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摘 要：核心网设备日常巡检运维场景，面对多厂家、多專业、巡检结果日志多样化输出的问题，本文通过利用正则表达式自动提取日志结果方式实现对核心网设备日常自动巡检。通过正则标签简化正则表达式的编写，降低正则表达式的使用门槛。实现运维工程师编写巡检配置，自动化进行设备日常巡检。为设备运维自动化提供经验。
关键词：核心网;运维;巡检;自动化;正则表达式;标签
一、运维背景
在通信设备日常运维工作中，由于设备数量大，专业及设备厂家多，日常设备巡检工作的工作量非常大。以某省某运营商为例，核心网例行巡检作业规范一共8个分册、82个规范要求。内容包括对设备的硬件状态、系统软件、链路状态、路由状态、关键数据、配置参数等设备运维数据的日常巡检工作。完成巡检作业需要大量的人力成本。迫切需要巡检自动化，实现降本增效。
二、实现难点分析
在传统的自动化系统和工具中，通过运维工程师预先整理检查指令，预设每条指令检查输出结果需检索的关键字及判断标准。开发工程师把所有的巡检及结果检索判断过程写入程序代码中，实现设备的日常巡检工作。
随着设备数量不断增长、涉及网络专业及设备厂家越来越多，巡检结果日志样式越来越多样化。如果使用传统的开发模式，需要大量的需求调研和开发工作量，传统的开发模式在面临新增设备巡检自动化需求的及时性及灵活性上已经很难满足自动化的需求了。需要一种更通用和灵活的方式来实现日常巡检自动化。
三、解决方案
（一）文本检索技术方案
正则表达式，又称规则表达式，通常被用来检索、替换那些符合某个模式（规则）的文本。许多程序设计语言都支持利用正则表达式进行字符串操作。主要功能如下：
1. 给定的字符串是否符合正则表达式的过滤逻辑（称作“匹配”）：
2. 可以通过正则表达式，从字符串中获取我们想要的特定部分。
正则表达式的特点是：
1. 灵活性、逻辑性和功能性非常强;
2. 可以迅速地用极简单的方式达到字符串的复杂控制。
3. 对于刚接触的人来说，比较晦涩难懂。使用的技术门槛较高。
日常运维上可以通过指令进行巡检获取巡检结果日志文本输出的，都可以使用正则表达式来处理文本内容。设计一种前端配置正则表达式，由运维人员依据不同巡检规则编写不同的正则表达式进行巡检结果关键信息检索匹配。可以解决巡检结果日志关键信息的提取及判断问题。
（二）降低正则使用门槛方案
要做到熟练编写正则表达式，需要编写人员熟悉正则表达式语法，对设备运维人员来说技术门槛较高。需要找到一种实现降低正则表达式编写技术门槛的方案。
分析正则表达式常用语法，通常完整正则表达式语句会是这些语法根据文本规则不同顺序的进行相应语法的组合，通过正则的标签将对应不同字符特征的语法封装，用户只需选取标签进行组合及顺序调整，就可以组合出不同的正则表达式语句，大大地降低了编写正则表达式的人员语法技术要求。没有正则语法基础的设备运维人员也可以编写出巡检结果关键信息检索匹配的正则表达式语句。
提取目标关键信息是交换设备的日期（190122）和时间（173554），通过选取已预先封装好对应字符特征的正则语法标签[空格]、[日期]、[空格]、[时间]至表达式编辑区，组合后系统自动生成实现提取目标关键信息提取的正则表达式：[＼s+（＼d{6，6}）＼s+（[0-2]＼d[0-5]＼d[0-5]＼d）]。
（三）巡检自动化整体实现方案
通信网络核心网及网络数通设备自动化巡检过程设计如下：
