高效自适应的主动探测算法的研究与实现

论文摘要

作为网络管理的核心功能之一,故障管理可以快速准确地检测、定位故障,减少因网络故障造成的损失,保证网络的可用性和可靠性,并且在一定程度上预防故障的发生。当前的故障管理系统普遍通过监听告警发生,对告警采用事件关联技术,来进行故障定位。这样的网管系统需要被管网元具备上报告警的能力,并且不能在用户感知到故障前检测和定位故障,甚至可能由于告警信息的延迟或丢失而无法快速定位故障。它已经无法满足日益复杂的网络的需要。基于主动探测技术的故障定位则是一种主动获取网络状态的方式,每个探测可以实时地获取探测路径上的网络元素状态。主动探测的主动性、自适应性能够弥补告警方式的上述缺陷,在故障管理中具有很大的应用潜力。本文研究了使用主动探测进行故障定位的基本方法,分析了与主动探测技术相关的关键问题,并针对这些问题提出了更高效的解决方案；本文还通过一个实际的故障管理系统说明了主动探测技术在故障管理中的应用。本文的主要内容包括：1)研究并总结了故障定位中使用主动探测技术的方法及其关键问题,包括流程和算法；2)分析并改进了已有的探测站点的选择算法,提出了一种基于向量扩张的高效的探测站点选择算法；3)分析并改进了故障检测阶段探测的选择算法,提高了算法的执行效率；4)分析并改进了故障定位阶段探测的选择算法,提出了高效且具有自适应特性的探测选择算法；对如何提高探测的抗噪声能力进行了分析,引入了探测依赖矩阵的平均海明距离作为衡量探测集合抗噪声能力的标准；5)通过仿真实验验证了本文提出的算法的有效性,并对实验结果进行了分析；6)通过一个故障管理系统展示了主动探测技术在故障管理中的应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 概述
• 1.1 课题背景和意义
• 1.2 本文解决的问题和创新点
• 1.3 论文期间主要工作
• 1.4 论文内容及结构综述
• 第二章 主动探测概述及其研究现状
• 2.1 被动式故障管理方法
• 2.2 主动探测的基本方法
• 2.2.1 相关概念介绍
• 2.2.2 基于主动探测的故障定位
• 2.3 主动探测技术的研究内容及其研究现状
• 2.3.1 探测站点的选择问题
• 2.3.2 探测的选择问题
• 第三章 主动探测算法研究
• 3.1 探测依赖模型
• 3.2 探测站点的选择算法
• 3.2.1 向量扩张的性质
• 3.2.2 最优探测选择算法
• 3.2.3 最优探测站点选择算法
• 3.3 探测的选择算法
• 3.3.1 故障检测阶段探测选择算法
• 3.3.2 故障定位阶段探测选择算法
• 3.3.3 探测的抗噪声能力分析
• 第四章 主动探测算法仿真实验
• 4.1 仿真实验工具及环境介绍
• 4.2 仿真实验流程
• 4.3 验证基于K条路径的探测站点选择算法的局限性
• 4.4 探测站点选择算法仿真实现
• 4.5 探测选择算法仿真实现
• 4.5.1 故障检测阶段的探测选择
• 4.5.2 故障定位阶段的探测选择
• 4.6 仿真实验总结
• 第五章 主动探测在故障管理系统中的应用
• 5.1 故障管理系统结构
• 5.2 故障定位流程
• 第六章 总结及展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者攻读学位期间发表的学术论文目录