[發明專利]一種基于性能裕量的NFV系統可靠性測評方法

有效

• 申請號: 201710032668.8
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN106845820B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 李瑞瑩;靳崇;曾志國;康銳
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 祗志潔

本發明公開了一種基于性能裕量的NFV系統可靠性測評方法，屬于網絡通信以及可靠性技術領域。本方法包括：確定系統關鍵性能參數；定義系統測試剖面；在準備好的測試場景下，實時采集關鍵性能參數數據；給定系統關鍵性能參數閾值；計算測試剖面下系統性能裕量可靠性。性能裕量是指關鍵性能參數值與其規定閾值之間的偏離程度，是較容易獲取的、隨時間變化的、可提取統計分布特征的有效可靠性數據。本發明解決了產品正常工作下無法獲得足夠的故障數據時，以性能裕量定義新的故障判據，根據選取不同的關鍵性能參數得到不同的性能裕量可靠度，從而完成對高可靠復雜通信系統的可靠性測評。

技術領域

本發明屬于網絡通信以及可靠性技術領域，具體涉及一種基于性能裕量的NFV系統可靠性測評方法。

背景技術

NFV(Network Functions Virtualization，網絡功能虛擬化)使通信系統中的網絡設備功能不再依賴于專用硬件，資源可以充分靈活共享，實現新業務的快速開發和部署，并基于實際業務需求進行自動部署、彈性伸縮、故障隔離和自愈等，NFV通信系統基本架構如圖1所示(參考文獻[1]：Hawilo H,Shami A,Mirahmadi M,et al.“NFV:state of theart,challenges,and implementation in next generation mobile networks(vEPC).”IEEE Network,2014,28(6):18-26.)。針對這類復雜的高可靠系統，即便采用加速試驗，也難以在有限的時間和費用約束下產生可靠性評估所需數量的故障，因此，傳統的基于故障數據統計學推論的可靠性度量已不再適用。

在實際工作中，即便NFV系統由于多路徑冗余使其基礎設施長時間處于非故障狀態，也并不能說明產品非常可靠。因為即使NFV功能能夠實現，性能的下降同樣會導致用戶體驗下降，服務水平降低，具有誘發故障的潛能。目前，人們越來越多地以產品性能下降的程度作為判斷產品故障的依據，如果產品性能水平不達標，對于產品的服務也可定義為故障。因此，從產品的性能裕量角度來考察產品可靠性成為一條符合邏輯的思路，性能裕量可靠性測評也應運而生。

目前，性能裕量已用于部件壽命預測，基于部件關鍵性能參數的歷史實驗數據，建立性能裕量回歸模型，進而預測部件貯存壽命(參考文獻[2]：彭忠明,王玉明.“基于試驗數據的性能裕量及其不確定性量化方法.”信息與電子工程08.6(2010):682-686.)。而本發明是基于性能裕量，對NFV系統性能裕量可靠度進行計算。

發明內容

本發明目的是為了解決在較短時間內無法獲得足夠的故障數據對高可靠的NFV系統進行可靠性評估的問題，提出了一種基于性能裕量的NFV系統可靠性測評方法。通過在給定任務剖面下，對系統關鍵性能參數數據的實時采集，從概率和統計的角度計算給出產品的性能裕量可靠度，即產品性能參數滿足用戶期望的概率。

本發明提供的一種基于性能裕量的可靠性測評方法，包括如下步驟：

步驟一：確定系統關鍵性能參數，設確定了m個性能參數P¹，P²,...,P^m，m為正整數；

步驟二：定義系統測試剖面；根據NFV系統的業務功能，確定測試的業務類型。結合以往的業務量統計數據，定義系統測試剖面，以對系統可靠性進行評估。

步驟三：關鍵性能參數數據實時采集；在準備好的測試場景下，同時啟動負載壓力工具和各性能參數采集工具，在設定時間內每隔△t時刻測量各性能參數值，記性能參數Pⁱ在第j次測量的性能參數測量值為i＝1,2,…,m。

步驟四：給定各關鍵性能參數的閾值；根據用戶對不同性能參數的忍受極限，給定各性能參數Pⁱ的閾值i＝1,2,…,m。

步驟五：計算測試剖面下系統性能裕量可靠性，包括如下(1)～(6)子步驟；