1.自动化系统和设备的接口，自动化系统和设备开通Telnet或ssh接口，通过telnet或ssh接口登录设备，实现和设备的巡检指令交互，系统根据配置的自动任务定时向巡检设备发送已配置好的巡检指令。获取巡检结果日志。
2.巡检结果日志检索匹配，将获取巡检结果日志调用已配置的正则表达式进行检索匹配，提取出目标关键信息并格式化存入数据库。
3.巡检结果的判断，调用正则表达式提取的关键信息通过预设的判断表达式进行判断，得到巡检检查项是正常还是异常的巡检结果。形成巡检报告。
四、效果验证
通过解决方案在运营商的日常运维上应用证实，基于正则表达式实现框架式自动巡检系统，具备很强的兼容性、可扩展性和开放性，摆脱新巡检需求对开发人员系统代码修改的严重依赖性。由运维人员自主配置实现新巡检需求，快速实现新增设备或新增检查项的自动巡检。
（一）由于正则表达式对文本检索匹配的强大兼容，在实际应用中，所有可以通过指令查询获得文本日志结果的设备都能够兼容。在实际的应用已覆盖CS域、PS域、IMS域、信令网、网络数通等通信设备，覆盖爱立信、华为、中兴、思科、华三、贝尔、烽火等通信主流厂家设备。在实际应用中共计已配置1403条正则表达式，在检索文本匹配提取目标数据上完全满足应用需求。
（二）而使用可视化正则语法标签化的方式，降低正则表达式编写配置的技术难度，运维人员可高效灵活配置，使通信设备巡检作业从“人工”改为“自动化”， 更新和修改效率得到巨大的提升。达到大大节省人力的效果。以某运营商为例，全省核心网设备3782台，每日发送巡检指令46490条。自动巡检全省部署后，可节约巡检维护人力约90人。
五、总结
正则表达式具备强大的文本快速处理能力，非常适合应用于通信设备的日常运维场景中，特别是设备巡检，日志自动分析，故障自动处理等运维场景中。对人力运维向IT自动化运维能发挥很大的作业。本文通过总结整理基于正则表达式实现核心网设备巡检自动化的解决方案和应用过程，为运维自动化行业应用提供经验。
参考文献：
[1] 正则表达式必知必会. [美]本.福塔 著：人民邮电出版社，2019年
关键词：核心网;运维;巡检;自动化;正则表达式;标签
一、运维背景
在通信设备日常运维工作中，由于设备数量大，专业及设备厂家多，日常设备巡检工作的工作量非常大。以某省某运营商为例，核心网例行巡检作业规范一共8个分册、82个规范要求。内容包括对设备的硬件状态、系统软件、链路状态、路由状态、关键数据、配置参数等设备运维数据的日常巡检工作。完成巡检作业需要大量的人力成本。迫切需要巡检自动化，实现降本增效。
二、实现难点分析
在传统的自动化系统和工具中，通过运维工程师预先整理检查指令，预设每条指令检查输出结果需检索的关键字及判断标准。开发工程师把所有的巡检及结果检索判断过程写入程序代码中，实现设备的日常巡检工作。
随着设备数量不断增长、涉及网络专业及设备厂家越来越多，巡检结果日志样式越来越多样化。如果使用传统的开发模式，需要大量的需求调研和开发工作量，传统的开发模式在面临新增设备巡检自动化需求的及时性及灵活性上已经很难满足自动化的需求了。需要一种更通用和灵活的方式来实现日常巡检自动化。
三、解决方案
（一）文本检索技术方案
正则表达式，又称规则表达式，通常被用来检索、替换那些符合某个模式（规则）的文本。许多程序设计语言都支持利用正则表达式进行字符串操作。主要功能如下：
1. 给定的字符串是否符合正则表达式的过滤逻辑（称作“匹配”）：
2. 可以通过正则表达式，从字符串中获取我们想要的特定部分。
正则表达式的特点是：
1. 灵活性、逻辑性和功能性非常强;
2. 可以迅速地用极简单的方式达到字符串的复杂控制。
