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【6h】

带外监控系统数据预处理与故障诊断方法研究

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摘要

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状及分析

1.2.1 服务器监控技术及标准

1.2.2 数据预处理方法研究现状

1.2.3 故障诊断研究现状

1.2.4 研究现状分析

1.3 研究内容及预期成果

1.4 论文组织结构

第2章 具有诊断功能的带外监控系统框架

2.1 现有监控系统及其分析

2.1.1 带内监控系统及其不足

2.1.2 带外监控系统及其不足

2.2 带外监控系统框架构建

2.2.1 系统体系结构

2.2.2 功能模块工作流程

2.3 本章小结

第3章 带外监控系统数据预处理方法研究

3.1 带外监控数据特征和质量问题

3.1.1 监控数据特征

3.1.2 监控数据质量

3.2 带外监控数据预处理

3.2.1 带外监控数据集描述

3.2.2 带外监控数据的属性集选择

3.2.3 带外监控数据的平滑处理

3.2.4 带外监控数据粗大误差判别

3.2.5 带外监控数据缺失的填充

3.2.6 带外监控数据的归一化

3.3 带外监控数据预处理实验

3.3.1 数据获取与存储实验

3.3.2 数据预处理实验

3.4 本章小结

第4章 基于改进BP神经网络的硬件故障诊断方法

4.1 带外监控系统硬件故障描述

4.2 带外监控系统硬件故障诊断模型选取

4.2.1 BP神经网络

4.2.2 BP神经网络改进方法

4.2.3 改进BP神经网络在故障诊断中的应用

4.3 硬件故障诊断改进BP神经网络建模

4.3.1 样本数据选择

4.3.2 模型层数及各层节点数选择

4.3.3 激励函数选择

4.3.4 训练函数选择

4.3.5 诊断模型的建立

4.4 硬件故障诊断实验结果与分析

4.4.1 实验结果

4.4.2 实验分析

4.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢

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摘要

随着信息技术的发展,人类的生活和行为越来越依赖于网络与通信,而提供服务的核心设备就是服务器,一旦服务器发生故障,将会对所涉及到的服务产生巨大的影响,甚至造成难以想象的损失和灾难。所以,为了保证服务器的安全性和稳定性,对服务器进行全面地、深层次地监控和管理就显得尤为重要。目前服务器监控技术研究过多地注重监控过程和监控管理,并且大部分监控技术都依托于操作系统,然而对原始监控数据质量以及故障产生原因的研究却相对较少。因此,本文提出一种带外监控系统数据预处理与故障诊断方法,以此来提升带外监控数据质量并且快速、准确地诊断服务器当前硬件状态。
  本文介绍了现有典型的带内和带外监控系统,详细分析了这些监控系统的优势以及不足,针对目前带内监控系统独立性不强和带外监控系统无法满足功能需求的情况,提出了具有故障诊断功能的带外监控系统框架,并详细介绍了框架中各个功能模块及其工作流程。本文后续主要对框架中的数据预处理与硬件故障诊断进行深入研究。
  针对数据预处理,从实际的带外监控过程中发现,监控数据会出现数据异常、数据缺失等问题,并且带外监控数据还具有监控项数目繁多的特点。为了解决监控数据出现的上述问题,本文采用多种预处理方法相组合对其进行处理:针对监控项繁多,根据监控项属性及特点,采用属性集选择将其进行分类,便于后续的管理和存储;针对监控数据异常,采用指数平滑法和莱茵达法则相结合的预处理方法对异常数据进行剔除;针对监控数据中原始缺失和预处理剔除后的缺失项,采用多重插补法对其进行数据填充,保证了数据的准确性和完整性。最后对数据进行归一化处理,为故障诊断模型的建立提供数据支持。
  针对硬件故障诊断,首先将硬件故障进行分类,并且根据神经网络具有多元动态非线性数据处理和函数拟合的特点,本文采用改进BP神经网络作为故障诊断的模型,并且利用预处理后的监控数据作为诊断模型的训练样本集。最后,通过实验证明了本文提出的预处理方法能够有效的解决监控数据的质量问题;证实了神经网络引入监控系统中用于硬件故障诊断的可行性;通过故障数据的诊断测试验证了该诊断模型具有很高的诊断准确率。

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