[发明专利]一种基于网络数字孪生体的自然故障生存性评估方法

说明书

本发明涉及一种基于网络数字孪生体的自然故障生存性评估方法，属于网络生存性评估技术领域，解决了现有自然故障生存性评估过程中未能考虑部分影响较大的影响因素而导致的生存性评估结果的精确度较低的问题。该方法包括：将网络实体映射成网络数字孪生体；对网络数字孪生体进行时延仿真，获取网络数字孪生体的时延信息；基于网络数字孪生体的时延信息，分别获取实时业务和非实时业务的传输时延、处理时延、阻塞率及面向自然故障的可靠度；基于所述实时业务和非实时业务的传输时延、处理时延、阻塞率及面向自然故障的可靠度，获得自然故障生存性评估结果，并将所述自然故障生存性评估结果作为所述网络实体的自然故障生存性评估结果。

技术领域

本发明涉及网络生存性评估技术领域，尤其涉及一种基于网络数字孪生体的自然故障生存性评估方法。

背景技术

近年来，互联网和移动互联网行业蓬勃发展，已经到了技术成熟和商业模式固化的阶段。2020年以来，在疫情影响下，各行业都极大拓展了线上工作方式和各类业务，再加上人工智能、数字孪生及区块链等技术的发展，元宇宙逐渐成为了基于已有移动互联网发展基础、综合集成各类应用模式、综合利用各类关键技术的未来一体化解决方案。

元宇宙的未来发展可以分为两个阶段。第一阶段为元宇宙赋能社交和娱乐，沉浸式内容体验和虚拟社交的需求，对于虚拟世界带给用户稳定持续的高性能体验提出了较高要求。第二阶段为元宇宙全真互联网，赋能生活、产业和工业，改变人们的生活和工作方式，最终实现经济系统数字化，这一阶段中，元宇宙将会成为人们工作生活的物理世界的并行空间，其与物理世界同步运行交互将对其稳定可靠运行能力带来极大考验。由于意外和事故等导致元宇宙及相关的数字孪生体失效，将极大影响物理世界运行。

因此，在当前阶段设计之初，对元宇宙中的重要使能手段——数字孪生体模拟物理世界的生存性、及相应失效或故障情况下的恢复并完成任务的能力进行考量就极为重要。物理世界系统中，生存性是一项重要的安全措施，它是指系统在遭到意外事故、故障或者攻击后其中的节点或链路失效的条件下，系统能够及时地提供完成其任务的能力。研究数字孪生体的生存性的目的，是使得数字孪生体能够模拟物理世界系统在遭受自然故障或外力打击时，以最小的成本获得最优的服务性能或者提高敌对方降低网络性能的成本。通过孪生体的评估参考，快速形成对于物理系统生存性的判断，以帮助指挥决策决定下一阶段的补充或启用备份等行动。

生存性最初是采用粘聚度和连通度来度量，目前，生存性研究的方式主要包括以下几种：

基于中断容错的路由算法，根据预计任务完成时间和任务完成成本来获取传输的最优路径；(2)结合两类不同的系统节点提出了自治路由算法(S imu l a t i onAu tonomousRou t i ngAl go r i t hm,SARA)，可以减少信息在多个节点之间的交互压力，所节省的资源用来增加正确传输率，提高了处理故障节点的能力；(3)建立纳入生存性设计的集中式评估策略，缓解问题节点造成的性能下降；(4)通过分析系统的生存性余量，给出了基于失效数据的建模方法；(5)分析了系统的拓扑结构特点，介绍了基于时间段的分析方法；(6)种基于拓扑结构和系统容量的生存性度量方法；(7)利用敌对方摧毁系统的成本测量了系统的生存能力。

自然故障生存性评估是指对网络实体随时间推移所发生的性能降低或失效、而导致无法正常满足业务流转承载功能的评估；现有的自然故障生存性评估方法主要考虑资源均衡、路由策略及系统结构问题，没有综合考虑到可靠性、网络效能、业务类型、业务效用及成本等因素，从而使得自然故障生存性评估结果的精确度低。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种基于网络数字孪生体的自然故障生存性评估方法，用以解决现有自然故障生存性评估过程中未能考虑部分影响较大的影响因素而导致的生存性评估结果的精确度较低的问题。

本发明公开了一种基于网络数字孪生体的自然故障生存性评估方法，包括：

将网络实体映射成网络数字孪生体，获取映射得到的网络数字孪生体中的节点及链路；