交换机状态监测方法、装置及存储介质

1.本发明涉及交换机监测领域，特别是交换机状态监测方法、装置及存储介质。


背景技术：

2.目前主要利用snmp协议，交换机通过通信网络向监控主机反馈数据，以对交换机的运行状态进行监控。但这种方式存在以下问题：当交换机与局域网连接断开或局域网存在故障，则难以通过反馈数据进行监控；当交换机数量庞大的时候，则snmp报文增加，容易导致占用大量的网络带宽，造成网络拥塞；当交换机端口处于假死状态，监控主机难以准确监控交换机状态。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供交换机状态监测方法、装置及存储介质。
4.本发明解决其问题所采用的技术方案是：
5.本发明的第一方面，交换机状态监测方法，包括：
6.向交换机发送轮询信号；
7.获取连续的多张交换机图像，所述交换机图像包含有接收所述轮询信号后的交换机的指示灯组；
8.对所述交换机图像进行图像识别，得到所述指示灯组的各指示灯的坐标信息、颜色信息和时间序列信息；
9.根据所述坐标信息、所述颜色信息和所述时间序列信息对所述交换机的状态进行判断，得到交换机状态信息。
10.根据本发明的第一方面，在所述获取连续的多张交换机图像之前，还包括：
11.向拍摄设备发送镜头角度调节信号，所述角度调节信号用于控制所述拍摄设备调节镜头，以使所述镜头朝向所述交换机设置有所述指示灯组的一侧。
12.根据本发明的第一方面，所述向交换机发送轮询信号具体为：通过snmp协议向所述交换机发送轮询信号，所述轮询信号用于轮询所述交换机的运行状态和端口状态。
13.根据本发明的第一方面，所述指示灯组包括第一指示灯组和第二指示灯组，所述第一指示灯组用于指示所述交换机的运行状态，所述第二指示灯组用于指示所述交换机的端口状态。
14.根据本发明的第一方面，对所述交换机图像进行图像识别，得到所述指示灯组的各指示灯的坐标信息、颜色信息，包括：
15.对所述交换机图像进行图像识别，得到所述指示灯组的各指示灯的坐标信息；
16.对每个所述指示灯，根据所述坐标信息得到与所述指示灯对应的中心点坐标，根据所述中心点坐标确定中心像素点以及与所述中心像素点相邻的多个相邻像素点，对所述中心像素点的rgb值与多个所述相邻像素点的rgb值求均值得到平均rgb值，将所述平均rgb
值作为与所述指示灯对应的颜色信息。
17.根据本发明的第一方面，对所述交换机图像进行图像识别，得到所述指示灯组的各指示灯的时间序列信息，包括：
18.将所述颜色信息归一化；
19.对每个所述指示灯，将从多张所述交换机图像得到的所述颜色信息按时序排列，得到所述时间序列信息。
20.根据本发明的第一方面，所述根据所述坐标信息、所述颜色信息和所述时间序列信息对所述交换机的状态进行判断，得到交换机状态信息，包括：
21.根据所述坐标信息，对与所述坐标信息对应的指示灯进行分类，得到所述指示灯的类别；
22.根据所述指示灯的类别、所述颜色信息和所述时间序列信息对所述指示灯的状态进行判断，得到指示灯状态信息；
23.根据所有所述指示灯的指示灯状态信息对所述交换机的状态进行判断，得到交换机状态信息。
24.根据本发明的第一方面，在根据所述坐标信息、所述颜色信息和所述时间序列信息对所述交换机的状态进行判断，得到交换机状态信息的步骤之后，还包括：
25.根据所述交换机状态信息和预设的告警条件进行对比，当所述交换机状态信息符合所述告警条件，发送告警信号。
26.本发明的第二方面，交换机状态监测装置，应用如本发明的第一方面所述的交换机状态监测方法，所述装置包括：
27.拍摄设备，用于获取连续的多张交换机图像，所述交换机图像包含有接收所述轮询信号后的交换机的指示灯组；
28.图像处理器，所述图像处理器与所述拍摄设备连接，所述图像处理器用于对所述交换机图像进行图像识别，得到所述指示灯组的各指示灯的坐标信息、颜色信息和时间序列信息；
29.监控主机，所述交换机与所述图像处理器分别与所述监控主机连接，所述监控主机用于向所述交换机发送轮询信号，以及用于根据所述坐标信息、所述颜色信息和所述时间序列信息对所述交换机的状态进行判断，得到交换机状态信息。
30.本发明的第三方面，一种存储介质，所述存储介质中存储有可执行指令，所述可执行指令被处理器执行时实现如本发明的第一方面所述的交换机状态监测方法。
