[发明专利]基于症状与故障相关性的网络虚拟化环境故障诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机网络，具体涉及一种基于症状与故障相关性的网络虚拟化环境故障诊断方法。

背景技术

网络虚拟化环境是多个虚拟网络与物理网络的集合。其中，多个虚拟网络（上层）共存于同一个物理网络（底层）之上，利用物理网络的资源为终端用户提供个性化的服务，从而有效地促进网络创新的部署和应用。

在网络虚拟化环境中，传统的网络服务提供商ISP的设施与服务分离。由基础设施提供商InP（Infrastructure Provider）负责管理和运营底层物理网络设施；由服务提供商SP（Service Provider）负责向InP租赁网络资源组装虚拟网络，以提供个性化的端到端服务。

虚拟化环境中不断增长的资源共享使故障传播模型越来越复杂；此外，虚拟化网络映射采用的节点迁移、链路分割等技术使物理资源更容易消耗，虚拟服务更容易发生故障。虚拟化环境的这些特性将使故障诊断变得更加困难。

现有技术方案的研究重点多在于对于物理网络中出现的故障的诊断。比如一种网络虚拟化环境故障诊断方法提出并解决了虚拟网络底层透明性问题，从而实现虚拟网络环境下的物理故障的诊断。首先，为了获取充足的虚拟网络症状信息，该方法提出了VNFD架构用于共享虚拟网络症状信息。随后，利用贝叶斯和全概率公式近似的求出故障的先验概率以及条件概率。最终，利用置信度来评估每个故障假设集合发生故障的可能性，找出最有可能解释症状的故障假设集合。

该方法利用虚拟网络环境中多个虚拟网络映射一个物理网络的特性，通过共享多个虚拟网络的症状信息，从而使探测的症状信息更充足且探测的范围更广。该方法采用单层诊断方案，直接定位底层物理网络故障（下文简称为物理故障）。但在实际情况下，虚拟网络自身也会存在故障的发生，且这些故障与物理故障没有任何关联。而虚拟网络环境中的上层虚拟网络故障（下文简称为虚拟故障）中既包括这些虚拟网络自身故障（下文简称为NRVF），也包括物理故障引起的虚拟故障（下文简称为RVF）。然而该方法直接忽略了NRVF的存在，故而会降低诊断的准确性。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于症状与故障相关性的网络虚拟化环境故障诊断方法，充分考虑到了虚拟网络自身故障的存在，实现了对网络虚拟化环境更加准确的诊断。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于症状与故障相关性的网络虚拟化环境故障诊断方法，其特征在于，该方法包括：

收集所有虚拟网络的观察症状信息，构成观察症状集合；

根据贝叶斯定理分析所述观察症状集合得到可疑虚拟故障节点集合；

取实际症状集合为所述观察症状集合与可疑症状集合的交集，所述可疑症状集合由所述可疑虚拟故障节点集合的所有相关联症状组成；

根据实际症状集合生成虚拟故障节点集合作为虚拟诊断结果，所述虚拟故障节点集合能够解释所述实际症状集合中的所有症状的产生；

根据贝叶斯定理分析所述虚拟故障节点集合得到可疑物理故障节点集合；

取物理故障引起的虚拟故障节点集合为所述虚拟故障节点集合与可疑虚拟故障集合的交集，所述可疑虚拟故障集合由所述可疑物理故障节点集合的所有相关联虚拟故障节点组成；

根据所述物理故障引起的虚拟故障节点集合生成物理故障节点集合作为物理诊断结果，所述物理故障节点集合能够解释所述由物理故障引起的虚拟故障节点集合中所有的虚拟故障节点的产生。

优选地，所述根据贝叶斯定理分析所述观察症状集合得到可疑虚拟故障节点集合包括：

选取所有与所述观察症状集合中的观察症状相关联的虚拟节点组成关联虚拟故障节点集合。

优选地，所述根据贝叶斯定理分析所述观察症状集合得到可疑虚拟故障节点集合进一步包括：

对每个所述关联虚拟故障节点集合中的虚拟节点，计算所述观察症状集合中与该虚拟节点相关联的症状数量，占所有与该虚拟节点相关联的症状数量中的比例；若这一比例大于某预定阈值则将该虚拟节点选取到可疑虚拟故障节点集合中。

优选地，所述根据贝叶斯定理分析所述虚拟故障节点集合得到可疑物理故障节点集合包括：

选取所有与所述虚拟故障节点集合中的虚拟故障节点相关联的物理节点组成关联物理故障节点集合。