發(fā)布時(shí)間：2020-11-19 21:12

　　 網(wǎng)絡(luò)的故障管理對(duì)于網(wǎng)絡(luò)平穩(wěn)運(yùn)行具有重要意義,好的方法能夠有效地降低網(wǎng)絡(luò)故障排查時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間、提升運(yùn)維人員工作效率。當(dāng)前一般采用的故障診斷方法包括被動(dòng)檢測(cè)技術(shù)和主動(dòng)檢測(cè)技術(shù),然而在診斷包含等價(jià)多路由路徑(ECMP,Equal-cost Multi-path)的網(wǎng)絡(luò)時(shí),這些基于IP的檢測(cè)方法難以確定探測(cè)包實(shí)際經(jīng)過(guò)的設(shè)備或鏈路,會(huì)給檢測(cè)結(jié)果帶來(lái)一定的影響。為了避免上述問(wèn)題,可采用基于分段路由架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)故障檢測(cè)方案,能夠獲取探測(cè)包的實(shí)際路徑,簡(jiǎn)化故障定位的推理復(fù)雜度,也可以大幅度降低網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控所需的探針數(shù)量。本文將設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)基于分段路由的網(wǎng)絡(luò)故障檢測(cè)系統(tǒng),主要解決網(wǎng)絡(luò)中的故障發(fā)現(xiàn)和故障定位問(wèn)題。首先,本文對(duì)系統(tǒng)的功能需求進(jìn)行了分析,包括探針部署和路徑構(gòu)建、故障監(jiān)控、故障定位和探針調(diào)用功能,確定了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)目標(biāo)。之后,本文針對(duì)探針部署和路徑構(gòu)建功能的關(guān)鍵算法進(jìn)行了研究。為了盡可能地覆蓋待測(cè)網(wǎng)絡(luò)并降低監(jiān)控冗余,本文采用分段路由架構(gòu),提出了一種結(jié)合中心度選點(diǎn)策略的算法 SCLMon(SCMon with minimum monitoring cycle length)。首先,改進(jìn)算法在已有的SCMon算法基礎(chǔ)上引入覆蓋鏈路總數(shù)、路徑節(jié)點(diǎn)鄰接未覆蓋鏈路數(shù)等評(píng)價(jià)指標(biāo)選取最優(yōu)路徑,其次,采用介數(shù)和度數(shù)評(píng)估拓?fù)涓鱾�(gè)節(jié)點(diǎn)的中心度,選取中心度最大的點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控點(diǎn)部署。此外,在單點(diǎn)部署的基礎(chǔ)上,本文提出多點(diǎn)探針部署和路徑構(gòu)建算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,結(jié)合中心度選點(diǎn)策略的SCLMon算法不論是在不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲羞�是在不同最大分段數(shù)的情況下都能夠有效緩解監(jiān)控冗余問(wèn)題。利用以上改進(jìn)算法,本文實(shí)現(xiàn)了基于分段路由的網(wǎng)絡(luò)故障檢測(cè)系統(tǒng),包括探針部署和路徑構(gòu)建模塊、故障監(jiān)控模塊、故障定位模塊和探針調(diào)用模塊。探針部署和路徑構(gòu)建模塊基于以上改進(jìn)算法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),目標(biāo)是得到探針部署以及監(jiān)控路徑的構(gòu)建方案;故障監(jiān)控模塊用于發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的異常;故障定位模塊在發(fā)現(xiàn)異常后向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)起新的探測(cè),獲得故障位置;探針調(diào)用模塊用于和探針進(jìn)行通信。最后本文在虛擬環(huán)境下對(duì)系統(tǒng)的功能進(jìn)行了測(cè)試,結(jié)果表明,在各種規(guī)模的拓?fù)渲?系統(tǒng)均能得到合理的部署方案和監(jiān)控路徑,同時(shí)能對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控,并在發(fā)現(xiàn)異常時(shí)觸發(fā)定位流程,在簡(jiǎn)單故障情況下,有效準(zhǔn)確地對(duì)故障進(jìn)行定位。
【學(xué)位單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TP393.06
【部分圖文】：

要介紹本文用到的相關(guān)技術(shù)以及主要研究?jī)?nèi)容，一共分為網(wǎng)絡(luò)故障診斷的各類(lèi)技術(shù)，第二部分介紹分段路由架構(gòu)段路由架構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)故障診斷的重要意義。??障診斷的方法??障原因是指發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)中各類(lèi)問(wèn)題的根本原因，包括設(shè)備障的發(fā)生會(huì)影響到網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，產(chǎn)生異常癥狀。異常用戶(hù)或其他設(shè)備觀察到的表象，包括服務(wù)不可達(dá)、主機(jī)產(chǎn)機(jī)建立連接等。一般網(wǎng)絡(luò)中的故障診斷流程就是從收集異的過(guò)程。??見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)依據(jù)檢測(cè)方式的不同一般可以分檢測(cè)技術(shù)兩種。下面我們將對(duì)兩種技術(shù)做詳細(xì)的說(shuō)明。??故障檢測(cè)技術(shù)??

