[发明专利]分布式系统部件故障识别

说明书

用于通过对由网络节点输出的网络流量进行分析来检测通信计算机节点故障的系统。低延迟分组计算机节点会复制网络流量并将该网络流量传输至分析引擎，该引擎可以使用机器学习技术(包括长短期记忆(LSTM)神经网络)来确定网络中一个数据路由器的输出遭受软件故障、硬件故障、或网络连接问题的可能性，并通过使网络故障节点停止通信来保持网络的整体数据质量。

技术领域

本公开涉及用于确保网络完整性和功能性的系统和方法，并且更具体地涉及识别和解决电子通信网络中的节点和路由器的异常活动。

背景技术

在许多类型的计算机网络中，在网络的相对端处的各种参与者或计算装置依赖于各种中间路由器来准确地重新传输接收到的数据包，并将所接收到的数据包路由至适当的目的地。在一些网络中，路由器可以另外负责在转发至数据的最终目的地之前，聚合、修改或过滤所接收到的数据。

这些数据路由器中的一个数据路由器中的软件故障或硬件故障可能会导致依赖于正被传输的数据的完整性的那些数据路由器的显著不利影响。例如，气象数据路由器可能会报告情况是安全的，而实际上龙卷风在附近形成，这是由于重复了其认为未被接收和确认的旧风速数据，并且在队列中的旧数据已经被确认为已发送之前，无法传输新数据。如果高频股票订单路由器错误地传输不正确的信息，并且市场履行不正确的销售要约或者对由一个市场参与者明显做出的要约作出反应，则高频股票订单路由器可能导致数百万美元的损失并且甚至触发恐慌或卖掉。如果防火墙或其他过滤器错误地允许应当被过滤掉的流量通过到中央服务器，则关键任务网站可能被拒绝服务攻击关闭。

因此，快速识别并寻址计算机网络中任何未如实且准确地传递或处理接收数据的节点，并且识别并寻址任何作用在信任该数据的准确性的目的地的节点是有价值的。

发明内容

根据本公开的一个方面，公开了一种用于对通信网络节点故障进行检测的系统，该系统包括一个或多个低延迟分组监测器，每个低延迟分组监测器安置在数据路由器与中央储存库之间。低延迟分组监测器配置成从数据路由器接收并转发第一数据流至中央储存库的，其中，数据路由器配置成将第一数据流生成为第二数据流的所选择的子集的副本。数据分析引擎配置成：从一个或多个低延迟分组监测器接收第一数据流的副本；基于所接收的第一数据流的副本确定第一数据流包括由于数据路由器中的软件故障或硬件故障而导致的第二数据流的损坏的可能性；并且响应于损坏的可能性超过预定阈值的确定而传输电子消息以使第二数据流的损坏停止。

根据本公开的另一方面，一种用于对通信网络节点故障进行检测的计算机实现的方法，该方法包括：从一个或多个低延迟分组监测器接收由数据路由器生成的第一数据流的副本作为第二数据流的所选择的子集的副本，并且引导其至中央储存库；基于所接收的第一数据流的副本，确定第一数据流包括由于数据路由器中的软件故障或硬件故障而导致的第二数据流的损坏的可能性；以及响应于损坏的可能性超过预定阈值的确定，传输电子消息以使第二数据流的损坏停止。

根据本公开的另一方面，公开了一种用于对通信网络节点故障进行检测的计算机实现的方法，该方法包括：从由通信网络节点输出的第一数据流接收数据的顺序时间窗并将顺序时间窗输入到LSTM神经网络中；在每个时间窗之后，基于来自第一数据流的数据的先前接收的时间窗和来自第二数据流的历史信息，确定来自第一数据流的数据的当前接收的时间窗表示来自第二数据流的子集的准确副本的概率；以及响应于概率超过预定阈值的确定，向通信网络节点传输电子消息以修改通信网络节点的输出，并且阻止通信网络节点对不是来自第二数据流的子集的准确副本的数据的任何输出。

附图说明

图1以简化形式示出了现有技术的通信网络；

图2以简化形式示出了能够在本文所公开的系统和方法中使用的通信网络；

图3以简化形式示出了与本文所公开的系统和方法一起使用的通信网络模型的抽象表示；

图4以简化形式示出了图2和3中示出的网络中的异常检测的优选方法；