[發明專利]網絡故障診斷系統

無效

• 申請號: 201110383354.5
• 申請日: 2011-11-28
• 公開（公告）號: CN102420700A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 陳晶;傅建明;杜瑞穎
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 薛玲

技術領域

本發明涉及中小型局域網的網絡故障診斷系統。

背景技術

隨著網絡規模的迅速擴大，網絡結構日趨復雜，網絡設備類型日益繁多，網絡安全威脅更加嚴重，網絡管理越來越受到重視，同時對網絡管理也提出了更高的要求。網絡管理的目的是維護網絡的正常運行，提高網絡的資源利用率，保證網絡的性能、服務質量以及安全性。網絡管理的功能包括故障管理、計費管理、配置管理、性能管理和安全管理，網絡故障管理是其中的一個重要方面。網絡故障管理是在網絡出現異常時及時作出警報，并定位、分析和診斷網絡故障，盡可能地隔離故障以不至于影響整個網絡的正常運行。

傳統的網絡故障管理是基于對網絡運行狀況信息的搜集，集中于依靠監控網絡流量等少量的統計信息。SNMP協議是網絡信息收集的最常用方法，幾乎所有的網絡設備廠商都對SNMP提供支持，是網絡管理工業上的事實標準。采用SNMP協議開發的網絡故障診斷系統通常能夠提供網絡環境各種設備的詳細統計信息，包括設備基本信息，與設備相關的各種實時網絡信息（比如TCP/IP報文數量等）。該類型的網絡管理系統的優勢是各種統計信息詳細，并且適應網絡拓撲結構的變化，而它的缺點也非常明顯，就是必須要有比較專業的網絡管理人員的參與，分析網絡的統計信息并對網絡狀況做出判斷。

傳統的網絡故障管理方式不僅需要專業網絡管理人員的長期參與，而且只能對網絡故障作出簡單的表面分析，無法提供引起網絡故障的內在原因，以及提前預測網絡故障。具體的不足體現在：（1）故障診斷能力不強，只能進行簡單的信息收集和Trap（陷阱，是指代理用來報告一個關于被管理子系統的警告或其他異步事件的方式）通知報警，對于越來越復雜的網絡故障無有效的應對能力；（2）對于具有一定規模的網絡環境，使用SNMP協議進行故障管理會出現效率不高，反應不靈敏，同時對整體的網絡運行效率也產生一定的影響。（3）由于網絡環境的復雜性以及網絡體系結構本身的特性，決定了網絡故障的多樣性和內在關聯性，基于SNMP的網絡管理系統難以給予網絡故障更加深層、內在的因果解釋，往往故障發生的時候還必須有專業人員參與網絡故障的診斷和修復；（4）由于SNMP協議本身的安全設計缺陷，使得使用運用該協議進行網絡管理存在一定的安全風險，雖然正式的SNMPv3對安全性做了很大的改進，但是很多當前正在使用的網絡管理軟件仍然是基于SNMPv1和SNMPv2，因此依舊存在對安全性的顧慮。

隨著人工智能技術的快速發展，將人工智能相關技術引入網絡故障管理不僅成為現實，還取得了非常好的實際效果。基于知識的專家系統在網絡故障管理中有著長久且廣泛的應用，并頗具成效。

專家系統是一種模擬人類專家解決領域問題的計算機程序系統。專家系統故障診斷方法結合計算機采集被診斷系統的信息，通過內置其中的推理結構進行一定的事件推理來進行故障診斷的新方法。根據專家系統內部的推理過程，不僅可以診斷較為復雜的故障事件，還可以對診斷的結果做出有效的解釋。基于規則的推理是以被診斷系統產生的事件與內置的專家級知識規則相匹配來進行推理的專家系統，是應用最早最成熟的智能診斷技術之一，但是基于規則的專家系統還未應用到網絡故障診斷領域。

發明內容

本發明提出了一種網絡故障診斷系統，其目的在于將網絡故障管理從簡單的流量等信息的統計提升為以收集的網絡運行狀態信息為依據的智能診斷和管理，以提高網絡故障診斷和恢復的效率，降低網絡管理的成本。

????本發明的技術方案為一種網絡故障診斷系統，包括SNMP通信模塊、數據庫管理模塊、核心診斷模塊、知識管理模塊和用戶交互模塊；

SNMP通信模塊，用于通過SNMP協議獲取網絡狀態信息，所得網絡狀態信息經過結構化封裝形成事實后送入數據庫管理模塊；

數據庫管理模塊，用于對數據庫的管理和維護，所述數據庫包括存放事實的事實庫和存放規則的知識庫，所述事實由SNMP通信模塊輸入，所述規則是網絡故障知識；并向知識管理模塊提供對知識庫中規則進行操作的數據庫接口；

核心診斷模塊，用于從數據庫管理模塊中提取知識庫中的規則和事實庫中的事實，并將知識庫中的規則與事實庫中的事實進行匹配，如果有規則被成功匹配，則激活該規則，觸發相應的故障告警，并反饋給用戶交互模塊；

知識管理模塊，用于根據用戶交互界面的操作信息通過數據塊接口對知識庫中規則進行相關操作，并通過數據庫接口提取知識庫中規則并向用戶交互界面提供；