服务文法可以实现建立复杂系统过程形式化的分析功能。具体来说，通过服务文法建立协议配置服务文法原型，得到IF-THEN的使用规则，利用该规则对路由器配置进行诊断。

2路由器配置诊断及系统优化

在路由器配置诊断优化系统的过程中，要将所有不同型号路由器出厂的配置命令进行屏蔽，消除差异性。利用诊断方法生成配置命令，通过配置命令对数据库中的配置数据进行比对，同时，利用数学中的拓扑学知识应用于网络技术，实现对路由器的配置错误的诊断及确定。

2.1系统概述

对路由器出厂的配置文件提取与比对确认的过程，就是实现了诊断的最终目的。具体来说，利用数学算法工具对路由器中包含的命令文件及种类进行分析，在得到分析结果基础上，建立不同配置文件的数据集合，并将其纳入其中。在利用数学算法工具重复操作，在实现对所有命令文件进行分析后，建立“配置文件知识库”，在知识库中可以体现出路由器配置命令的不同分类标准及规则提取的内部关联性。在“配置文件知识库”基础上，实现对路由器的命令进行比对及匹配分析，实现诊断结果。在得到诊断结果后，如果路由器配置存在问题，则可以利用“配置文件知识库”中的命令文件进行直接覆盖即可实现纠正的目的，无需进行错误定位。对于没有配置错误的文件，也可利用知识库进行配置文件优化。

2.2配置文件知识库的生成

2.2.1决策树理论

决策树理论是数据挖潜方法的核心算法技术之一。它将原始运行数据进行有针对性地分类，从中找出潜在的、关联的并对决策游泳的价值信息，并将信息及数据用于数理预测模型之中。目前较为主流的决策树生成算法是C4.5算法，该方法可处理数据连续性的属性及决策树剪枝等问题。以C4.5算法为例，实际计算过程主要分为三部分，一是生成决策树，在这一过程中只使用哪些有属性值有定义的记录，建立决策树模型。第二部分是决策树剪枝，目的是消除样本数据分类过程中自相关导致的过度拟合问题；第三部分将生成的决策树转化为规则数集合。在整体过程中，实现了不同规则的数据合并成相同规则，实现新规则集。

2.2.2数据预处理

数据预处理是进行路由器配置诊断及系统优化的关键环节。数据预处理环节主要包含两个主要方面工作：一是对实例类型标示进行处理与确定。主要包括路由器接口及协议、路由器出厂时设置的输出入的策略、包过率及VLAN定义等不同的配置命令；二是路由器的属性配置，一般来说，比较适合决策树进行分类的决策属性有：接口、IP地址、链路协议等。

2.2.3配置命令决策树的生成

配置命令的生成是复杂的数学数理计算过程，通过配置命令数据集中对路由器协议进行选取，并计算信息的增益概率，将概率最大的数据接口作为该属性决策树的第一个分节点进行测试，对接口空属性数值测试不能直接找到叶节点，要重复第一节点操作，从剩余的属性中寻找最大信息增益概率值进行第二节点测试，循环往复，最终申城决策树。通过决策树对路由器协议命令进行判断。

根据算法生成的决策树，得到路由协议配置关系图，为路由器配置给出合理配置建议。

3配置与诊断的改进

3.1路由器配置的改进

路由器配置流程改进。从路由器进行配置诊断的工作流程作为切入点，实现流程的优化及操作技术的改进。首先使用决策树算法，对路由器配置文件数据库中的命令种类进行合理分类。在这一过程中，技术人员利用命令编程语言（以配置种类名称或代码的形式）进行系统输入，实现科学分类；第二步是技术人员得到网络参数及网络拓扑结构后，有针对性地将路由器配置命令填写完整，基本实现完成配置，并实现错误率的最小化。

3.2路由器故障诊断的改进

为实现对路由器故障诊断的优化与改进，要利用拓扑结构基本知识，对配置命令数值进行实时检测。同时，用知识库中的配置命令优化原来的配置文件。

综上：路由器配置诊断系统能对配置命令分类找出其相关性，诊断并优化路由器配置，在实现路由器配置诊断及系统优化过程中，要对系统、配置文件库的生成进行积极把握；并通过流程优化实现配置与诊断的改进。

参考文献

[1]陈虹.路由器配置诊断及优化系统研究与设计[J].计算机工程与设计，2014（11）.

收稿日期：2016-03-19

作者简介：刘文涛（1982―），男，河北卢龙人，本科，研究方向：计算机网络技术。王朝文（1974―），男，四川泸州人，本科，研究方向：信息技术应用与管理。