圖３－１系統(tǒng)功能用例圖??根據(jù)以上功能劃分，系統(tǒng)包含四個(gè)主要功能：探針部署和探測(cè)路徑構(gòu)建功能、??故障監(jiān)控功能、故障定位功能、探針調(diào)用功能。其中探針部署和探測(cè)路徑構(gòu)建為??系統(tǒng)的核心功能。??３．２探針部署和路徑構(gòu)建功能需求分析??探針部署和探測(cè)路徑構(gòu)建功能目的是根據(jù)用戶(hù)的初期系統(tǒng)配置，計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中??探針部署的位置以及探測(cè)路徑，為用戶(hù)提供探針部署方案，并為故障監(jiān)控提供探??測(cè)路徑構(gòu)成的監(jiān)控任務(wù)集合，是系統(tǒng)的核心功能。??在故障檢測(cè)系統(tǒng)中，探針部署和監(jiān)控路徑的構(gòu)建會(huì)影響到后續(xù)故障監(jiān)控流程，??好的方案能夠有效地使監(jiān)控探測(cè)覆蓋網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)和鏈路，同時(shí)降低探測(cè)??的冗余以及探針的部署開(kāi)銷(xiāo)。本功能的實(shí)現(xiàn)依賴(lài)探針部署和路徑構(gòu)建的算法，算??法應(yīng)充分利用分段路由架構(gòu)特點(diǎn)，通過(guò)構(gòu)造特殊探測(cè)路徑的數(shù)據(jù)包并選取探針部??署點(diǎn)，為后續(xù)故障監(jiān)控流程打好基礎(chǔ)。算法的研究我們將在后續(xù)章節(jié)做詳細(xì)介紹。??

?北京郵電大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文???其中點(diǎn)的度數(shù)為節(jié)點(diǎn)出入鏈路數(shù)目的和，在也的計(jì)算公式中和，ｉ表示??從節(jié)點(diǎn)》出發(fā)的鏈路數(shù)目，外＾＋表示到達(dá)節(jié)點(diǎn)《的鏈路數(shù)目。點(diǎn)的介數(shù)表示為??圖Ｇ上經(jīng)過(guò)該點(diǎn)的最短路徑的數(shù)目和所有最短路徑的數(shù)目的比值，在??的計(jì)算公式中，外表示節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)／的最短路徑的數(shù)目，切??表示節(jié)點(diǎn)ｓ到節(jié)點(diǎn)／最短路徑中經(jīng)過(guò)點(diǎn)ｎ的數(shù)目。對(duì)于度數(shù)和介數(shù)更大的點(diǎn)，我??們認(rèn)為這些點(diǎn)具有更強(qiáng)的中心性，更適合部署探針。??為了驗(yàn)證假設(shè)，我們利用１１〇４￡１免４２１］采集到的ＡＳ級(jí)拓?fù)溥M(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，在??每個(gè)拓?fù)渲杏?jì)算各個(gè)節(jié)點(diǎn)的度數(shù)和介數(shù)，以及以各點(diǎn)為源點(diǎn)構(gòu)造的環(huán)路總數(shù)和環(huán)??路鏈路總數(shù)，并分析以上算法獲得的環(huán)路總數(shù)和環(huán)路鏈路總數(shù)與節(jié)點(diǎn)中心性的關(guān)??系。由于在各個(gè)拓?fù)涓鞣N最大分段數(shù)ａ）的情況下實(shí)驗(yàn)結(jié)果類(lèi)似，我們選取了??一組拓?fù)湓谧畲蠓侄螖?shù)時(shí)的結(jié)果展示。圖３?－?２和圖３?－?３為節(jié)點(diǎn)的度數(shù)和介??數(shù)與所有環(huán)路的鏈路總數(shù)的關(guān)系，圖３?－?４和圖３?－?５為節(jié)點(diǎn)的度數(shù)和介數(shù)與環(huán)路??總數(shù)的關(guān)系。??
【參考文獻(xiàn)】

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1 赫南;李德毅;淦文燕;朱熙;;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中重要性節(jié)點(diǎn)發(fā)掘綜述[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);2007年12期

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本文編號(hào)：2890451