[發明專利]虛擬網故障探測和定位方法

有效

• 申請號: 201410311441.3
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN104243232B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 趙靚;申涓;王晶;于婧;蘭巨龍;胡宇翔;張震;馬海龍
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍信息工程大學
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04L12/24
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司41111
• 代理人: 陳勇

（一）、技術領域：本發明涉及一種網絡故障探測和定位方法，特別是涉及一種虛擬網故障探測和定位方法。

（二）、背景技術：網絡故障影響網絡系統的正常運行，而造成網絡故障的原因錯綜復雜且不可避免，如配置錯誤、光纖斷裂、交換設備不穩定、惡意攻擊、誤操作、意外斷電等。虛擬網技術是一種新的網絡技術，同樣無法避免各種網絡故障的發生，而且由于虛擬網技術的復雜性還可能引入更為復雜的網絡故障。因此為了使虛擬網系統穩定運行，必須對虛擬網故障進行快速探測和準確定位，從而為故障修復提供支持。

目前網絡故障的探測主要通過上層路由協議來完成，路由器之間如果探測到不可達，則通過重路由機制來避開故障點。而故障定位則主要還是依靠人工手段，很大程度上依賴于網絡管理員的經驗，因此如何迅速定位網絡故障點，也就成為評估網絡管理員能力的一個重要指標。而對于網管來說，要定位故障點也不是一件容易的事情，主要包括ping目標地址、實地查看路由器指示燈、進行路由設備外觀識別等手段。上述方法對技術人員的要求較高，極端情況下容易引起網絡大面積癱瘓，造成嚴重的后果。而且對于虛擬網來說，除了傳統網絡中的可能發生的故障類型，還有可能是虛擬網構建相關過程中產生的虛擬故障，如果仍采用原有傳統網絡的故障排查機制，對網絡管理員就提出了更高的要求，也可能會對網絡造成更為嚴重的影響。這就迫切需要針對虛擬網的特點、技術條件等提出一種全新的故障排查方法。

（三）、發明內容：

本發明要解決的技術問題是：提供一種虛擬網故障探測和定位方法，該方

法能夠自動、迅速、準確地對虛擬網進行故障探測和定位，從而為故障修復提供支持。

本發明的技術方案：

一種虛擬網故障探測和定位方法，含有下列步驟：

步驟1：建立一個虛擬網故障管理系統，該虛擬網故障管理系統含有故障管理中心（Fault Management Center，FMC）和基礎支撐環境中的物理節點，故障管理中心用于進行網絡資源監控和故障發現與定位；基礎支撐環境中的物理節點用于為虛擬網構建提供基礎資源；故障是指用于構建虛擬網的資源發生異常，無法為虛擬網構建及其上運行的各類業務提供網絡服務；

步驟2：故障管理中心周期性向其管理的物理節點發送狀態查詢請求；

步驟3：收到查詢請求的物理節點通過自身的檢測機制對節點和相關鏈路資源進行健康檢查；

步驟4：各物理節點通過故障管理接口向故障管理中心發送資源狀態信息，根據查詢內容及健康檢查的結果進行通告；

步驟5：故障管理中心根據收到的資源狀態信息判定虛擬網中是否發生異常，如發生異常，則執行步驟6，否則，執行步驟9；

由于上述多種故障可能性的存在，對于故障管理中心來說，如果收到某物理節點的異常通告消息，并不能推斷出故障點的準確位置和類型，因此為了定位故障點及故障類型，故障管理中心必須啟動故障定位過程；

步驟6：當虛擬網中發生異常時，物理節點會探測到某交換機RSCN中的異常鏈路，故障管理中心通過向該異常鏈路兩端的關聯節點發送異常查詢請求消息來確認故障的準確位置和類型；由于異常鏈路連接兩個關聯節點，因此至少需要向這兩個關聯節點都發送異常查詢請求消息；請求查詢的內容含有：分享該異常鏈路資源的所有虛擬網中該異常鏈路的狀態；

步驟7：收到異常查詢請求消息的關聯節點根據查詢內容向故障管理中心發送異常查詢應答消息；

步驟8：故障管理中心根據異常查詢應答消息確認故障的準確位置和類型；

步驟9：結束。

故障含有物理節點故障、物理鏈路故障、虛擬節點故障和虛擬鏈路故障。

故障管理中心進行下列工作：監控各虛擬網中的資源運行狀態；及時更新基礎支撐環境中可用資源分布情況；對虛擬網中發生的故障進行迅速精確定位；利用可用資源對故障進行修復處理。

由于鏈路不可能單獨存在，它總是和所連接的節點相關聯，因此，連接物理節點的物理鏈路也作為節點資源進行描述。

步驟2中，故障管理中心向物理節點發送的狀態查詢內容含有：物理節點的資源總量﹑物理節點資源被分配和映射到的虛擬網﹑各個虛擬網中分配的資源數量﹑剩余未分配的物理節點資源數量﹑分配和映射給各個虛擬網的資源運行狀態是否正常。

步驟5中，判定虛擬網中發生異常的方法如下：

方法1：如果故障管理中心在限定時間內未收到針對某物理節點的狀態查詢請求的回復信息，或物理節點的回復信息與故障管理中心預測的資源狀態信息不符，則判定虛擬網中發生異常；