31.上述方案至少具有以下的有益效果：能够实现监测的自动化和智能化，节约了人力成本，提高了监测准确性；另外，在交换机工作状态异常或交换机与监控主机之间的通信网络异常，依然可以通过机器视觉技术对交换机指示灯图像进行图像识别以判断交换机状态，进而判断交换机所在网络的状态。
32.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
33.下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
34.图1是本发明实施例交换机状态监测方法的流程图；
35.图2是本发明实施例交换机状态监测装置和交换机的连接图。
具体实施方式
36.本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
37.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
38.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
39.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
40.参照图1，本发明的第一方面的实施例，提供了交换机状态监测方法。
41.交换机状态监测方法包括但不限于以下步骤：
42.步骤s100、向交换机40发送轮询信号。
43.对于步骤s100，为了对交换机40进行状态检测，监控主机30通过snmp协议向交换机40发送轮询信号，以轮询交换机40的运行状态和端口状态。
44.当拍摄设备10的镜头没有朝向交换机40设置有指示灯组的一侧，在获取连续的多张交换机图像之前，需要对拍摄设备10镜头的角度进行调节。监控主机30向拍摄设备10发送镜头角度调节信号。拍摄设备10设有由电机和转动组件组成的镜头角度调节机构。拍摄设备10接收到角度调节信号后，根据该角度调节信号控制镜头角度调节机构转动，以使镜头朝向交换机40设置有指示灯组的一侧。
45.步骤s200、获取连续的多张交换机图像，交换机图像包含有接收轮询信号后的交换机40的指示灯组。
46.对于步骤s200，通过拍摄设备10连续拍摄包含有接收轮询信号后的交换机40的指示灯组的多张交换机图像。
47.对于交换机40，通常指示灯组包括第一指示灯组和第二指示灯组，第一指示灯组用于指示交换机40的运行状态，第二指示灯组用于指示交换机40的端口状态；且第一指示灯组具有多个指示灯，第二指示灯组同样具有多个指示灯。因此对于拍摄设备10拍摄的交换机图像，其内包含有第一指示灯组和第二指示灯组。
48.步骤s300、对交换机图像进行图像识别，得到指示灯组的各指示灯的坐标信息、颜色信息和时间序列信息。
49.对于步骤s300，对交换机图像进行预处理，预处理可以包括去噪、图像裁剪和平滑
化等。通过预处理能消除图像中无关的信息，恢复有用的真实信息，增强有关信息的可检测性和最大限度地简化数据，从而改进特征抽取、图像分割、匹配和识别的可靠性。
50.通过图像处理器20的图像识别网络，对交换机图像进行图像识别。需要说明的是，图像识别网络可以采用cnn网络或fcnn网络等网络结构。
51.将交换机图像裁剪至统一大小，通过定义统一的坐标系，能够得到指示灯组的各指示灯的归一化的坐标信息。则对于同一交换机40的图像，通过坐标信息，容易得到交换机40指示灯的类别。
52.对每个指示灯，指示灯通常是圆形的，在交换机图像中指示灯占有多个像素点，每个像素点均通过坐标信息显示。根据每个指示灯的多个像素点的坐标信息，计算得到与指示灯对应的中心点坐标。
53.根据中心点坐标确定中心像素点以及与中心像素点相邻的多个相邻像素点，对中心像素点的rgb值与多个相邻像素点的rgb值求均值得到平均rgb值，将平均rgb值作为与指示灯对应的颜色信息。
54.需要说明的是，上述的多个相邻像素点具体为中心像素点的四邻域坐标，具体为中心像素点的正上方像素点、正下方像素点、正左方像素点和正右方像素点。
55.通过将颜色信息归一化，以便于后续的识别处理。例如，对于一个指示灯，其通常具有无色、绿色、橙色和红色，无色表示熄灭，无色、绿色、橙色和红色分别用0、1、2、3表示。对于平均rgb值，虽然同样是绿色，但是可能存在差异，例如一个是(0，258，0)，另一个是(1，253，0)，两者同属于绿色的范围。当颜色信息与标准颜色的差异在预设阈值的范围内，例如(0，258，0)与(0，255，0)的差异为(0，3，0)，差异的方差为3，在预设阈值范围内；(1，253，0)与(0，255，0)的差异为(1，2，0)，差异的方差为2.236，在预设阈值范围内，则将(0，258，0)和(1，253，0)这两个颜色归一化，用1表示。