3. 对于刚接触的人来说，比较晦涩难懂。使用的技术门槛较高。
日常运维上可以通过指令进行巡检获取巡检结果日志文本输出的，都可以使用正则表达式来处理文本内容。设计一种前端配置正则表达式，由运维人员依据不同巡检规则编写不同的正则表达式进行巡检结果关键信息检索匹配。可以解决巡检结果日志关键信息的提取及判断问题。
（二）降低正则使用门槛方案
要做到熟练编写正则表达式，需要编写人员熟悉正则表达式语法，对设备运维人员来说技术门槛较高。需要找到一种实现降低正则表达式编写技术门槛的方案。
分析正则表达式常用语法，通常完整正则表达式语句会是这些语法根据文本规则不同顺序的进行相应语法的组合，通过正则的标签将对应不同字符特征的语法封装，用户只需选取标签进行组合及顺序调整，就可以组合出不同的正则表达式语句，大大地降低了编写正则表达式的人员语法技术要求。没有正则语法基础的设备运维人员也可以编写出巡检结果关键信息检索匹配的正则表达式语句。
提取目标关键信息是交换设备的日期（190122）和时间（173554），通过选取已预先封装好对应字符特征的正则语法标签[空格]、[日期]、[空格]、[时间]至表达式编辑区，组合后系统自动生成实现提取目标关键信息提取的正则表达式：[＼s+（＼d{6，6}）＼s+（[0-2]＼d[0-5]＼d[0-5]＼d）]。
（三）巡检自动化整体实现方案
通信网络核心网及网络数通设备自动化巡检过程设计如下：
1.自动化系统和设备的接口，自动化系统和设备开通Telnet或ssh接口，通过telnet或ssh接口登录设备，实现和设备的巡检指令交互，系统根据配置的自动任务定时向巡检设备发送已配置好的巡检指令。获取巡检结果日志。
2.巡检结果日志检索匹配，将获取巡检结果日志调用已配置的正则表达式进行检索匹配，提取出目标关键信息并格式化存入数据库。
3.巡检结果的判断，调用正则表达式提取的关键信息通过预设的判断表达式进行判断，得到巡检检查项是正常还是异常的巡检结果。形成巡检报告。
四、效果验证
通过解决方案在运营商的日常运维上应用证实，基于正则表达式实现框架式自动巡检系统，具备很强的兼容性、可扩展性和开放性，摆脱新巡检需求对开发人员系统代码修改的严重依赖性。由运维人员自主配置实现新巡检需求，快速实现新增设备或新增检查项的自动巡检。
（一）由于正则表达式对文本检索匹配的强大兼容，在实际应用中，所有可以通过指令查询获得文本日志结果的设备都能够兼容。在实际的应用已覆盖CS域、PS域、IMS域、信令网、网络数通等通信设备，覆盖爱立信、华为、中兴、思科、华三、贝尔、烽火等通信主流厂家设备。在实际应用中共计已配置1403条正则表达式，在检索文本匹配提取目标数据上完全满足应用需求。
（二）而使用可视化正则语法标签化的方式，降低正则表达式编写配置的技术难度，运维人员可高效灵活配置，使通信设备巡检作业从“人工”改为“自动化”， 更新和修改效率得到巨大的提升。达到大大节省人力的效果。以某运营商为例，全省核心网设备3782台，每日发送巡检指令46490条。自动巡检全省部署后，可节约巡检维护人力约90人。
五、总结
正则表达式具备强大的文本快速处理能力，非常适合应用于通信设备的日常运维场景中，特别是设备巡检，日志自动分析，故障自动处理等运维场景中。对人力运维向IT自动化运维能发挥很大的作业。本文通过总结整理基于正则表达式实现核心网设备巡检自动化的解决方案和应用过程，为运维自动化行业应用提供经验。
参考文献：
[1] 正则表达式必知必会. [美]本.福塔 著：人民邮电出版社，2019年