邵臻磊

摘要：在日常綜合監(jiān)控過程中，一旦產(chǎn)生網(wǎng)絡故障，海量告警集中呈現(xiàn)，告警的多種類型導致同一故障源生成多張故障單，影響判斷故障點的時限。為解決告警關(guān)聯(lián)準確率低、查詢效率低的問題，該文基于原有關(guān)聯(lián)算法進行改進，提出新的計數(shù)關(guān)聯(lián)算法，通過增加閾值臨界點的分析，生成新的根源故障，統(tǒng)一關(guān)聯(lián)相關(guān)告警和子故障單，實現(xiàn)跨專業(yè)告警的關(guān)聯(lián)派單，提高維護人員的工作效率，及時排除真正的故障，以達到網(wǎng)絡通信的安全目標。

關(guān)鍵詞：回溯算法；計數(shù)算法；閾值

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）04-0056-02

1 概述

隨著通信信息網(wǎng)絡技術(shù)的飛速發(fā)展，通信運營商的全業(yè)務經(jīng)營使網(wǎng)絡規(guī)模不斷發(fā)展，城域網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)、核心網(wǎng)、綜合平臺等網(wǎng)管告警激增，為維護全網(wǎng)業(yè)務穩(wěn)定運行，實施告警監(jiān)控[[1]]，有效告警分析[[2]]，告警數(shù)據(jù)挖掘[[3]]，告警關(guān)聯(lián)[[4-5]]，及時派發(fā)故障單處理網(wǎng)絡設備告警是網(wǎng)絡質(zhì)量保障的基本要求。

絕大多數(shù)網(wǎng)絡事件來源于網(wǎng)絡設備告警，當上層網(wǎng)絡設備發(fā)生故障時，會產(chǎn)生批量告警，其中多數(shù)是連帶的下聯(lián)的設備產(chǎn)生的衍生告警，在大量的告警產(chǎn)生時，真正重要的根源告警會淹沒在次要告警中，導致監(jiān)控人員的處理不及時，進而導致故障的處理時間增加?，F(xiàn)有的關(guān)聯(lián)告警由于關(guān)聯(lián)效率低、匹配準確率低的問題，在設備擴容告警增加的情況下缺點逐漸被放大，本文基于現(xiàn)有的關(guān)聯(lián)規(guī)則進行優(yōu)化，提出新的計數(shù)關(guān)聯(lián)算法，通過增加閾值分析、設備性能緩存優(yōu)化等措施，提高告警的關(guān)聯(lián)率，從而實現(xiàn)告警的壓縮、整理、統(tǒng)一、歸納，提高監(jiān)控人員判斷告警的準確性和效率，從而保障全網(wǎng)絡的安全穩(wěn)定運行。

2 告警關(guān)聯(lián)機制

2.1告警類型

由于運營商網(wǎng)絡的復雜多樣性，涉及傳輸網(wǎng)、移動交換網(wǎng)、核心網(wǎng)、數(shù)據(jù)城域網(wǎng)、綜合平臺系統(tǒng)等不同業(yè)務和網(wǎng)絡，涵蓋系統(tǒng)服務器和網(wǎng)絡設備等幾十種廠商，比如傳輸網(wǎng)重要告警有：LOS、LOF、光功率異常、網(wǎng)元丟失、網(wǎng)元連通性中斷、單板告警等。移動網(wǎng)重要告警有：基站斷站、失聯(lián)告警、節(jié)點丟失、退服告警、接口告警、SCTP鏈路告警等。核心網(wǎng)重要告警有：LINK down、時鐘告警、網(wǎng)元告警等。數(shù)據(jù)城域網(wǎng)重要告警有：光功率異常、溫度異常、上聯(lián)端口down、CPU使用率過高、非物理層故障等。告警的多樣化呈現(xiàn)使得基層維護人員很難在第一時間判斷故障點，大大增加處理故障的時間。

以上簡單呈現(xiàn)了幾種常見的影響批量故障的不同業(yè)務網(wǎng)的告警表示方式，但是不同廠商的設備故障告警代碼均不同，需仔細甄別，統(tǒng)一收納進入綜合網(wǎng)管系統(tǒng)予以應用，使基層維護人員能統(tǒng)一收集上報告警列表，最終進行不同業(yè)務間的告警匹配及關(guān)聯(lián)，統(tǒng)一處理故障單。