56.对每个指示灯，将从多张交换机图像得到的颜色信息按时序排列，得到时间序列信息。需要说明的是，时间序列信息的采样率通常与拍摄设备10的帧率相同。
57.例如，对于一个指示灯，第一张交换机图像中的颜色信息为2，第二张交换机图像中的颜色信息为0，第三张交换机图像中的颜色信息为2，第四张交换机图像中的颜色信息为0，则将颜色信息按时序排列，得到该指示灯的时间序列信息为0，2，0，2。
58.步骤s400、根据坐标信息、颜色信息和时间序列信息对交换机40的状态进行判断，得到交换机40状态信息。
59.对于步骤s400，具体包括但不限于以下步骤：
60.根据坐标信息，对与坐标信息对应的指示灯进行分类，得到指示灯的类别；由于交换机图像按照定义统一的坐标系进行了指示灯的坐标信息的归一化，则对于同一交换机40的图像，通过坐标信息，能够得到交换机40指示灯的类别，指示灯的类别能够表达出该指示灯的用途；
61.根据指示灯的类别、颜色信息和时间序列信息对指示灯的状态进行判断，得到指示灯状态信息；例如，一个端口指示灯用于指示a端口是否正常工作，其时间序列信息为0，2，0，2，则判断该指示灯状态信息为红色闪烁状态；
62.根据所有指示灯的指示灯状态信息对交换机40的状态进行判断，得到交换机40状态信息。
63.另外，根据交换机40状态信息和预设的告警条件进行对比，当交换机40状态信息符合告警条件，发送告警信号。当然交换机40状态信息可以由指示灯状态信息得到，也可以直接根据指示灯状态信息和预设的告警条件进行对比，当指示灯状态信息符合告警条件，发送告警信号。
64.例如，一个端口指示灯用于指示a端口是否正常工作，其时间序列信息为0，2，0，2，则判断该指示灯状态信息为红色闪烁状态，且闪烁间隔为0.5s；该指示灯状态信息符合预设的告警条件，发出a端口异常的告警信号。需要说明的是，由于不同品牌和型号的交换机40指示灯显示方式不尽相同，可根据交换机40的品牌和型号以及监控需求对告警规则进行调整。
65.通过该交换机状态监测方法能够实现监测的自动化和智能化，节约了人力成本，提高了监测准确性；另外，在交换机40工作状态异常或交换机40与监控主机30之间的通信网络异常，例如交换机40端口假死状态或交换机40网络环路状态，依然可以通过机器视觉技术对交换机40指示灯图像进行图像识别以判断交换机40状态，进而判断交换机40所在网络的状态。
66.参照图2，本发明的第二方面，提供了交换机状态监测装置。
67.交换机状态监测装置应用如本发明的第一方面的交换机状态监测方法。
68.装置包括拍摄设备10、图像处理器20和监控主机30。
69.其中，拍摄设备10用于获取连续的多张交换机图像，交换机图像包含有接收轮询信号后的交换机40的指示灯组；图像处理器20与拍摄设备10连接，图像处理器20用于对交换机图像进行图像识别，得到指示灯组的各指示灯的坐标信息、颜色信息和时间序列信息；交换机40与图像处理器20分别与监控主机30连接，监控主机30用于向交换机40发送轮询信号，以及用于根据坐标信息、颜色信息和时间序列信息对交换机40的状态进行判断，得到交换机40状态信息。
70.通过该交换机状态监测装置能够实现监测的自动化和智能化，节约了人力成本，提高了监测准确性；另外，在交换机40工作状态异常或交换机40与监控主机30之间的通信网络异常，例如交换机40端口假死状态或交换机40网络环路状态，依然可以通过机器视觉技术对交换机40指示灯图像进行图像识别以判断交换机40状态，进而判断交换机40所在网络的状态。
71.本发明的第三方面的实施例，一种存储介质，所述存储介质中存储有可执行指令，所述可执行指令被处理器执行时实现如本发明的第一方面所述的交换机状态监测方法。
72.本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd－rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或
者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
73.以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。