摘要：本文首先阐述了数据挖掘及光纤通信故障，接着分析了基于数据挖掘的光纤通信故障检测方法，最后对数据挖掘在光纤通信故障检测中的应用进行了探讨。

关键词：数据挖掘;光纤通信;故障检测中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2020）-08-076

引言：

基于数据挖掘功能的光纤通信故障检测方法非常有用。因此，结合后续仿真研究，使用此方法检测光纤通信故障可能会产生更真实、更可靠的结果。

1数据挖掘及光纤通信故障

1.1数据挖掘

对于涉及收集和管理大量数据和数据的光纤通道传输，记录数十亿个事件是光纤通道传输的正常状态。特殊检测方法的应用，如自动重试请求和正向更正对于检测光学通信错误至关重要，这样才能有效地科学处理大量数据。对于正向更正应用程序，消息发送者必须在发送操作之前添加一个故障排除代码（一组位）。但是，如果损坏超过两个小时，检测后无法在正向修复的基础上进行修复。对于使用自动复制请求方法的应用程序，该方法可以检测错误，但不能更正错误接收的包。对于某些修复，必须从发送方站点重新发送损坏的数据包或位。本文采用数据挖掘的方法进行检测。作为最有效和最常用的数据分类方法，该方法在减少定位误差方面具有优异的性能。结合有针对性的数学分析和实验评价，可以发现基于数据挖掘方法的光纤通信故障检测与传统检测方法相比，只需要1/4的数据。

1.2光纤通信故障

目前我国光纤通信故障可细分为物理故障、软件故障、网络结构故障、IP连接故障四大类。而嗅探器等传统诊断工具无法分析光纤网络故障，无法锁定故障源，这是因为网络级错误夹杂着控制网络故障的早期征兆。巨型帧、超短帧、帧冲突、TCP校验错误、循环冗余错误帧、重传消息、分段消息、包突发、吞吐量、包到达间隔是常见的IP网络指标。通过对网络故障告警的针对性分析，可以发现这些指标并不是唯一的。为了更好地检测光纤通信故障，必须尽快建立新的检测分类和检测方法。

2基于数据挖掘的光纤通信故障检测方法

在挖掘光纤通信传输故障数据的过程中，需要基于E组和K组进行数据划分，每组至少有一个对象，以E服务器接管K服务器故障任务的情况来说明切换机制的细节。正常情况下，E和K两个服务器负责接收所有传感器及其发送的数据包，必要时需要将数据包发送到指定的执行器节点。当K失败时，E-server会检测到丢失数据包的存在。更换不活动的K-server，E-server会进入一个循环进行更换，并向指定的执行器发送控制数据包。需要设计一个运行在E服务器上，能够在故障状态下备份K服务器的控制流程，尽量避免数据包和控制包的丢失。因此，引入“保留先前样本”的技术来满足相关需求。

3数据挖掘在光纤通信故障检测中的应用

3.1数据库设计

在光纤通信错误检测中，数据量巨大，一些受影响的数据结构复杂。如果数据库中的数据结构不科学，则可能部分影响数据挖掘的有效性。可使用Oracle来进行光纤通信错误检测。数据库存储有关知识、故障、运行状态、生产数据和维修工作的信息。故障知识库存储有关光纤通信故障、错误类型和维护方法的特征信息，这些信息可作为故障检测和诊断的基础。数据涉及的主要领域有：以断层编号系列为断层编号，以断层ATT系列为断层特征，以断层LOC为断层定位，以断层R为断层成因，以断层逼近为断层处理手段。故障规范数据库是光纤通信故障检测过程，它使用数据挖掘技术从大量生产数据和实时状态列表中检索有效规则。数据挖掘技术能够高效、快速地发现错误预防规则。因此，创建了一个故障示例数据库，其中存储了发生设备故障时有关生产、实时状态和光纤通信故障的所有信息。

3.2数据预处理模块

网络数据包分析是光纤通道故障研究中的一个难点和重要问题。网络数据的类型和数量比主机日志数据的数量复杂，使得光纤通道通信错误时难以检测网络攻击。为了有效地集成和分析网络数据包，我们需要熟悉一系列TCP/IP结构。在TCP/IP协议模型和协议堆栈组合中，TCP数据包格式和IP数据包格式分别承载分析处理所需的重要报文。通过以太网帧对数据采集模块采集的原始数据包进行解密，判断其协议类型是否属于同一级别的IP地址。如果属于，需要交给IP解析包进行IP数据层解析;否则，立即丢弃。IEEE905.3的帧头格式具体包括7字节（56位）的目标主机以太网帧地址、7字节的源代码、以太网特定地址和3字节的帧类别。其中，帧类别指采用的常规协议。通用协议类型：IP协议，类值0X0800;RARP协议，类值为0X8035;ARP协议，类值为OX0806。需要注意的是，解析以太网帧时，需要重点解析涉及到的数据包，在获得IP数据层的一系列信息后，传递给高层解析程序继续解析工作。IP数据包主要由包头和相关消息数据组成。版本号有6位，表示IP协议的版本号是6。

3.3故障匹配

所有光纤通信故障检测过程都在数据库中执行，光纤故障信息可以通过数据库查询列表进行匹配。错误规则存储在错误规则库中。使用数据库查询，可以查询错误规则库中要检测的数据的相应错误映射规则。查询结果一旦存在，就会存储在设备的实时状态和检测数据库的排序属性中，并显示在维护人员的前面。分配流程的详细说明： 输入为待检测的即时状态，检测数据库db_a;输出是检测到的即时状态，以及检测数据库db_c。

结束语：

随着网络技术的飞速发展，生产机械的总体生产率不断提高，网络故障的风险也在稳步增加。光纤通道通信的故障检测已成为不可避免的问题。本文提出了数据挖掘在光纤通信故障检测中的应用研究，通过数据库设计和数据预处理实现通信故障匹配。与传统的故障检测方法相比，该方法具有较高的检测精度和明显的优势。

参考文献

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