發(fā)布時間：2020-11-19 21:12

　　 網絡的故障管理對于網絡平穩(wěn)運行具有重要意義,好的方法能夠有效地降低網絡故障排查時間和恢復時間、提升運維人員工作效率。當前一般采用的故障診斷方法包括被動檢測技術和主動檢測技術,然而在診斷包含等價多路由路徑(ECMP,Equal-cost Multi-path)的網絡時,這些基于IP的檢測方法難以確定探測包實際經過的設備或鏈路,會給檢測結果帶來一定的影響。為了避免上述問題,可采用基于分段路由架構的網絡故障檢測方案,能夠獲取探測包的實際路徑,簡化故障定位的推理復雜度,也可以大幅度降低網絡監(jiān)控所需的探針數量。本文將設計實現基于分段路由的網絡故障檢測系統(tǒng),主要解決網絡中的故障發(fā)現和故障定位問題。首先,本文對系統(tǒng)的功能需求進行了分析,包括探針部署和路徑構建、故障監(jiān)控、故障定位和探針調用功能,確定了系統(tǒng)的開發(fā)目標。之后,本文針對探針部署和路徑構建功能的關鍵算法進行了研究。為了盡可能地覆蓋待測網絡并降低監(jiān)控冗余,本文采用分段路由架構,提出了一種結合中心度選點策略的算法 SCLMon(SCMon with minimum monitoring cycle length)。首先,改進算法在已有的SCMon算法基礎上引入覆蓋鏈路總數、路徑節(jié)點鄰接未覆蓋鏈路數等評價指標選取最優(yōu)路徑,其次,采用介數和度數評估拓撲各個節(jié)點的中心度,選取中心度最大的點進行監(jiān)控點部署。此外,在單點部署的基礎上,本文提出多點探針部署和路徑構建算法。實驗結果表明,結合中心度選點策略的SCLMon算法不論是在不同的網絡拓撲中還是在不同最大分段數的情況下都能夠有效緩解監(jiān)控冗余問題。利用以上改進算法,本文實現了基于分段路由的網絡故障檢測系統(tǒng),包括探針部署和路徑構建模塊、故障監(jiān)控模塊、故障定位模塊和探針調用模塊。探針部署和路徑構建模塊基于以上改進算法設計實現,目標是得到探針部署以及監(jiān)控路徑的構建方案;故障監(jiān)控模塊用于發(fā)現網絡中的異常;故障定位模塊在發(fā)現異常后向網絡中發(fā)起新的探測,獲得故障位置;探針調用模塊用于和探針進行通信。最后本文在虛擬環(huán)境下對系統(tǒng)的功能進行了測試,結果表明,在各種規(guī)模的拓撲中,系統(tǒng)均能得到合理的部署方案和監(jiān)控路徑,同時能對網絡進行監(jiān)控,并在發(fā)現異常時觸發(fā)定位流程,在簡單故障情況下,有效準確地對故障進行定位。
【學位單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TP393.06
【部分圖文】：

要介紹本文用到的相關技術以及主要研究內容，一共分為網絡故障診斷的各類技術，第二部分介紹分段路由架構段路由架構進行網絡故障診斷的重要意義。??障診斷的方法??障原因是指發(fā)生在網絡中各類問題的根本原因，包括設備障的發(fā)生會影響到網絡的正常運行，產生異常癥狀。異常用戶或其他設備觀察到的表象，包括服務不可達、主機產機建立連接等。一般網絡中的故障診斷流程就是從收集異的過程。??見的網絡故障診斷技術依據檢測方式的不同一般可以分檢測技術兩種。下面我們將對兩種技術做詳細的說明。??故障檢測技術??

圖３－１系統(tǒng)功能用例圖??根據以上功能劃分，系統(tǒng)包含四個主要功能：探針部署和探測路徑構建功能、??故障監(jiān)控功能、故障定位功能、探針調用功能。其中探針部署和探測路徑構建為??系統(tǒng)的核心功能。??３．２探針部署和路徑構建功能需求分析??探針部署和探測路徑構建功能目的是根據用戶的初期系統(tǒng)配置，計算網絡中??探針部署的位置以及探測路徑，為用戶提供探針部署方案，并為故障監(jiān)控提供探??測路徑構成的監(jiān)控任務集合，是系統(tǒng)的核心功能。??在故障檢測系統(tǒng)中，探針部署和監(jiān)控路徑的構建會影響到后續(xù)故障監(jiān)控流程，??好的方案能夠有效地使監(jiān)控探測覆蓋網絡中的每一個節(jié)點和鏈路，同時降低探測??的冗余以及探針的部署開銷。本功能的實現依賴探針部署和路徑構建的算法，算??法應充分利用分段路由架構特點，通過構造特殊探測路徑的數據包并選取探針部??署點，為后續(xù)故障監(jiān)控流程打好基礎。算法的研究我們將在后續(xù)章節(jié)做詳細介紹。??

?北京郵電大學工學碩士學位論文???其中點的度數為節(jié)點出入鏈路數目的和，在也的計算公式中和，ｉ表示??從節(jié)點》出發(fā)的鏈路數目，外＾＋表示到達節(jié)點《的鏈路數目。點的介數表示為??圖Ｇ上經過該點的最短路徑的數目和所有最短路徑的數目的比值，在??的計算公式中，外表示節(jié)點到節(jié)點／的最短路徑的數目，切??表示節(jié)點ｓ到節(jié)點／最短路徑中經過點ｎ的數目。對于度數和介數更大的點，我??們認為這些點具有更強的中心性，更適合部署探針。??為了驗證假設，我們利用１１〇４￡１免４２１］采集到的ＡＳ級拓撲進行了實驗，在??每個拓撲中計算各個節(jié)點的度數和介數，以及以各點為源點構造的環(huán)路總數和環(huán)??路鏈路總數，并分析以上算法獲得的環(huán)路總數和環(huán)路鏈路總數與節(jié)點中心性的關??系。由于在各個拓撲各種最大分段數ａ）的情況下實驗結果類似，我們選取了??一組拓撲在最大分段數時的結果展示。圖３?－?２和圖３?－?３為節(jié)點的度數和介??數與所有環(huán)路的鏈路總數的關系，圖３?－?４和圖３?－?５為節(jié)點的度數和介數與環(huán)路??總數的關系。??
【參考文獻】

相關期刊論文 前4條

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本文編號：2890451