序列模式挖掘在网络告警中的应用研究

论文摘要

随着网络规模不断扩大,网络结构日益复杂,如何保证网络高效、稳定运行,已经成为网络管理的重要问题。正确的网络告警相关性分析可以提高网络管理效率,辅助网络管理人员过滤无关告警,删除冗余告警,定位和预测网络故障。本文将序列模式挖掘方法应用到网络告警分析中,研究基于频繁模式增长的告警序列模式挖掘,以及网络情景规则更新挖掘等重要问题,本文研究重点及其研究成果主要体现在以下几方面:1、数据预处理对数据后续挖掘效率以及挖掘结果影响很大,本文针对告警数据特点,研究并设计告警数据预处理模型,能够将冗余、含噪音的原始告警数据转化为适合序列模式挖掘的告警序列数据库。2、深入分析基于频繁模式增长的告警挖掘算法—FSPM-FP,针对其存在的告警序列偏序关系难确定的问题,提出一种改进的模式树构造方法,同时修改告警挖掘过程,降低了树的存储空间。3、针对目前告警序列选择条件单一（支持度和置信度）情况,提出一种带拓扑关系判断的网络情景规则挖掘算法—MNER-TP,算法引入告警序列拓扑关系判断,可过滤掉频繁但相关性小的告警序列,只保留频繁又相关性大的告警序列,提高了挖掘结果精度。4、在分析基于频繁模式更新挖掘算法基础上,研究基于顺序模式的告警更新挖掘算法,对所有告警采用统一排序,能够减少模式树更新过程中频繁的节点交换操作,以此提高更新效率;最后分别给出了支持数和数据变化两种情况的更新挖掘方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 网络告警研究现状
• 1.3 本文主要工作
• 1.4 论文组织安排
• 1.5 论文实验数据
• 第二章 序列模式挖掘概念与算法介绍
• 2.1 数据挖掘概述
• 2.2 序列模式相关概念及定义
• 2.3 序列模式挖掘算法
• 2.3.1 基于Apriori的侯选代码生成-测试算法
• 2.3.2 基于投影的模式增长算法
• 2.4 序列模式增量挖掘
• 2.5 序列挖掘其他研究方向
• 2.6 本章小节
• 第三章 网络告警数据预处理
• 3.1 网络告警数据特点
• 3.2 常用数据预处理方法
• 3.2.1 数据清洗
• 3.2.2 数据集成
• 3.2.3 数据变换
• 3.2.4 数据简化
• 3.3 告警数据预处理模型
• 3.4 本章小节
• 第四章 告警序列模式挖掘
• 4.1 告警相关性分析
• 4.1.1 告警相关性定义
• 4.1.2 告警相关性类型
• 4.1.3 告警故障相关概念
• 4.2 FSPM-FP算法分析与改进
• 4.2.1 算法框架与描述
• 4.2.2 算法分析
• 4.2.3 算法的改进
• 4.3 带拓扑关系判断的网络情景规则挖掘算法MNER-TP
• 4.3.1 问题的提出
• 4.3.2 TP算法介绍
• 4.3.3 算法框架及描述
• 4.3.4 实验及其分析
• 4.4 本章小节
• 第五章 告警序列模式更新挖掘
• 5.1 频繁树更新过程描述
• 5.2 基于频繁模式增长思想算法的简单分析
• 5.3 网络告警顺序模式树
• 5.3.1 告警排序思想的引入
• 5.3.2 顺序模式树（Orderd Pattern Tree）的构造
• 5.3.3 顺序模式树更新
• 5.4 基于顺序模式树的网络告警更新挖掘研究
• 5.4.1 支持度发生变化的更新挖掘
• 5.4.2 数据库发生变化的更新挖掘
• 5.5 实验结果与分析
• 5.6 本章小节
• 第六章 结论
• 6.1 本文总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果