互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)故障診斷算法研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，Internet正逐漸向面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（Service Oriented Architecture，SOA）演化。SOA以用戶為中心，目標(biāo)是為用戶提供良好的服務(wù)體驗(yàn)，使用戶在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)都能夠獲得良好的服務(wù)。故障管理對(duì)于服務(wù)QoS保證非常重要，服務(wù)的不可用或性能降級(jí)都會(huì)引起SLA（Service Level Agreement，服務(wù)等級(jí)協(xié)定）違約，影響SP的信譽(yù)，并造成經(jīng)濟(jì)損失。因此，SP需要面向服務(wù)的故

2、障管理機(jī)制，在服務(wù)發(fā)生故障時(shí)能迅速定位故障并采取相應(yīng)措施，以縮短服務(wù)宕機(jī)時(shí)間和性能降級(jí)時(shí)間。 本文圍繞著互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的故障管理體系及其相關(guān)診斷算法進(jìn)行了研究，研究的側(cè)重點(diǎn)在于基于概率技術(shù)的服務(wù)故障診斷，服務(wù)故障傳播模型建立，故障定位算法的分析和改進(jìn)，HMM故障傳播、以及基于Viterbi的故障假設(shè)推理。論文的主要工作包含以下幾個(gè)方面： （1）分析造成服務(wù)故障的復(fù)雜原因，比較了現(xiàn)有的故障診斷技術(shù)，選擇圖論技術(shù)作為本文研究的理論

3、工具，采用概率模型，提出了HMM故障傳播模型。HMM模型通過(guò)建立故障之間的依賴轉(zhuǎn)移關(guān)系，簡(jiǎn)化了故障診斷過(guò)程。 （2）提出了基于隱馬爾可夫過(guò)程（Hidden Markov Model）的故障傳播模型（FPM）的完備形式化表達(dá)，在新一代故障傳播模型的建模過(guò)程中，考慮故障之間的轉(zhuǎn)移關(guān)系，同時(shí)考慮故障與癥狀之間的轉(zhuǎn)移關(guān)系。故障之間的轉(zhuǎn)移對(duì)于外界來(lái)說(shuō)是不可見(jiàn)的，即無(wú)法直接確定故障組件。通過(guò)HMM故障傳播模型對(duì)系統(tǒng)的不確定進(jìn)行建模。 （

4、3）針對(duì)現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)獲取的困難性，將探針選擇與故障先驗(yàn)概率獲取通過(guò)信息熵結(jié)合在HMM故障傳播模型中，提出前向一后向算法（Forward-backward）算法，將探針選擇融入到模型參數(shù)獲得的過(guò)程中去，使模型參數(shù)獲取與探針選擇成為有機(jī)整體。 （4）故障診斷的問(wèn)題可以描述為在觀測(cè)癥狀已知的前提下推理故障組件的過(guò)程。通過(guò)最大的信息熵增益最小覆蓋探針集合準(zhǔn)則，合理地降低診斷探針產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。在故障假設(shè)推理部分，提出了信息不完備下的Vi