2.2現(xiàn)有告警關(guān)聯(lián)算法

由于缺乏有效手段對跨專業(yè)設備的故障告警進行歸納統(tǒng)一整理，導致同一根源故障影響下不同專業(yè)的告警出現(xiàn)重復派單。對此，現(xiàn)有實現(xiàn)告警關(guān)聯(lián)的方法是回溯關(guān)聯(lián)算法[[6-8]]：視新到達的故障告警為根源告警，查詢與該告警相關(guān)的資源數(shù)據(jù)庫和所有歷史告警，判斷是否有歷史告警為該故障引起的關(guān)聯(lián)子告警。但是該算法并不理想，存在以下問題：

1）匹配效率低，即子告警先于根源告警到達才能有效匹配

2）查詢效率低，即查詢過程中計算量巨大，現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫和硬件設備難以滿足

3 優(yōu)化告警關(guān)聯(lián)機制

針對原有的回溯關(guān)聯(lián)算法匹配效率低、查詢效率低的缺點，這里提出采用一種新的計數(shù)關(guān)聯(lián)算法：假定到達的故障告警為子告警，查詢并標記上聯(lián)設備，并記錄所有設備單位時間段內(nèi)被標志的次數(shù)。若超過閾值則衍生出新告警，并由新告警對歷史告警進行關(guān)聯(lián)壓縮。

以下為計數(shù)關(guān)聯(lián)算法流程圖：

通過圖1可看出，計數(shù)關(guān)聯(lián)算法重點實現(xiàn)標記故障單的累積，當累積值達到特定閾值時，觸發(fā)系統(tǒng)生成新的根源告警，并生成一張根源故障單，將已有的子告警生成的故障單和后續(xù)判斷為同一上聯(lián)設備影響下的子告警生成的故障單均關(guān)聯(lián)到此根源故障單，進行統(tǒng)一派單維修，這樣就有以下優(yōu)勢：

1） 告警關(guān)聯(lián)匹配效率高：可將根源告警前后所產(chǎn)生的所有告警均統(tǒng)一整理納入根告警。

2） 查詢效率高：通過調(diào)用根源告警涉及上聯(lián)設備比對，并通過緩存設備，無需全網(wǎng)比對，效率值更優(yōu)化。

從圖2可看出，由于資源查詢模塊的增加，降低了綜合資源系統(tǒng)的壓力，提高了查詢效率，針對子告警所涉及的上聯(lián)設備查詢做緩存，并針對設定的閾值分析，產(chǎn)生第5步的衍生告警，通過綜合告警系統(tǒng)關(guān)聯(lián)所有相關(guān)告警，提高匹配效率。

計數(shù)關(guān)聯(lián)算法對于根源告警和子告警到達先后無要求，匹配效率顯著提高。同時計算量也顯著下降。為驗證計數(shù)關(guān)聯(lián)算法優(yōu)化效率的提升，從近3個月的資源數(shù)據(jù)中調(diào)用告警資源：假設綜合資源數(shù)據(jù)庫記錄數(shù)為10萬條，廠商網(wǎng)管告警歷史表記錄數(shù)為100萬條。比較兩種的算法的運算效率。

由表1的對比結(jié)果所用時間顯示：回溯關(guān)聯(lián)算法1258ms>計數(shù)關(guān)聯(lián)算法486ms

計數(shù)關(guān)聯(lián)算法所用時間更少，效率值更高。由于提高了查詢效率，從廠商網(wǎng)管告警歷史數(shù)據(jù)庫中調(diào)用的資源從原有的100萬條明顯減少到1000條，并且在提高告警匹配度的前提下，后續(xù)子告警無需重復計算資源系統(tǒng)，直接匹配上聯(lián)相同設備，關(guān)聯(lián)至根源告警，減少計算次數(shù)，從而降低計算的時間。使用優(yōu)化計數(shù)關(guān)聯(lián)算法較原有的回溯關(guān)聯(lián)算法效率提高近3倍。

4 結(jié)束語

本文分析了通信網(wǎng)綜合告警系統(tǒng)的告警呈現(xiàn)和關(guān)聯(lián)匹配問題，優(yōu)化研究計數(shù)關(guān)聯(lián)原則，通過緩存設備的增加，提高資源查詢效率和告警匹配正確率，結(jié)合故障處理問題中的實際情況，達到優(yōu)化流程、提高效率、增強用戶感知度的效果。在海量的告警中，如何抓住根本、提高告警關(guān)聯(lián)正確率、快速定位故障點、實施故障的排查與修復仍是運維系統(tǒng)中的重中之重，后續(xù)針對廠商告警翻轉(zhuǎn)頻繁，綜合告警判斷不明確導致系統(tǒng)無法呈現(xiàn)告警的難點，仍將進一步地探究。

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