网络故障管理中定位检测机制的研究和实现

论文摘要

网络故障管理技术是通信系统中网络管理的核心,是维持网络高效运行的关键因素,而故障定位检测作为网络故障管理的关键功能之一,其技术、算法实现的好坏将决定整个网络自动化的成败。本文针对目前网络系统中由于不同程度的告警丢失和虚假告警,造成故障检测精确度降低及无法快速诊断的问题,提出了相应的解决方案。首先,针对基于TCP/IP协议的网络系统采样分层管理的原则,从而使得各层网络实体分别检测各自症状表现的特点,提出了一种面向多功能业务的分层故障诊断模型MFS-LFDM。该模型建立在二分图故障传播模型算法的基础上,采用自顶向下的故障诊断方法将网络故障交给故障节点识别器FNDI进行分解,然后交付给业务服务层、网络通信层和应用程序客户层三层中的一层进行内部处理,在很大程度上提高了故障分析的效率,为后期快速准确的故障定位提供了基础。其次,针对网络系统中的告警丢失和虚假告警会造成故障定位检测精确度降低及延时增加的问题,提出了一种基于三层节点架构的故障定位算法TNSFLA。该算法构建了一种包括故障节点、诊断节点和告警节点在内的三层系统架构TNS,利用该架构模型对故障定位问题进行数学公式的推导,最终将其归结为求取故障诊断队列最大置信度的问题。算法执行过程包括了两个阶段:一是创建能够解释网络系统接收到的告警节点集对应的症状集合的故障诊断队列;二是对阶段一中创建的故障诊断队列的各个元素,按照公式计算各个故障子集元素发生的置信度,从中选出置信度最大的故障诊断元素作为最终的结果。最后,通过仿真实验对算法的故障检测率、故障误检率、故障定位时间等性能进行了测试。测试结果表明,当网络系统中存在告警丢失和虚假故障的情况时,该算法在故障检测率、误检率以及定位时间方面有极大的优越性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究目的及意义
• 1.4 主要研究内容
• 1.5 论文组织结构
• 第二章 网络故障管理中定位检测的关键技术分析
• 2.1 简单网络管理协议（SNMP）
• 2.1.1 管理框架模型
• 2.1.2 管理信息结构
• 2.1.3 网络故障管理功能解析
• 2.2 SNMP 中网络故障信息分析
• 2.2.1 报文故障信息描述
• 2.2.2 MIB 故障信息描述
• 2.3 网络故障传播模型的分析比较
• 2.3.1 故障传播模型的分类
• 2.3.2 故障传播模型的比较
• 2.4 基于二分图的故障传播模型概述
• 2.5 本章小结
• 第三章 面向多功能业务的分层故障诊断模型设计
• 3.1 MFS- LFDM 的相关问题
• 3.1.2 模型的变量定义
• 3.1.2 模型的功能框架
• 3.1.3 模型中涉及的故障类型
• 3.2 故障节点识别器FNDI 的实现
• 3.2.1 FNDI 的模型实现
• 3.2.2 FNDI 的执行流程
• 3.3 分层故障诊断模型的创建
• 3.3.1 业务服务层故障模型的建立
• 3.3.2 网络通信层故障模型的建立
• 3.3.3 应用程序客户层故障模型的建立
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于三层节点架构的故障定位算法
• 4.1 三层节点架构TNS
• 4.2 故障诊断队列的置信度
• 4.3 算法TNSFLA 的设计和实现
• 4.3.1 故障诊断队列的创建
• 4.3.2 诊断队列最优解的选取
• 4.3.3 算法TNSFLA 的执行过程
• 4.4 仿真结果与分析
• 4.4.1 仿真环境和参数
• 4.4.2 仿真结果分析
• 4.5 本章小节
• 第五章 总结与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A （攻读学位期间发表论文目录）