網(wǎng)絡(luò)故障智能診斷關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)故障診斷是網(wǎng)絡(luò)故障管理的核心部分。提高網(wǎng)絡(luò)故障診斷能力，實現(xiàn)快速準(zhǔn)確的故障診斷，對提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的魯棒性、可靠性和系統(tǒng)服務(wù)的可用性非常重要。同時，網(wǎng)絡(luò)診斷能力的提高對減少網(wǎng)絡(luò)故障的修復(fù)時間、降低網(wǎng)絡(luò)的維護成本也具有重要意義。 當(dāng)前，業(yè)界對網(wǎng)絡(luò)故障診斷已經(jīng)進(jìn)行了許多研究工作，從不同的出發(fā)點提出了許多故障診斷技術(shù)，但仍存在很多問題尚未解決，如在告警丟失、虛假告警較嚴(yán)重和故障模型誤差較大的情況下的故障診斷。由于以上現(xiàn)象在當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)故

2、障管理中普遍存在，因此有必要尋找一種能夠有效地解決上述問題的網(wǎng)絡(luò)故障診斷模型和方法。 本文以實現(xiàn)精確而高效的網(wǎng)絡(luò)智能故障診斷為目標(biāo)，針對網(wǎng)絡(luò)故障管理中的告警信息、故障模型和定位結(jié)果不確定性較大情況下的故障診斷問題開展研究，研究側(cè)重點在于故障傳播模型的建立、故障定位算法的分析和改進(jìn)、非確定性情況下故障測試方案的建立以及面向服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)故障管理系統(tǒng)框架設(shè)計。本文的主要研究工作包括以下幾方面： 1．對現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)故障傳播模型進(jìn)行比

3、較分析，采用二分圖作為故障定位的故障傳播模型，提出了二分圖故障傳播模型的形式化定義?；谧皂斚蛳潞头謱拥墓收显\斷思想，對面向服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)故障管理任務(wù)進(jìn)行分解，提出了分層診斷模型和各層故障傳播模型的具體建模方法。 2．在二分圖模型基礎(chǔ)上考慮了虛假故障因素，提出了改進(jìn)的二分圖故障傳播模型，并通過對故障定位問題目標(biāo)函數(shù)的變換將故障定位問題轉(zhuǎn)化為O-1的最小化規(guī)劃問題。提出了基于拉格朗日松弛法的故障定位方法 LRA 對該最小化問題進(jìn)行求解

4、，并通過仿真實驗對算法的有效性進(jìn)行驗證。仿真實驗結(jié)果表明，與IHU算法相比，LRA 算法的精度和效率都有一定程度的提高。 3．考慮了告警丟失因素，在改進(jìn)的二分圖模型中加入了隱含的癥狀節(jié)點層，提出了基于三層因果圖的網(wǎng)絡(luò)故障傳播模型。在該模型基礎(chǔ)上，提出了基于空間搜索的故障定位方案，該方案首先利用啟發(fā)性方法對所有潛在的故障空間進(jìn)行搜索，得到一個滿足相關(guān)性和不冗余性條件的故障假設(shè)子空間，然后在該子空間中選取置信度最大的假設(shè)作為結(jié)果。提

5、出的故障空間啟發(fā)性搜索算法包括改進(jìn)的IHU算法RIHU和遞歸的最小假設(shè)創(chuàng)建算法RHC。仿真實驗表明，上述算法在提高檢測率的同時，降低了算法的誤檢率，提高了算法的精確性，在告警丟失和虛假告警較嚴(yán)重的情況下比LRA算法的效果更好。 4．針對網(wǎng)絡(luò)故障傳播模型和故障定位算法結(jié)果中不確定性因素導(dǎo)致最終診斷結(jié)果不準(zhǔn)確的問題，提出了基于前L個最佳故障假設(shè)的故障診斷方案。該方案首先利用故障定位算法求解前L個最佳故障假設(shè)，然后利用測試技術(shù)對前L個最佳故障